[发明专利]一种火工作动筒轴向到位锁定结构

说明书

本发明实施例提供了一种火工作动筒轴向到位锁定结构，属于火工品设计技术领域。所述锁定结构包括作动筒壳体、活塞杆、弹簧卡箍及密封盖，作动筒壳体内腔设置有定位凸台，密封盖从作动筒壳体的第一端封堵作动筒壳体，且与定位凸台之间形成限位腔，弹簧卡箍位于限位腔内，活塞杆位于作动筒壳体的内腔，且第一端穿过弹簧卡箍和密封盖以探出作动筒壳体，活塞杆第二端设有活塞盘，活塞杆上还设有环形定位凹槽，定位凹槽与活塞盘之间具有间隔，随着活塞杆的轴向移动，定位凹槽到达限位腔时，弹簧卡箍回缩套在定位凹槽处锁定活塞杆的轴向位置。本发明无需在活塞杆的端头设置梯形槽，适用范围广且易实现密封。

技术领域

本发明涉及一种空间需求小的长寿命火工作动筒轴向到位锁定结构，属于火工品设计技术领域，可应用于航空航天、水上舰艇、安全救生等领域。

背景技术

火工作动装置广泛应用于国防领域，依靠火药燃烧，能够在极短的时间内释放出相当大的能量，并转化成机械能输出做功，以完成预定程序动作。火工作动筒属于火工作动装置的一种，将火药燃烧产生的能量转化为力与位移，实现被连接部件的运动。

其中，以输出轴向位移的火工作动筒最为常见，而该类作动筒常常需要具备轴向到位锁定功能，即工作到位之后，作动筒能够承受一定的荷载而不发生逆向位移。目前常用的到位锁定方案有撞击共盈及弹簧销式。前者依靠作动筒工作时运动杆的动能撞击特定零件至变形，使运动部件卡死实现到位锁定；后者在作动筒的运动部件与壳体上分别布置有定位孔及弹簧销，工作到位时，弹簧销落入定位孔实现到位锁定。

撞击共盈的锁定力小且需要运动杆具有足够的动能，不适用于工作时活塞杆运动速度较慢的作动筒(如阻尼作动筒)。弹簧销式到位锁定依靠定位销自身的抗剪能力实现到位锁定，且活塞杆与作动筒运动时需设置导向结构，防止运动部件间的转动错位以致锁定失效，结构复杂，在锁定的部位需较大的径向空间以布置定位销。

传统等截面弹簧挡圈或轴用挡圈虽然能满足轴向锁定的需求，当应用于尺寸小且承载力高的情况时，其内外径比值较小，远离开口位置应变较大，长时间处于变形状态下弹性损失严重，无法满足航天火工品长达10余年的贮存期要求。常用解决办法为在运动轴初始位置设置一个梯形槽，初始状态弹簧挡圈处于自由状态，无弹性变形，工作时挡圈通过梯形槽的坡道张开，但该方式无法满足部分有密封要求或活塞杆无法开槽的产品。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术中存在的问题，提供了一种火工作动筒轴向到位锁定结构，无需在活塞杆的端头设置梯形槽，适用范围广且易实现密封。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种火工作动筒轴向到位锁定结构，包括作动筒壳体1、活塞杆2、弹簧卡箍3及密封盖4，所述作动筒壳体1内腔靠近第一端的位置设置有定位凸台11，所述密封盖4从所述作动筒壳体1的第一端封堵所述作动筒壳体1，且与所述定位凸台11之间形成限位腔，所述弹簧卡箍3位于所述限位腔内，所述活塞杆2位于所述作动筒壳体1的内腔，且第一端穿过所述弹簧卡箍3和密封盖4以探出所述作动筒壳体1，所述活塞杆2第二端设有活塞盘21，所述活塞杆2上还设有环形定位凹槽22，所述定位凹槽22与所述活塞盘21之间具有间隔，随着所述活塞杆2的轴向移动，所述定位凹槽22到达所述限位腔时，所述弹簧卡箍3回缩套在所述定位凹槽22处，与所述定位凸台11配合锁定所述活塞杆2的轴向位置。

在一可选实施例中，所述定位凸台11为环形凸台，且内径小于所述弹簧卡箍3回缩后的外径。

在一可选实施例中，所述弹簧卡箍3为带开口31的圆环形结构，所述弹簧卡箍3的外圆或内圆上开有若干截面为扇环形的缺口。

在一可选实施例中，各所述缺口对应的扇环均与所述弹簧卡箍同心。

在一可选实施例中，远离所述开口31的缺口33对应的扇环的内径r1大于距离所述开口31较近的缺口32对应的扇环的内径r2。