本發明專利技術一種氣動式高速投放裝置屬于一種飛行器領域，特別涉及一種置于狹窄空間內的氣動式高速投放裝置，該裝置具備夾持和高速投放功能。氣動式高速投放裝置由投放裝置和夾持裝置組成，投放部件由雙活塞桿四氣口氣缸、上活塞桿和下活塞桿組成。夾持部件包括兩個同步軸、兩個滾套、兩個彎板、兩個中轉軸、兩個下轉軸、兩個V型鉗和兩個拉伸彈簧。該裝置可以在狹小安裝空間和短小行程空間內實現大投放力、高速度和角度問題，并且分離與投放是同時進行的，不需要考慮分離與投放分別控制的問題。本發明專利技術將投放裝置集成為一體，可以根據所需要的角度進行安裝，安裝方便，體積小巧，投放物的裝夾極為便利。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于一種飛行器領域，特別涉及一種置于狹窄空間內的氣動式高速投放裝置，該裝置具備夾持和高速投放功能。
技術介紹
當前，飛行器發展要求自身具備輕載、隱身、高速等性能，通常需要在飛行過程中依據實際情況將投放物高速投放至地面，如物資、外掛物等。由于高速飛行中空氣流動產生的擾流區會對投放物分離過程造成影響，嚴重的情況可能使投放物無法分離，撞擊飛行器本身。所以，投放物必須以一定高的初速度和大的俯仰角投放出去，這就需要一種適用于高速投放的裝置。同時，飛行器的隱身特性要求這種投放裝置尺寸不能過大，以致暴露目標。總之，一般對這種投放裝置的要求是1、安裝在狹窄空間內；2、可產生極大投放力；3、具備一定的分離速度和角度；4、方便夾持投放物。所以需要設計一套尺寸空間較小的機構，以滿足投放力和速度、角度要求。但是，尺寸的減小和投放力的產生，獲得一定速度和角度，甚至安裝夾持之間有著不可回避的矛盾尺寸減小，尤其是投放沖程的減小必然會影響機構的加速過程，使得投放力難以加速到滿意程度；再者，各機構運動副的尺寸減小，機構運動空間少，會導致難以實現所需的角度和分離速度；再次，機構空間的減小勢必造成安裝夾持不便。2008年,美國空軍實驗室的Rudy A. Johnson等人采用了雙預緊彈簧提供投放力，投放物由爆炸螺栓支撐，通過螺栓起爆橫截面斷裂分離的投放方案。這種設計的優點是結構簡單，彈簧有預緊力可在短沖程和時間內獲得高速度，在分離同時彈簧施加投放力，缺點是爆炸螺栓起爆有一定安全隱患，并且安裝后彈簧預緊力調整不方便，不能隨時調整投放力大小。另一種主流解決方案是，在投放物表面安裝一個釋放銷，通過另一個氣動執行件在投放物安裝時夾住釋放銷，投放中釋放銷分離，使投放物與氣缸分離，同時前后兩個氣缸推動投放物，使其以一定的投放力和分離速度、角度投放出去。這種設計的優點是使用氣動元件可保證投放安全性，避免爆炸螺栓起爆斷裂造成安全隱患與時間控制不準確等問題，同時可以通過氣動壓力調節裝置在一定范圍內方便調整投放力，然而這種投放方式需要多個氣動執行件來完成，尺寸較大，不適于狹窄空間內置安裝，而且雙氣缸投放難以保證同步性，對投放速度和角度影響會較大，尤其是釋放銷的設計需要改變投放物表面形狀，不適合對投放物表面要求高的場合。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術難題是克服現有技術的缺欠，專利技術了一種氣動式高速投放裝置，該裝置采用了雙活塞桿四氣口氣缸，改善了投放裝置尺寸、投放力等問題之間的矛盾，該裝置可以在狹小安裝空間和短小行程空間內實現大投放力、高速度和設計角度，并且分離與投放是同時進行的，不需要考慮分離與投放分別控制的問題。