基于偏心夹紧原理的引信传爆管分解自动旋卸头设计

2011-02-19杨立辉杨润泽

制造业自动化 2011年3期

杨立辉，杨润泽

YANG Li-hui1，YANG Run-ze2

（1.北京总装工程兵科研二所，北京 100093；2.石家庄军械工程学院，石家庄 050003）

0 引言

在新的国际形式下，弹药处废已成为一个重要的课题，在弹药处废工作中，引信分解是其一道主要工序。引信分解主要指引信体与传爆管的分离工作，引信体与传爆管之间一般为螺纹连接，传爆管的形状多种多样，最常见的有旋卸槽型、旋卸孔型、圆柱型三种，如图1所示，其中，前两种均可利用传爆管上的斜槽或圆孔采用简单的卡片或卡针式旋卸头进行旋卸；对于第三种引信即圆柱型传爆管的引信而言，传统的旋卸方式是利用管钳手工旋卸，危险系数高，旋卸效率低，旋卸成功率低（管钳滑脱损坏传爆管边缘导致无法分解）。课题组设计了一款自适应夹紧工具头，并应用于自动分解设备中分解圆柱型引信传爆管。本文主要介绍其结构原理及特点。

图1 引信类型

1 思路来源

在各种参考资料中，类似下面的例子很常见。如图2所示的偏心夹具中，当用力F压下手柄时，即能将工件夹紧，以便对工件进行加工，为了当作用在手柄上的力F去掉后，夹具不致自动松开，则需要该夹具具有自锁性。为此，只要使工件对偏心圆盘的反作用力R23与偏心圆盘轴颈的摩擦圆（图中虚线小圆所示）相切或作用于摩擦圆之内即可。

图2 偏心夹具

2 设计方案及特点

图3 旋卸头总体结构图

由图2的例子得到启发，我们设计了一种`自定心偏心夹紧旋卸工具头，以适应圆管型传爆管引信的分解需要。旋卸头结构如图3所示。工作原理如下：初始状态时，三个卡爪4夹住定位心轴7，由于心轴7被夹部分直径大于传爆管直径，所以三个卡爪处于“张开”状态，旋卸头下降时，在传爆管向上顶起定位心轴7，定位心轴脱离卡爪后，三个卡爪在片簧9弹力的作用下，在同步环5的控制下，初步同时夹紧传爆管，当旋卸头旋转时，卡爪与传爆管之间产生摩擦自锁，在摩擦力的作用下，卡爪绕固定销轴2转动，进一步将传爆管夹紧，带动传爆管一起转动，分解完毕后，压下任一开启手柄3，在同步环5的控制下，三个卡爪同时开启，放松传爆管，同时，在弹簧8压力的作用下，定位心轴弹出复位，三个卡爪在片簧9的作用下，重新卡于定位心轴的外圆面上，回到“张开”状态。

本旋卸头设计具有如下几个特点：

1）旋卸成功率高。手工管钳旋卸时，经常由于滑脱损坏传爆管边缘而使得引信无法进一步分解，特别是对于一些传爆管凸出高度较小的引信，成功率非常低。而本自动旋卸头对于传爆管凸出高度3mm以上的引信即可正常分解，成功率接近100%。

2）自动定心夹紧功能。夹具向下压住引信，引信传爆管顶起心轴7，三个偏心卡爪即可自动定心并夹紧。

3）自锁功能。三个偏心卡爪夹紧传爆管后，处于自锁状态，卡爪夹紧面上加工出一系列的“V”形槽，增大摩擦系数，使自锁功能更可靠。

4）三爪联动功能。同步环可控制三个偏心卡爪同步夹紧，旋卸结束，扳动任一开启手柄，三爪联动同步松开。

5）左右旋向螺纹均可实现旋卸，偏心卡爪可以设计为左旋或右旋方式。以适应不同旋向的引信螺纹，安装时注意将开启手柄反向安装即可。

6）本夹具对传爆管的直径有一定的适应性，即一套卡爪能旋卸一定直径范围内的引信传爆管。如直径相差过大，应更换不同的偏心卡爪。另外，每三个偏心卡爪为一组，同组卡爪应保证其尺寸及公差一致性，即成套加工，配套使用。

7）片簧可用0.2～0.5mm硅钢片制作，可以多片叠加使用。