一种低成本无损耗的大推力转换机构制造技术

本申请公开了一种低成本无损耗的大推力转换机构，涉及机械传动设计领域，包括推环装置，位于前体和后体之间，包括导向销，导向销与后体固定连接，导向销穿过推环装置、且推环装置与导向销沿着后体指向前体的方向滑动连接，推力源的推力作用于推环装置；包括止推装置，安装于导向销背离后体的一端，用于对推环装置限位、防止推环装置脱离导向销撞击前体。该机构能够在复杂空间下实现多源推力无损耗快速有效传递至前体。有效传递至前体。有效传递至前体。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本无损耗的大推力转换机构


[0001]本专利技术提出一种传递大推力的中间转换机构，能够高可靠无损耗将推力源提供的大推力转换为需求形式的作用力，结构简单，成本可控，适用于各类传力机构的设计，属于机械传动设计


技术介绍

[0002]在工程应用中，需利用极大的推力将相互连接的两个大重量的物体快速推开，并使二者产生一定的相对速度。设计中，提供大推力的2套推力源通过支撑结构安装在后体的中间悬空位置，该复杂空间使得推力源提供的推力无法直接作用在前体上。
[0003]现有相关技术中，通常采用在推力源上连接弹簧，推力源通过弹簧作用在前体上，实现推力传递。该技术存在以下缺点：多个动力源的情况下，因为弹簧为单点作用，所有弹簧无法都作用到质心上，同步性不好，且前体会产生姿态变化导致运动路径偏离预设轨迹。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种低成本无损耗的大推力转换机构，能够在复杂空间下实现多源推力无损耗快速有效传递至前体，用于解决无法直接作用在目标体的多个大推力有效传递并快速高效作用在目标体的工程问题。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种低成本无损耗的大推力转换机构，包括：
[0007]推环装置，位于前体和后体之间、且连接于后体朝向前体的一侧；导向销，导向销与后体固定连接，导向销穿过推环装置、且推环装置与导向销沿着后体指向前体的方向滑动连接，推力源的推力作用于推环装置；
[0008]止推装置，安装于导向销背离后体的一端，用于对推环装置限位、防止推环装置脱离导向销撞击前体。
[0009]具体的，至少2套提供大推力的推力源通过平面框安装在后体的中间悬空位置，使推力源无法直接作用在前体。推力源连接于后体，用于产生后体指向前体方向的驱动力。
[0010]所述推环装置朝向前体的一端的形状与前体端面形状一致，或者推环朝向前体的一端覆盖前体端面。
[0011]所述推环朝向后体的一端的粗糙度为Ra0.2、平面度为0.1。
[0012]所述导向销至少设置两个，导向销绕推环装置的中心轴均匀分布。过推环装置的两个底面中心点的直线为推环装置的中心轴。
[0013]所述导向销朝向后体的一端连接有法兰盘，法兰盘通过螺栓与后体连接；
[0014]沿着后体指向前体方向，导向销依次包括安装段、运动段，安装段为圆柱形状，运动段沿着后体指向前体方向为外径逐渐减小的锥形结构。
[0015]所述运动段的母线与运动段的轴线的夹角为2
±
0.2
°
。
[0016]所述安装段的长度为推环装置固定厚度的1.5
‑
3倍，运动段的长度为安装段长度
的1.5
‑
2.5倍；推环开设有供导向销穿过的通过孔，通过孔的直径与安装段外径的比值为1：1。
[0017]通过上述导向销限制推环装置的运动轨迹，确保推环装置在受力状态下沿导向销直线运动，推动前后体沿直线快速运动，产生相对运动速度。且导向销与推环装置之间几乎没有推力损失。
[0018]所述止推装置包括自锁螺母和平垫，自锁螺母螺纹连接于导向销的端部。
[0019]通过上述止推装置，实现推力源输出中止后将运动的推环装置及时中止，物理上分开相对运动中的前体和后体，并使二者产生相对运动速度，达到预期目的。
[0020]所述推环装置包括一端开口的筒体、连接于筒体内且与筒体端部齐平的加强结构，筒体的开口端朝向前体，加强结构包括加强筒和加强筋，加强筒同轴连接于筒体的底部，多个加强筋沿着筒体的径向方向将筒体和加强筒连接到一起。
[0021]所述推环装置的周向开设有多个均布的用于减重的减轻孔。
[0022]针对设计过程的空间约束，本专利技术提出了“平面传力、导向定位”的设计思路，通过设计一套圆柱形推环装置，利用其高精度的接触平面受力消除2套推力源工作的不同步性，并将提供的大推力转换为能够均匀作用在前体圆环底部的平面力；利用锥形变直径导向销的导向和止动限位功能，实现前后物体连接解除后在推力源大推力作用下推环装置的快速作用和运动中止，确保前后两个物体被快速可靠无碰撞分开，且产生一定的相对运动速度。