本專利技術將投放裝置集成為一體，可以根據所需要的角度進行安裝，安裝方便，體積小巧，投放物裝夾極為便利。本專利技術解決該技術問題所采用的技術方案是一種氣動式高速投放裝置，其特征是，該裝置由投放部件I和夾持部件II組成；所述投放部件I由雙活塞桿四氣口氣缸1、上活塞桿2和下活塞桿3組成；所述夾持部件II包括兩個同步軸4、兩個滾套5、兩個彎板6、兩個中轉軸7、兩個下轉軸8、兩個V型鉗9和兩個拉伸彈簧10 ；所述投放部件I中的雙活塞桿四氣口氣缸I有上氣孔A、下氣孔B，在中部有上中氣孔C和下中氣孔D ;上活塞桿2穿過下活塞桿3的中心孔，上活塞桿2和下活塞桿3安裝在雙活塞桿四氣口氣缸I的內腔中；下活塞桿3的末端呈四棱錐臺型，在四棱錐臺左右兩側的斜面上分別各開有一條溝槽E ；所述夾持部件II中的兩個彎板6的中部分別通過固定在雙活塞桿四氣口氣缸I下端的兩個中轉軸7與雙活塞桿四氣口氣缸I下端鉸接，構成杠桿機構；兩個同步軸4分別安裝在兩個彎板6上部的圓柱通孔中，兩個滾套5分別安裝在兩個同步軸4的外圈，兩個滾套5分別在下活塞桿3末端錐臺左右表面上的兩個溝槽E中滾動，從而帶動兩個同步軸4運動和兩個彎板6轉動；兩個V型鉗9分別通過兩個下轉軸8鉸接在兩個彎板6的下端；兩個拉伸彈簧10分別安裝在兩個同步軸4兩端伸出的掛鉤上。本專利技術的有益效果是，投放裝置中采用一種雙活塞桿四氣口氣缸，利用高壓氣體的壓力施加投放力，通過調整氣體的壓力大小調整投放力大小，投放力易于控制。使用兩個V型鉗，使裝置對投放物的形狀要求降低，投放物外形可以是方塊狀或是圓棒形，投放物裝夾極為便利。附圖說明圖1是氣動式高速投放裝置主剖視圖，圖2是投放裝置三維模型示意圖。其中1-雙活塞桿四氣口氣缸，2-上活塞桿，3-下活塞桿，4-同步軸，5-滾套，6-彎板，7-中轉軸，8-下轉軸，9-V型鉗，10-拉伸彈簧，A-上氣孔，B-下氣孔，C-上中氣孔，D-下中氣孔，E-溝槽，1-投放部件，I1-夾持部件。具體實施例方式下面結合附圖和技術方案詳細說明本專利技術的具體實施。投放裝置由氣缸作為運動執行件和支撐部件，通過對上下活塞桿位置的控制來實現安裝、夾緊、分離與投放過程，安裝夾緊或分離投放是通過機構同時實現的，采用單個氣缸，避免雙氣缸造成的不同步問題。采用安全高壓氣體如氮氣作為壓力源，可以保證投放安全性，防止使用爆炸螺栓起爆分離造成安全問題。可通過調整高壓氣體的壓力來改變投放力大小，投放力可隨時調整。參見圖1和圖2，本專利技術的氣動式高速投放裝置分為投放部件I和夾持部件II兩部分。雙活塞桿四氣口氣缸I和安裝在雙活塞桿四氣口氣缸I內的上活塞桿2和下活塞桿3構成投放部件I。由雙活塞桿四氣口氣缸I上氣孔A和上中氣孔C控制上活塞桿2的伸出和縮回運動，下氣孔B和下中氣孔D控制下活塞桿3的往返運動。在下活塞桿3中心有中心孔，上活塞桿2穿過中心孔對夾持在裝置上的投放物施加投放力，下活塞桿末端呈四棱錐臺型，用于裝置夾持投放物。兩個同步軸4、兩個滾套5、兩個彎板6、兩個中轉軸7、兩個下轉軸8、兩個V型鉗9和兩個拉伸彈簧10組成夾持部件II。在具體實施中，分為投放準備階段、投放開始階段和復位安裝階段。在投放準備階段，雙活塞桿四氣口氣缸I中部的上中氣孔C和下中氣孔D充氣，上氣孔A和下氣孔B同時排氣。上活塞桿2向上運動,上活塞桿2末端離開投放物表面；同時下活塞桿3會向下運動，下活塞桿3兩側斜面上的溝槽E使得滾套5在溝槽E內相應的會向上運動。