CN102493977B - 一种简易对接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易对接装置，包括对接锥、对接口底座、导向圆筒、以及自身锁紧机构组成，对接口底座与导向圆筒连接，导向圆筒与对接锥配合对接，固定安装在对接口底座上的自身锁紧机构将对接锥固定锁紧接合，对接后整体呈回转体外形，保证高压力下的强度。本发明对接装置对接快速方便，并可应用于多种场合的对接使用；对接装置通过自身对接端口的配合，将一个或多个连接装置连接起来以实现工作目的，并能自动地将连接在一起的对接装置分离，安装方便灵活，应用范围广泛。对接装置制造简单，成本较低，使用安全可靠。在一些特殊的行业应用中，通过简单安装本对接装置就能方便的使用，并且不受工作环境的影响，使用持久性好。

Description

一种简易对接装置

技术领域

本发明涉及一种用于航空、航天、航海等多个工业领域的可进行快速组合与分离的对接装置，具体地说是一种简易对接装置。

背景技术

众所周知，对接装置在建筑工程、电器电子、机械设计与制造等多个领域中已得到了广泛的应用。随着航空、航天、航海等工业技术的发展、新型产品的研发不断更新，对接装置的应用领域得到了更广泛的拓展。对接装置已有很多应用到空间和水下作业中，如用于失事的水下航行器打捞的水下对接装置，用于失事的沉船救援的水下对接装置，均已得到了很好的应用。

传统的对接装置在实现拉应力的使用时，一般采用插销连接，要求对接无偏差，连接后存在间隙并且连接不方便，需要人工去实现对接。此外，传统的对接装置往往是针对某种具体产品使用，应用范围较小，尤其是在一些特殊的工作环境中应用的对接装置，如在深海等高压缺氧的环境中，水下航行器需要设立特殊对接装置以便于释放与回收，能够实现自动对接与分离，并且，设立的对接装置必须要能够传递信息、物质以及能够传递较大的力，这种在水下工作的对接装置工作环境恶劣，对装置要求较高，需要有性能良好的对接功能以及方便灵活的分离方式。在航空航天领域，飞行器与推进装置的搭接，要求对接装置有良好的易搭接性能，在被连接器分离时，对接装置必须保持张开状态以便于对接；对接装置的使用要求较高，传统的对接装置已不能满足新的应用环境要求。

在发明专利200610046698.6中公开了一种水面自动对接连锁装置，这种水面自动对接连锁装置可实现水下机器人等水下工作设备在水面进行自动对接联锁，安全可靠，但其仅适用于水面作业，适用范围较小，并且分离时需要手动解锁。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，克服使用条件单一，应用范围较小，使用分离时需要手动解锁的问题，本发明提出一种简易对接装置。这种简易对接装置通过自身锁紧机构及两个端口的配合，将一个或多个连接装置连接起来以实现工作目的，并能自动地将连接在一起的对接装置分离，方便灵活，并可应用于多种场合的对接使用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括对接锥、对接口底座、导向圆筒、以及组成自身锁紧机构的矩形支架、挡板、挡板弹簧、连杆、中间连杆、卡爪、卡头滑道、卡头、卡头弹簧、电磁铁、卡头楔形块、卡爪凸头、销轴，所述的对接口底座与导向圆筒下端口通过螺纹连接，导向圆筒上端部与对接锥配合对接，四个矩形支架对称固定安装在对接口底座上，矩形支架的上部安装有长方体形卡头滑道，沿卡头滑道底部中轴线与长边之间，卡头滑道的中间部位设置有长方小孔，卡头下部的卡头楔形块从小孔露出与同侧面安装在矩形支架上的卡爪凸头啮合相接；卡头安装在卡头滑道内，滑道后部固定安装有电磁铁，通过始终处于压缩状态的卡头弹簧与卡头连接，卡头端部为削扁的四分之一圆弧，当四个卡头圆弧同时接合时，正好啮合在对接锥的头部卡槽内；挡板呈四边形体，四边的中间部位各有锪口，通过安装的拔销与连杆的一端绞接在一起，连杆的另一端与中间连杆的一端相连接，中间连杆的另一端与卡爪的一端相连接，卡爪的另一端为自由端设置有卡爪凸头；连杆、中间连杆、卡爪和销轴组成平面连杆机构；四套连杆通过销轴分别固定安装在四个矩形支架的侧面；挡板与对接锥头顶部接触，挡板由固定安装在对接口底座圆形凸台上中心部位的挡板弹簧支撑。

