[发明专利]一种快速卡接锁定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种卡接锁定装置。

背景技术

航天氢气气动机为火箭的核心动力部件，承担着能源转化的功能，其内部叶片为对湿度特别敏感的碳布纤维复合材料，介质为温度不大于215K、压力约4.8MPa的低温压力氢气。在试验、使用过程中壳体和端盖之间存在反复安装和拆卸的过程，且要求操作瞬时完成，以免内部叶片受潮性能下降或氢气泄露造成安全隐患，对连接快速性和可靠性要求较高；操作空间极其狭小，无法使用扳手、螺丝刀等工装工具，对操作的简易性要求较高。机械卡接锁定装置在机械领域应用相当的广泛，随着技术的发展和科技的进步，新型机械结构对卡接连接和锁定装置的实用性、简易性、操作性、可靠性、精度等方面提出更高了需求，传统的机械连接方式，如螺钉、螺栓、螺纹或卡箍连接，或其它类似工装配合使用，已无法满足实用性强、简易性高、操作性强、可靠性高、精度高、维修性好的要求。

国内外相关发明提出了具有代表性的结构。意大利亚利山德罗·卡塞瑟发明的机械连接装置中，两个耦合元件接触面区域采用一个延伸通过其接触面的孔，采用至少一个连接销分别插入两个耦合元件的孔中，连接销端部采用内螺纹与锁定销连接，实现与其它元件的耦合；法国考配特、巴克斯、舒尔曼尼等人在锁定头发明中为能够通过伸缩装置在包括至少两个伸缩部分的伸缩体中沿这着伸缩体的纵轴线移动，包括伸缩装置、锁定头、基体、释放装置、连接装置、操作机构等；曹李兴、潘延虹的一种直驱风电机组的机械锁定装置中，由锁定盘、锁定销、导向套、导向槽、导向销、手轮、平键及螺母组成，通过旋转首轮使平键推动驱动螺母，在导向销和导向槽的辅助下，推动锁定销直行，插入锁定盘的锁定孔中，实现锁定功能。

综合分析上述发明，其共性问题是结构较复杂、装置组成零件数量较多，操作使用繁琐，尤其是在狭小操作空间内无法通过简易的操作方式实现快速、高精度、高可靠、反复的安装与拆卸，在节约经济成本、人力成本和时间成本方面优势不够明显，无法适用实际需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种快速卡接锁定装置，在操作空间狭小无法使用常规紧固件及工装工具的条件下，实现结构间高精度、高可靠的连接，具有结构紧凑、操作简易、可反复拆装、维修性好的特点，适用于两个耦合机械零件之间的连接。

本发明所采用的技术方案是：一种快速卡接锁定装置，包括：螺帽，螺套，弹簧，锁定销钉，第一卡接支口，第二卡接支口；第一卡接支口为端盖外层圆筒的内表面沿周向分布的凸起结构，每个凸起结构上设置有安装孔，安装孔从端盖的外表面贯穿凸起结构；第二卡接支口为壳体一端的外表面沿周向分布的凸起结构，第二卡接支口卡在端盖上对应的第一卡接支口和端盖的端面之间，在壳体上每个第二卡接支口后部表面设置有锁定盲孔；锁定销钉包括三段圆柱体，一端通过螺帽中心的安装孔与螺帽固定连接，另一端穿过端盖的安装孔插入壳体上的锁定盲孔中，锁定销钉与螺帽连接的一段圆柱体直径小于另两段圆柱体直径，锁定销钉与锁定盲孔连接的一段圆柱体直径大于另两段圆柱体直径；螺套包括两段直径不同的圆柱体，螺套通过中心的通孔套在锁定销钉上，螺套直径小的一段安装在端盖的安装孔内，螺套直径较大的一段圆柱体卡在螺帽和端盖之间；弹簧套在锁定销钉中段圆柱体外，一端连接螺套，另一端与锁定销钉插入锁定盲孔的一端相连，锁定销钉通过拔出螺帽回缩进入端盖的安装孔并压缩弹簧，通过弹簧反弹进入锁定盲孔。

所述锁定销钉插入锁定盲孔一端的圆柱体的两侧有被关于锁定销钉对称轴平行的两个平面切出的平面。

所述端盖由两个同轴的圆筒组成，两个圆筒的一端与端盖的圆形端面连接。

所述第一卡接支口沿端盖外层圆筒的内表面周向等夹角分布，与端面之间形成卡槽。

所述第二卡接支口沿壳体一端的外表面周向等夹角分布，数量与第一卡接支口一致。

所述壳体为圆筒形。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明与现有技术中采用常规的螺钉固定相比，本发明的卡接锁定装置预装在端盖上，通过弹簧、锁定销钉及卡接支口的配合，在操作空间狭小无法使用常规紧固件及工装工具的条件下，能够实现两个耦合机械零件的快速卡接安装、锁定与拆卸。

(2)本发明利用锁定销钉和锁定盲孔的相互配合，提高了端盖和壳体上卡接支口的卡紧定位精度，保证了壳体、端盖连接时具有较高的同心度，防止壳体、端盖的周向转动，限制了壳体、端盖的轴向位置，提高了两个相互耦合的设备的轴向承载能力，从而保证了连接的高精度和高可靠性。