一种机械式应急推杆

技术领域

本发明属于应急装置领域，更具体地，涉及一种机械式应急推杆。

背景技术

目前，在很多机械设备中，需要使用应急保护装置，在发生碰撞的情况下，可以让需要保护的设施及时避开，使得需要保护的设施与碰撞件相分离，避免进一步的损坏。

传统的应急保护装置是采用传感器配合控制系统来控制气缸或者电动推杆运动避开，这需要控制系统始终处于通电状态，并且过多的带电元器件导致可靠性较低的情况下成本也较高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种机械式应急推杆，其采用机械结构实现活塞杆的移动，无需电气元件的参与，在确保高可靠性的同时降低了成本。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种机械式应急推杆，包括缸体、活塞组件、储能弹簧、解锁套筒、铰支架组件和解锁杠杆，其中：

所述缸体的侧壁上设置有L形槽，所述活塞组件包括活塞杆和卡销，所述活塞杆活动套装在所述缸体内，所述L形槽包括导向槽和卡槽，所述导向槽的纵向与所述活塞杆的轴向一致，所述卡槽与所述活塞杆的横截面平行，所述卡销的第一端安装在活塞杆上，所述卡销的第二端伸入所述L形槽内，以用于在所述卡槽和导向槽内移动；

所述储能弹簧套接在所述活塞杆上，所述活塞杆上设置有第一限位台，所述缸体上设置有用于与该第一限位台配合压缩储能弹簧的第二限位台；

所述解锁套筒滑动套接在所述缸体的外侧，所述套筒的侧壁上设置有缺口并在该缺口处形成用于将卡销的第二端从卡槽推入导向槽的斜面，所述解锁套筒的侧壁在对应于导向槽的位置设置有与导向槽平行的避让槽，以便卡销的第二端同时在所述导向槽和所述避让槽内移动；

所述铰支架组件包括安装在所述缸体上的铰支架和安装在所述铰支架上的铰轴；

所述解锁杠杆通过所述铰轴铰接在所述铰支架上，以在绕铰轴中心线转动时带动解锁套筒沿与活塞杆的轴向平行的方向滑动，从而通过所述斜面将伸入卡槽内的卡销的第二端推入导向槽和避让槽所对应的位置，进而使活塞杆在储能弹簧的回复力的作用下移动。

优选地，还包括端盖组件，所述端盖组件包括端盖和端盖密封圈，所述端盖盖合在所述缸体的端部，所述端盖密封圈设置在所述端盖与所述缸体之间，所述活塞杆的一端超出所述端盖从而外露于所述缸体。

优选地，所述活塞杆具有轴肩，所述轴肩上套接活塞密封圈，所述活塞密封圈压在所述缸体的内壁上，所述轴户与所述活塞密封圈共同形成活塞密封组件，所述端盖、缸体的其中一个端部和活塞密封组件共同围成一密封腔，缸体的此端部上设置有用于让缸体外空气进入密封腔的单向阀和/或用于让密封腔内的空气排向缸体外的节流阀。

优选地，所述第一限位台为推力轴承。

优选地，所述活塞杆包括同轴设置的主杆和阶梯轴，所述阶梯轴具有依次连接的轴A、轴B和轴C并且它们的直径逐渐减小，所述轴A上设置有外螺纹并通过该外螺纹连接在所述主杆的一端，所述第一限位台设置在所述轴B上，所述轴C位于所述储能弹簧内。

优选地，所述解锁套筒上设置有长条孔，所述长条孔的纵向与所述导向槽的纵向一致，所述缸体上安装有限位销钉，所述限位销钉伸入所述长条孔内，以使解锁套筒只能沿长条孔的纵向滑动。

优选地，所述解锁套筒的外侧设置有用于与所述解锁杠杆接触的销轴，以便所述解锁杠杆推动所述解锁套筒沿与活塞杆的轴向平行的方向滑动。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明通过解锁杠杆的转动来带动解锁套筒移动，通过解锁套筒上的斜面与卡销的第二端的配合来让卡销在卡槽内移动，可从卡槽内移动到导向槽内，与此同时活塞杆也在转动，从而可实现对活塞杆的解锁；本发明采用储能弹簧提供应急过程中的推力，由解锁杠杆的力臂比例调整应急触发的灵敏度，解锁方便。本发明采用机械结构实现活塞杆的移动，无需电气元件的参与，并且零部件的加工工艺简单，在确保高可靠性的同时降低了成本。