[0023]本专利技术提出的推环受力和变向、导向定位和止动的传力方法，通过简单的结构件组合实现了多源大推力的快速传递和方位变换，传力迅速，中间无损耗，成本低，可移植性强，通过适应性修改可适用于各种提供多源大推力的机械、电气装置的传力机构设计中。
[0024]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0025](1)转换机构仅包含1个圆柱推环装置、至少2个锥形导向销、至少2个自锁螺母等零件，零件形状简单，且采用常规材料和工艺，加工简单，成本低廉。
[0026](2)推力传力路线简单，过程安全可靠，经试验证明能够无损耗传递，可有效解决立体空间内无法直接作用的推力传递问题。
[0027](3)通过平面受力及两端约束有效消除了多个推力源工作不同步产生的推力误差，确保推力能够转换为均匀作用的平面力。
[0028](4)设置止推装置确保推力结束后已无功能的转换机构远离作用体，使作用体可最大限度发挥相关功能。
[0029](5)结构简单，应用场景广，基于推力数值对推环装置进行简单改进(加强或削弱)可应用于各种需要推力转换的场合。
附图说明
[0030]图1为本申请实施例中的一种低成本无损耗的大推力转换机构的整体结构示意图；
[0031]图2为图1过推环轴线的剖视图；
[0032]图3为本申请实施例中的推环装置的结构示意图，其中，图3a、图3b、图3c分别为推环装置的俯视图、主视图、左视图；
[0033]图4为本申请实施例中的导向销的结构示意图，其中，图4a为导向销的结构示意
图，图4b为旨在体现固定孔的结构示意图。
[0034]附图标记说明：1、前体；2、后体；3、推力源；4、推环装置；411、通过孔；412、减轻孔；5、导向销；51、固定孔；52、安装段；53、运动段；6、止推装置；61、自锁螺母。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0036]本实施例中，2台提供大推力的推力源3安装在后体2结构的中间位置，推力源3无法直接和前体1接插，推力源3用于产生后体指向前体方向的驱动力。推力源3为能够提供30000N大推力的碟簧装置，后体2为提供碟簧装置安装空间的助推二级火箭，前体1为推力作用的有效载荷，前体朝向后体的一端为圆形。
[0037]本申请实施例公开一种低成本无损耗的大推力转换机构，如图1所示，包括推环装置4和止推装置6，推环装置4用于将多个推力源3的推力快速无损地作用在前体1上，止推装置6对推环装置4限位，保证了推环装置4与后体2之间的距离达到设计值时能够与前体1分离。
[0038]如图2、图4b所示，推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本无损耗的大推力转换机构，其特征在于：包括推环装置(4)，位于前体(1)和后体(2)之间；导向销(5)，导向销(5)与后体(2)固定连接，导向销(5)穿过推环装置(4)、且推环装置(4)与导向销(5)沿着后体(2)指向前体(1)的方向滑动连接，推力源(3)的推力作用于推环装置(4)；止推装置(6)，连接于导向销(5)背离后体(2)的一端，用于对推环装置(4)限位、防止推环装置(4)脱离导向销(5)撞击前体。2.根据权利要求1所述的一种低成本无损耗的大推力转换机构，其特征在于：所述推环装置(4)朝向前体(1)的一端的形状与前体(1)端面形状一致，或者推环装置(4)朝向前体(1)的一端覆盖前体(1)端面。3.根据权利要求1所述的一种低成本无损耗的大推力转换机构，其特征在于：所述推环装置(4)朝向后体(2)的一端的粗糙度为Ra0.2、平面度为0.1。4.根据权利要求1所述的一种低成本无损耗的大推力转换机构，其特征在于：所述导向销(5)至少设置两个，导向销(5)绕推环装置(4)的中心轴均匀分布；导向销(5)朝向后体(2)的一端连接有法兰盘，法兰盘通过螺栓与后体(2)连接。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的一种低成本无损耗的大推力转换机构，其特征在于：沿着所述后体(2)指向前体(1)方向，导向销(5)依次包括安装段(52)、运动段(53)，安装段为圆柱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：时米清，宋国莲，张晓帆，陈亮，张斌，田晓旸，朴忠杰，郑宏涛，荣华，张静，袁园，李晓乐，李华光，闻悦，张涛，唐超，石铄，孟群智，邱丰，张虹，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：