Закрывающий механизм
CLOSING MECHANISM

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к закрывающим механизмам устройств закрытия, будь то крышки люков военных машин, крышки вагонов и т.д. Торсион - это металлический упругий элемент, выполненный в виде вала большой длины, либо нескольких валов, соединенных последовательно и установленных параллельно. Торсион, накапливающий и передающий соседним деталям механическую энергию. Его особенностью и отличительной чертой является «работа на кручение».
Предназначены торсионы для использования в качестве приводов ответственных механических устройств, к которым предъявляют требования высокой стабильности характеристик в пределах углов поворота порядка 180°. Торсион обеспечивает простоту и высокую технологичность. Эффективность торсиона подтверждена при испытаниях и эксплуатации в раскрываемых механических устройствах.
Аналогом заявленного изобретения является конструкция механизма открытия крышки транспортно-пускового контейнера, предназначенного для хранения, транспортирования и пуска ракеты 9М83 комплекса С-300, описанная в книге Зенитная ракетная система С-300В. Ракета 9М83, устройство и функционирование / С.Н. Ельцин; Балт. гос. техн. ун-т.- СПб., 2008. - на стр. 59-60.
Крышка транспортно-пускового контейнера представляет собой сварную конструкцию. На ней закреплены силикагель-осушитель и силикагель-индикатор. К корпусу контейнера крышка крепится пироболтами. Кронштейны приклепаны к фланцу переднего корпуса контейнера, а пластины к втулкам и дну крышки. На резьбовой части втулки установлен кулачок для приведения в действие конечного выключателя крышки.
Поворот крышки с пластинами относительно кронштейнов обеспечивается предварительно закрученным торсионом, установленным во втулках. От раскручивания торсион удерживается собачкой, заведенной в вырез кронштейна. При срабатывании пироболтов крышка отрывается от фланца корпуса и с помощью толкателей и торсиона поворачивается. Вместе с втулкой поворачивается храповик и кулачок. Выступ кулачка скользит по поверхности кронштейна и попадает на его скос. Пружиной храповик с кулачком перемещается к другому храповику и входит в зацепление с ним, чем обеспечивается фиксирование крышки в открытом положении
Основным недостатком аналога является низкая надежность из-за недостаточного повышающего коэффициента поворота торсиона, так как после выработки энергии торсиона и толкателей до фиксации в открытом положении крышка движется по инерции.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является патент № RU 2421683 C1. Механизм содержит наружный и внутренний стаканы, шток с крышкой люка и соединение, обеспечивающее возможность перемещения штока с крышкой люка в осевом направлении, которое выполнено в виде закрепленного на внутреннем стакане упругого элемента, преимущественно, торсиона, кинематически соединенного с крышкой люка. Кинематическая связь соединенного с крышкой люка упругого элемента выполнена в виде рычага, имеющего паз, предназначенный для взаимодействия с осью проушины, жестко закрепленной на крышке люка. Обеспечивается быстрое открывание и закрывание люка за счет энергии торсиона.
Основным недостатком ближайшего аналога является низкая надежность из-за необходимости обслуживания составных частей конструкции, подверженности рычага внешним условиям, коррозии и окислению, недостаточного повышающего коэффициента поворота рычага.
Технической задачей, вытекающей из критики аналогов, является увеличение надежности при обеспечении необслуживаемости составных частей конструкции, стойкости к внешним условиям и ограничении габаритов.
Задача решается за счет того, что закрывающий механизм, содержащий устройство закрытия, соединительную муфту, торсион, два фиксатора, первый фиксатор, который находится в противоположном конце торсиона от соединительной муфты и фиксирует торсион механизма, второй фиксатор, который находится у соединительной муфты и фиксирует соединительную муфту механизма, причем торсион соединен с помощью соединительной муфты с входным валом мультипликатора, выходной вал мультипликатора соединен с устройством закрытия.
Второй фиксатор, который находится у соединительной муфты и фиксирует соединительную муфту механизма снабжен устройством фиксации-расфиксации.
Первый фиксатор, который находится в противоположном конце торсиона от соединительной муфты и фиксирует торсион механизма снабжен устройством фиксации-расфиксации.
Мультипликатор снабжен тормозным устройством со счетчиком, ограничивающим максимальное перемещение выходного вала.
Технический результат, достигаемый в результате реализации изобретения - это увеличение надежности при обеспечении необслуживаемости составных частей конструкции, стойкости к внешним условиям. Мультипликатор, преобразовывающий крутящий момент на выходной вал снабжен возможностью создавать достаточный повышающий поворотный коэффициент для надежного закрытия закрывающегося устройства.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: Фиг. 1. Схема механизма поворота;
Закрывающий механизм, (см. фиг. 1) содержащий торсион (1), мультипликатор (2), соединительную муфту (3), соединяющую торсион (1) и входной вал (4) мультипликатора (2). Фиксатор, который находится у соединительной муфты (3), фиксирующий соединительную муфту (3) механизма, обладающий устройством фиксации-расфиксации. В начальном положении торсион (1) закручивается на предельный угол поворота, фиксируется при помощи еще одного фиксатора, который находится в противоположном конце торсиона (1) от соединительной муфты (3) и фиксирует торсион (1) механизма, он может обладать устройством фиксации-расфиксации, и передает крутящий момент на выходной вал (5) мультипликатора (2), который осуществляет поворот устройства закрытия (6).
Торсион (1) представляет из себя металлический упругий элемент, который работает на скручивание. Этот элемент, как правило, состоит из балки определенного сечения и из материала с достаточной упругостью. В начальном положении фиксируется в основании при помощи фиксатора с устройством фиксации-расфиксации, на который в определенный момент времени подается команда на расфиксацию.
Мультипликатор (2) - осевой, с передаточным числом n, в зависимости от того какое количество оборотов необходимо получить на выходе, и соответственно какой угол поворота необходимо получить. Например, предельный угол поворота торсиона 15 градусов, а на выходном валу (5) нужно получить оборот в 180 градусов, значит передаточное число n=12.
Мультипликатор (2) снабжен регулятором максимального выходного перемещения, который допускает произвести ровно n заданных оборотов, исключая перекручивание или недокручивание выходного вала (5).
Мультипликатор (2) отвечает всем требованиям по надежности и габаритам. Обладает свойствами независимости от внешних условий среды и высокой надежностью. Корпус обладает герметичностью и надежно защищает составные части мультипликатора на необходимый срок службы при отсутствии необходимости периодической обслуживаемости.
Работает закрывающий механизм следующим образом. Торсион (1) закручивают на предельный угол поворота и фиксируют в начальном положении и никакие внешние условия не могут повлиять на работоспособность и свойства торсиона (1) и всей конструкции в целом в заведенном состоянии. Далее подается команда на расфиксацию, в рабочем состоянии торсион (1) создает достаточно мощный крутящий момент, чтобы за кратчайший промежуток времени передать его с входного вала (4) мультипликатора (2), соединенного с торсионом (1) соединительной муфтой (3), на выходной вал мультипликатора (5). Мультипликатор (2) при необслуживаемости составных частей механизма преобразовывает один поворот входного вала (4), на n поворотов выходного вала (5), который осуществляет поворот устройства закрытия (6) и ограничивает его максимальное перемещение.
Таким образом, предлагаемая конструкция поворотного механизма позволяет увеличить надежность при необслуживаемости составных частей конструкции, стойкость к внешним условиям при заданных ограничениях по габаритам.