2)在应急推杆触发解锁后，活塞杆可快速实现复位重新锁定，且无需对零部件进行更换，在节约成本的同时，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的整体三维结构示意图；

图3为本发明中解锁套筒与卡销相接处的局部结构示意图；

图4为本发明中解锁套筒的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1～图4所示，一种机械式应急推杆，包括缸体1、活塞组件2、储能弹簧3、解锁套筒4、铰支架组件5和解锁杠杆6，其中：

所述缸体1的侧壁上设置有L形槽，所述活塞组件2包括活塞杆201和卡销203，所述活塞杆201活动套装在所述缸体1内，所述L形槽包括导向槽11和卡槽12，所述导向槽11的纵向与所述活塞杆201的轴向一致，所述卡槽12与所述活塞杆201的横截面平行，所述卡销203与活塞杆201的横截面平行，所述卡销203的第一端安装在活塞杆201上，两者优选采用过盈连接，所述卡销203的第二端伸入所述L形槽内，以用于在所述卡槽12和导向槽11内移动，则卡销203在卡槽12内时，卡槽12可以限制卡销203沿着活塞杆201轴向的位移，从而也实现了对活塞杆201的轴向移动的锁定，使得活塞杆201的轴向移动受限。而活塞杆201从卡槽12内移动到导向槽11内以后，就实现了对卡销203的解锁，解锁后卡销203和活塞杆201都可实现沿活塞杆201的轴向的移动。初始时，卡销203在卡槽12内，通过卡销203实现对活塞杆201的锁定，使得活塞杆201的轴向移动受限。

所述储能弹簧3套接在所述活塞杆201上，所述活塞杆201上设置有第一限位台204，所述缸体1上设置有用于与第一限位台204配合压缩所述储能弹簧3的第二限位台，第二限位台形成缸体1的封闭端；初始时，储能弹簧3被第一限位台204和第二限位台压缩进行储能，此时也让卡销203在卡槽12内，则第一限位台204无法跟随活塞杆201移动，从而可以让储能弹簧3保持储能状态。

所述解锁套筒4滑动套接在所述缸体1的外侧，所述套筒的侧壁上设置有缺口并在该缺口处形成用于将卡销203的第二端从卡槽12推入导向槽11的斜面401，这样可以实现卡销203和活塞杆201的解锁，让卡销203可在储能弹簧3的回复力作用下沿导向槽11移动，所述解锁套筒4的侧壁在对应于导向槽11的位置设置有与导向槽11平行的避让槽402，以便卡销203的第二端同时在所述导向槽11和所述避让槽402内移动。

所述铰支架组件5包括安装在所述缸体1上的铰支架501和安装在所述铰支架501上的铰轴502，所述铰轴502与所述活塞杆201的横截面平行。

所述解锁杠杆6通过所述铰轴502铰接在所述铰支架501上，以在绕铰轴502中心线转动时带动解锁套筒4沿与活塞杆201的轴向平行的方向滑动，从而通过所述斜面401将伸入卡槽12内的卡销203的第二端推入导向槽11和避让槽402所对应的位置，进而使活塞杆201在储能弹簧3的回复力的作用下移动。需要注意的是，解锁杠杆6在绕铰轴502的中心线转动时，解锁杠杆6与解锁套筒4的接触点旁边的部位也要能正常转动，解锁套筒4旁要留有足够的空位，不能对该接触点旁边的部位的正常转动产生干涉，这样才能使得解锁杠杆6可正常转动来带动解锁套筒4移动。

进一步，本发明还包括端盖组件9，所述端盖组件9包括端盖901和端盖密封圈902，所述端盖901盖合在所述缸体1的端部，所述端盖密封圈902设置在所述端盖901与所述缸体1之间，所述活塞杆201的一端超出所述端盖901从而外露于所述缸体1。端盖组件9为活塞组件2提供导向和密封。