所述的对接锥呈

字形，底座为圆盘状与其中心部位上的两段呈圆柱锥形的连接头为一体结构，其前段圆柱锥形连接头的圆柱段中间部位设置有环形卡槽，在与圆盘底座中心部位上的后段圆柱锥形直径大于前段圆柱锥形直径，后段圆柱锥形与导向圆筒上端口内凹锥形吻合对接；沿圆盘底座周向均布设置有六个螺孔，方便安装到其它被连接器装置上。

所述的导向圆筒为圆柱形筒体，上端端部设置有与对接锥严紧配合的内凹锥形对接口，下端端口设置有与对接口底座配合对接的内螺纹。

所述的对接口底座为圆盘状，其中心部位设置有直径小于底座的圆形凸台，凸台上安装有锁紧机构，凸台上缘周向设置有螺纹，与导向圆筒下端端口紧密配合对接，沿对接口底座周向均布设置有六个螺孔。

本发明安装时将对接装置分离，两端分别安装在不同的被连接器上；在对接前，挡板弹簧支撑顶住挡板，使连接在挡板上的连杆机构通过卡爪凸头卡住卡头下面的卡头楔形块，防止卡头伸出滑道；当对接时，对接锥插入对接口，并且对接锥的头部向下推压挡板，挡板则带动平面连杆机构使卡住卡头楔形块的卡爪逆时针转动，卡头在弹簧的推动下滑出卡头滑道卡入对接锥上的卡槽内，完成对接；在需要分离时，通过电磁铁将卡头吸回，对接锥离开对接口完成分离，挡板在弹簧的推动下向上运动，并带动连杆机构使卡爪顺时针转动，卡爪转回原来位置，当电磁铁断电后卡头被弹簧向外推被释放，卡爪上的卡爪凸头与卡头楔形块相互卡住，分离过程结束。

有益效果

本发明简易对接装置，通过自身锁紧机构及两个端口的配合，能实现自动连接与分离；未对接时，对接装置不需要任何动力驱动，而始终保持在初始伺服状态，有效地降低了能耗；对接过程中，对接装置能自动完成对接自锁，而不需要额外的动力机构；对接时，对接装置只需提供较小的动力压缩弹簧即可完成对接；对接完成后，对接装置的对接口底座上锁紧机构与对接锥的柱面相互配合，可以承受较大轴向拉力；分离时所需驱动力小，分离后对接口底座上锁紧机构始终处于张开状态便于接合。

本发明安装方便灵活，可保证足够的强度并且通过锥形的对接头和对接口使连接严密紧实，将一个或多个连接装置连接起来以实现工作目的，通过简单安装本发明对接装置就能方便的使用，并且不受工作环境的影响，使用持久性好。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种简易对接装置作进一步详细说明。

图1为本发明简易对接装置整体示意图。

图2为本发明简易对接装置分离时的示意图。

图3为本发明简易对接装置分离时导向圆筒上端口示意图。

图4为本发明简易对接装置对接示意图。

图5为本发明简易对接装置的锁紧机构示意图。

图6为本发明简易对接装置的锁紧机构分离时连杆状态示意图。

图7为本发明简易对接装置的锁紧机构分离后连杆状态示意图。

图中：

1.对接锥  2.对接口  3.对接口底座  4.导向圆筒  5.卡槽6.矩形支架  7.卡头滑道  8.挡板  9.挡板弹簧10.连杆  11.中间连杆  12.卡爪  13.销轴  14.卡头15.卡头弹簧  16.电磁铁  17.卡头楔形块  18.卡爪凸头

具体实施方式

本实施例是一种简易对接装置，其包括对接锥1、对接口2、对接口底座3、导向圆筒4、卡槽5、矩形支架6、卡头滑道7、挡板8、挡板弹簧9、连杆10、中间连杆11、卡爪12、销轴13、卡头14、卡头弹簧15、电磁铁16、卡头楔形块17、卡爪凸头18，对接口底座与导向圆筒下端口通过螺纹连接，导向圆筒上端部与对接锥配合对接，安装在对接口底座上的锁紧机构将对接锥在导向圆筒内固定锁紧，导向圆筒的内凹锥形对接口与对接锥完整的结合在一起；对接锥与导向圆筒及安装在对接口底座3上的锁紧机构组成了完整的对接装置；对接装置对接后整体呈回转体外形，保证高压力下的承受强度。