兩個彎板6依靠安裝在中孔內的中轉軸7可在雙活塞桿四氣口氣缸I下部支撐架上轉動，彎板6末端安裝有V型鉗9，可以用來裝夾投放物，在安裝圓棒形投放物時兩個V型鉗可實現自動對心。V型鉗9與彎板6間通過下轉軸8連接。兩個彎板6上孔內安裝有同步軸4，兩個同步軸4末端有掛鉤，可以掛住兩個拉伸彈簧10，當拉伸彈簧10收縮時，彈簧力的作用可以使兩個滾套5緊貼在下活塞桿3溝槽E滾動，兩個彎板6在轉動過程中保持同步。當滾套5上升時，斜溝槽E使得兩滾套5之間距離不斷擴大，彎板6末端兩個V型鉗9之間距離不斷收縮，最終讓V型鉗9緊緊夾住投放物兩側，達到夾緊的目的。這時的投放物被夾緊，完成整個投放過程的準備階段。在投放開始階段，向雙活塞桿四氣口氣缸I上下氣孔充高壓氣體，中部的上中氣孔C和下中氣孔D排氣，上氣孔A和下氣孔B同時進氣，下活塞桿3會在氣壓作用下迅速向上運動，同步軸4外表面的滾套5在拉伸彈簧10的彈簧力作用下會同步緊貼下活塞桿3的斜面溝槽E，并迅速在溝槽E內向下滾動，兩個彎板6轉動，兩個V型鉗9之間距離迅速變大，V型鉗9就會與投放物迅速本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氣動式高速投放裝置，其特征是，該裝置由投放部件(Ⅰ)和夾持部件(Ⅱ)組成；所述投放部件(Ⅰ)由雙活塞桿四氣口氣缸(1)、上活塞桿(2)和下活塞桿(3)組成；所述夾持部件(Ⅱ)包括：兩個同步軸(4)、兩個滾套(5)、兩個彎板(6)、兩個中轉軸(7)、兩個下轉軸(8)、兩個V型鉗(9)和兩個拉伸彈簧(10)；?所述投放部件(Ⅰ)中的雙活塞桿四氣口氣缸(1)有上氣孔(A)、下氣孔(B)，在中部有上中氣孔(C)和下中氣孔（D)；上活塞桿(2)穿過下活塞桿(3)的中心孔，上活塞桿(2)和下活塞桿(3)安裝在雙活塞桿四氣口氣缸(1)的內腔中；下活塞桿(3)的末端呈四棱錐臺型，在四棱錐臺左右兩側的斜面上分別各開有一條溝槽(E)；所述夾持部件(Ⅱ)中的兩個彎板(6)的中部分別通過固定在雙活塞桿四氣口氣缸(1)下端的兩個中轉軸(7)與雙活塞桿四氣口氣缸(1)下端鉸接，構成杠桿機構；兩個同步軸(4)分別安裝在兩個彎板(6)上部的圓柱通孔中，兩個滾套(5)分別安裝在兩個同步軸(4)的外圈，兩個滾套(5)分別在下活塞桿(3)末端錐臺左右表面上的兩個溝槽(E)中滾動，從而帶動兩個同步軸(4)運動和兩個彎板(6)轉動；兩個V型鉗(9)分別通過兩個下轉軸(8)鉸接在兩個彎板(6)的下端；兩個拉伸彈簧(10)分別安裝在兩個同步軸(4)兩端伸出的掛鉤上。...
【技術特征摘要】
1.一種氣動式高速投放裝置，其特征是，該裝置由投放部件(I)和夾持部件(II)組成；所述投放部件(I )由雙活塞桿四氣口氣缸(I)、上活塞桿⑵和下活塞桿⑶組成；所述夾持部件(II )包括:兩個同步軸(4)、兩個滾套(5)、兩個彎板￠)、兩個中轉軸(7)、兩個下轉軸(8)、兩個V型鉗(9)和兩個拉伸彈簧(10)； 所述投放部件(I )中的雙活塞桿四氣口氣缸(I)有上氣孔(A)、下氣孔(B)，在中部有上中氣孔(C)和下中氣孔(D);上活塞桿(2)穿過下活塞桿(3)的中心孔，上活塞桿(2)和下活塞桿(3)安裝在雙活塞桿四氣口氣缸(I)的內腔中；下活塞桿(3)的末端呈四棱...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈振元，劉巍，宋笛，張博雅，何威，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。