进一步，所述活塞杆201具有轴肩，所述轴肩上套接活塞密封圈202，所述活塞密封圈202压在所述缸体1的内壁上，所述轴户与所述活塞密封圈202共同形成活塞密封组件，所述端盖901、缸体1的其中一个端部和活塞密封组件共同围成一密封腔，缸体1的此端部上设置有用于让缸体1外空气进入密封腔的单向阀8和/或用于让密封腔内的空气排向缸体1外的节流阀7。所述节流阀7通过螺纹连接在缸体1上段，为活塞组件2的运动提供末端减速和缓冲。所述单向阀8通过螺纹连接在缸体1上段，在活塞组件2向上运动的过程中单向阀8为闭合状态，在活塞组件2向下运动的过程中单向阀8为打开状态，便于活塞组件2快速复位。

进一步，所述第一限位台204为推力轴承，在推力轴承的作用下，可极大的减小解锁过程中第一限位台204与储能弹簧3之间的摩擦力。所述活塞杆201包括同轴设置的主杆和阶梯轴205，所述阶梯轴205具有依次连接的轴A、轴B和轴C并且它们的直径逐渐减小，所述轴A上设置有外螺纹并通过该外螺纹连接在所述主杆的一端，所述第一限位台204设置在所述轴B上，所述轴C位于所述储能弹簧3内。

进一步，所述解锁套筒4上设置有长条孔403，所述长条孔403的纵向与所述导向槽11的纵向一致，所述缸体1上安装有限位销钉10，所述限位销钉10伸入所述长条孔403内，以使解锁套筒4只能沿长条孔403的纵向滑动。缸体1上的限位销钉10对解锁套筒4的移动行程进行限位。。

进一步，所述解锁套筒4的外侧设置有用于与所述解锁杠杆6接触的销轴，以便所述解锁杠杆6推动所述解锁套筒4沿与活塞杆201的轴向平行的方向滑动。销轴的体积小，其作为解锁套筒4与解锁杠杆6的接触点和解锁套筒4的受力点，旁边空位较大，不会对解锁杠杆6的正常转动产生干涉；此外，解锁杠杆6与该销轴接触的部分可以制作成拨叉结构，便于通过销轴带动解锁套筒4上下移动。解锁杠杆6与解锁套筒4相接处设有凸轮槽，用于驱动解锁套筒4上下运动(图中的上下运动与活塞杆201的轴向运动方向一致)。

参照图1、图2，在应急准备状态下，储能弹簧3被压缩至下限位，此过程中卡销203的第二端在导向槽11和避让槽402内移动，然后转动活塞杆201，则卡销203被锁定在缸体1的卡槽12内，解锁套筒4上的斜槽与卡销203相接触，限位销钉10与解锁套筒4的长条孔403的下端相接触。

在碰撞发生时，外力触发解锁杠杆6向上运动，解锁杠杆6根据力臂的比例将所受的外力进行调整后转化为驱动解锁套筒4向下运动的作用力，解锁套筒4的缺口处的的斜面401对卡销203的第二端施加斜向下的作用力，该作用力先将卡销203的第二端从卡槽12内推入导向槽11和避让槽402内，即驱动活塞杆201沿自身的中心线转动(由于活塞杆201通过推力轴承与储能弹簧3相连接，活塞杆201可轻易转动，使得卡销203从卡槽12内进入导向槽11内实现解锁)。解锁后，活塞杆201在储能弹簧3的回复力下向上实现轴向移动，在此过程中，卡销203同时也经过解锁套筒4上的避让槽402，并沿着缸体1上的导向槽11向上运行。当活塞密封圈202运行至缸体1的密闭腔时，在节流阀7的作用下，活塞组件2的运行速度逐渐降低，直至运行至上限位，进而实现末端减速和缓冲，并最终完成应急推杆的伸长。

在向下移动需要锁定活塞杆201的过程中，活塞杆201上的第一限位台204压缩储能弹簧3向下极限位运行，在活塞密封圈202经过缸体1密闭区时，外部空气主要经单向阀8进入缸体1密封腔，极大的减小活塞密封圈202经过此区域时需施加在活塞组件2上的作用力。当活塞杆201运行至下限位时，转动活塞杆201，卡销203运动至卡槽12内，使得应急推杆处于应急准备状态。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。