一种上位锁的电动控制应急开锁系统

技术领域

本发明属于飞机起落架控制系统技术领域，具体涉及一种上位锁的电动控制应急开锁系统。

背景技术

目前国内起落架和舱门上位锁的应急开锁系统主要为气动应急或者机械应急。对于气动应急系统，飞机需要额外安装应急气源以及管路，同时锁作动筒需要设置应急气腔。对于机械应急系统，飞机需要增加操作开锁手柄，以及相关机械传动机构，驱动上位锁上的应急摇臂实现开锁。这两种结构需要飞机安装额外的应急气源和管路或者操作手柄和传动机构，占用了飞机上的空间布局，增加了结构重量。针对现有气动应急和机械应急技术的不足，提出了电动应急开锁技术，该技术在上位锁上安装电机，通过飞机电源给电机供电，驱动上位锁的机构开锁。为保证应急开锁机构开完锁后的精准复位，通常需要将电机的转角信号反馈给控制系统，然后通过控制系统对电机的通断电进行控制，因此需要选用控制盒和无刷电机，增加了控制系统的复杂程度，降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明旨在提供一种上位锁的电动控制应急开锁系统，该应急开锁系统结构及控制简单、工作可靠、整体性强。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种上位锁的电动控制应急开锁系统，上位锁包括锁钩、与锁钩相连的弹簧、与弹簧相连的摇臂以及驱动摇臂转动的滚轮，所述应急开锁系统包括电机、减速器、蜗杆、蜗轮、凸轮、曲轮和微动开关；电机分别与时间继电器和微动开关电连接，电机、减速器和蜗杆依次线性安装，蜗轮与蜗杆相啮合；凸轮和曲轮分别设置在蜗轮的两侧，并与蜗轮同轴安装形成整体同步运动，凸轮与滚轮组成运动副，曲轮沿圆周的方向上设有凹槽，微动开关设置在曲轮的一侧；当上位锁处于锁定状态时，所述微动开关的触压接头处于凹槽的端部，微动开关断开，电机处于断电状态；当上位锁需应急开锁时，接通时间继电器给电机供电，电机运转并带动曲轮转动，且曲轮转动到与微动开关的触压接头相接触时，微动开关接通给电机供电，微动开关的触压接头在凹槽内运动的时间小于时间继电器设定时间，凸轮在电机的带动下转动并按压滚轮，从而带动摇臂转动实现锁钩开锁，电机继续转动直到凹槽运动到微动开关触压接头下方时，微动开关断开，电机停止转动，曲轮转动一周停在启动位置。

蜗杆、减速器、电机为线性安装，蜗轮和蜗杆传动形式，结构简单，空间尺寸利用率高，而且能降低电机和减速器组合件的输出力需求，减轻电机和减速器的重量。时间继电器具有时间延迟控制功能，时间继电器接通经过设定时间后自动断开。电机在时间继电器接通供电开始转动，带动曲轮运动，凹槽也随之运动，微动开关的触压接头落在凹槽内，与曲轮不发生接触。当曲轮转动到微动开关的触压接头与之相接触时，微动开关接通，由微动开关给电机供电，从而使得电机继续运转。凸轮在电机的作用下转动一定角度后按压滚轮，从而带动摇臂转动实现锁钩开锁，锁钩开锁后电机继续运转直到凹槽运动到微动开关触压接头下方，微动开关断开，电机停止转动，曲轮转动一周停在启动位置。该应急开锁系统通过时间继电器的时间延迟控制和微动开关在曲轮转动过程中的通断，实现电机、曲轮和凸轮结构开锁后的自动复位，简化了飞机控制系统设计要求，提高了系统的可靠性和整体性。

具体的，所述电机分别与时间继电器和微动开关电连接是：电机的一个电源接线端A分为两路，一路串联时间继电器的触电对后接至电源正极E，另一路串联微动开关后接至电源正极E，电机的另一个电源接线端接至电源接地端。

优选的，所述应急开锁系统还包括接插件，所述插接件使得电机和微动开关的线缆与外部电路实现插接连接。

具体的，所述电机为有刷电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明的上位锁的电动控制应急开锁系统，结构简单，空间尺寸利用率高，而且能降低电机和减速器组合件的输出力需求，减轻电机和减速器的重量。

2、本发明的上位锁的电动控制应急开锁系统，通过时间继电器的时间延迟控制和微动开关在曲轮转动过程中的通断，实现电机、曲轮和凸轮结构开锁后的自动复位，简化了飞机控制系统设计要求，提高了系统的可靠性和整体性。

附图说明

图1为本发明的一种上位锁的电动控制应急开锁系统结构原理示意图；

图2为图1中微动开关及凸轮结构示意图；

图3为图1中蜗轮与凸轮、曲轮连接结构示意图；

图4为图1中微动开关、电机和时间继电器电路控制原理图；

图5为图1的曲轮结构示意图；

图6为图1中蜗杆结构示意图；

图7为图1中中蜗轮结构示意图；

图8为图1中凸轮结构示意图。

在图中：1-蜗轮，2-蜗杆，3-减速器，4-电机，5-接插件，6-凸轮，7-滚轮，8-摇臂，9-锁钩，10-键，11-曲轮，12-微动开关，13-弹簧，14-凹槽，15-时间继电器。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，一种上位锁的电动控制应急开锁系统，上位锁包括锁钩9、与锁钩9相连的弹簧13、与弹簧13相连的摇臂8以及驱动摇臂8转动的滚轮7，所述应急开锁系统包括接插件5、电机4、减速器3、蜗杆2、蜗轮1、凸轮6、曲轮11和微动开关12，接插件5使电机4和微动开关12的线缆与外部电路实现插接连接。电机4为有刷电机，电机4分别与时间继电器15和微动开关12电连接，电机4、减速器3和蜗杆2依次线性安装，蜗轮1与蜗杆2相啮合。如图6和图7所示，所述蜗轮2和蜗杆1为普通圆柱蜗杆传动形式。如图3所示，凸轮6和曲轮11分别设置在蜗轮1的两侧，蜗轮1与凸轮6、曲轮11同轴安装形成整体同步运动，并通过键10固定。如图1和图8所示，凸轮6与滚轮7组成运动副。如图2和图5所示，所述曲轮11沿圆周的方向上设有凹槽14，微动开关12设置在曲轮11的一侧。如图4所示，所述电机4分别与时间继电器15和微动开关12电连接是：电机4的一个电源接线端A分为两路，一路串联时间继电器15的触电对后接至电源正极E，另一路串联微动开关12后接至电源正极E，电机4的另一个电源接线端接至电源接地端。

如图2和图4所示，当上位锁处于锁定状态时，所述微动开关12的触压接头处于凹槽14的端部，微动开关12断开，电机4处于断电状态。

当上位锁需应急开锁时，如图1、图2和图4所示，通过应急放开关给控制系统一个开锁的电流信号，时间继电器15的线圈接受信号，然后使时间继电器15的电路开关接通，即A点与E点接通，电压为28V，电机4工作。电机4带动曲轮11运动，微动开关12的触压接头在凹槽14内运动，曲轮11运动方向如图2中箭头方向所示。经过设定时间后，时间继电器15断开，A点与E点断开连接。时间继电器15的设置时间大于微动开关12的触压接头在曲轮11凹槽内运动的时间，在A点和E点断开之前，微动开关12的的触压接头与曲轮11相接触，微动开关12从断开状态转为接通状态，即D点与B点接通，电机4在28V电源下继续转动。电机4的转动通过蜗杆2传递给蜗轮1，蜗轮1通过键10带动曲轮11和凸轮6转动，凸轮6转动方向如图1中凸轮6旁边箭头所示。凸轮6转动一定角度后开始按压滚轮7，从而带动摇臂8转动，摇臂8运动方向如图1中摇臂8旁箭头所示，摇臂8转动一定角度后实现锁钩9的开锁。开锁后微动开关12仍处于按压接通状态，电机4继续运动，直到曲轮11和凸轮6转动一圈，微动开关12的触压接头处于曲轮11上凹槽14的位置，此时微动开关12断开，从而使电机4断电停止转动，凸轮6也停止在起始位置。

如图1所示，当摇臂8在电机4驱动下转动实现开锁后，锁钩9在弹簧13的弹力作用下会按图示逆时针方向转动，此时摇臂8会搭在锁钩9的凸缘上(即摇臂8保持在开锁位置)。当上位锁需要上锁时，推动锁钩9顺时针转动到锁定位置时，摇臂8在弹簧13的弹力作用自动回到锁钩9的止动凸台上，实现机构的上锁功能。

曲轮11上的凹槽14尺寸在设计时即需考虑在时间继电器15作用时间内，曲轮11能使微动开关12接通，也需要保证曲轮11转动一圈后不会在惯性作用下触压微动开关12的触压接头。

所述蜗杆2、减速器3、电机4为线性安装，蜗轮1和蜗杆2传动形式，结构简单，空间尺寸利用率高，而且能降低电机4和减速器3组合件的输出力需求，减轻电机4和减速器3的重量。所述蜗轮2和蜗杆1为普通圆柱蜗杆传动形式，用以实现将电机4和减速器3的运动转化为曲轮11和凸轮6的转动，且使得整个机构的结构更加简洁。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。