如图1、图2、图3所示，对接装置对接后整体呈回转体形。对接锥1的底座为一圆盘与其中心部位上的两段呈圆柱锥形的连接头为一体结构，其前段圆柱锥形连接头的圆柱段中间部位设置有环形卡槽5，在与圆盘底座中心部位上的后段圆柱锥形直径大于前段圆柱锥形直径，后段圆柱锥形与导向圆筒4上端口内凹锥形吻合对接；沿圆盘底座周向均布设置有六个螺孔，方便安装到其它被连接器装置上。导向圆筒4为圆柱形筒体，上端端部设置有与对接锥1严紧配合的内凹锥形对接口2，下端端口设置有内螺纹，下端端口内径大于对接口底座3上中心部位圆形凸台上凹缘直径，并与凸台上凹缘周向设置的螺纹紧密配合，凸台上安装有锁紧机构；沿对接口底座3周向均布设置有六个螺孔。

参见图4、图5，对接口底座3上对称固定安装有四个矩形支架6，矩形支架6的上部安装有长方体形卡头滑道7，沿卡头滑道7底部中轴线与长边之间，卡头滑道7的中间部位设置有长方小孔，卡头14下部的卡头楔形块17从小孔露出与同侧面安装在矩形支架6上的卡爪凸头18啮合相接；卡头14安装在卡头滑道7内，卡头滑道7后部固定安装有电磁铁16，通过始终处于压缩状态的卡头弹簧15与卡头14连接，卡头14端部为削扁的四分之一圆弧，当四个卡头14的圆弧同时接合时，正好啮合在对接锥的头部卡槽5内；挡板8呈四边形体，四边的中间部位各有锪口，通过安装的拔销与连杆10的一端绞接在一起，连杆10的另一端与中间连杆11的一端相连接，中间连杆11的另一端与卡爪12的一端相连接，卡爪12的另一端为自由端设置有卡爪凸头18；连杆10、中间连杆11、卡爪12和销轴13组成平面连杆机构；四套连杆通过销轴13分别固定安装在四个矩形支架6的侧面；挡板8与对接锥1头顶部接触，挡板8由固定安装在对接口底座3圆形凸台上中心部位的挡板弹簧9支撑。

图6、图7为本发明对接装置的锁紧机构分离时与分离后的状态。本发明安装时将对接装置分离，两端分别安装在不同的被连接器上；在对接前，挡板弹簧9支撑顶住挡板8，使连接在挡板8上的连杆机构通过卡爪凸头18卡住卡头14下面的卡头楔形块17，防止卡头伸出卡头滑道7；当对接时，对接锥1插入对接口2，并且对接锥的头部向下推压挡板8，挡板8则带动平面连杆机构使卡住卡头楔形块17的卡爪12逆时针转动，卡头14在卡头弹簧15的推动下滑出卡头滑道7卡入对接锥上的卡槽5内，完成对接；在需要分离时，通过电磁铁16将卡头14吸回，对接锥1离开对接口2完成分离，挡板8在挡板弹簧9的推动下向上运动，并带动连杆机构使卡爪12顺时针转动，卡爪12转回原来位置，当电磁铁16断电后卡头14被卡头弹簧15向外推被释放，卡爪12上的卡爪凸头18与卡头楔形块17相互卡住，分离过程结束。

本发明安装方便灵活，可保证足够的强度，并且通过锥形的对接头和导向圆筒4的内凹锥形对接口2对接使连接严密紧实。将一个或多个连接装置连接起来，通过简单安装本对接装置就能方便的使用。本发明对接装置，通过对接可以实现水下机器人和水下设备的回收、打捞等，应用方便灵活，不需人工控制，不受工作环境的影响，安全可靠。

Claims (5)

1.一种简易对接装置,包括对接锥、对接口底座、导向圆筒、锁紧机构，其特征在于:该锁紧机构包括矩形支架、挡板、挡板弹簧、连杆、中间连杆、卡爪、卡头滑道、卡头、卡头弹簧、电磁铁、卡头楔形块、卡爪凸头、销轴,所述对接口底座与导向圆筒下端口通过螺纹连接，导向圆筒上端部与对接锥配合对接，四个矩形支架对称安装在对接口底座凸台上，矩形支架的上部安装有长方体形卡头滑道，卡头滑道底部设置有长方小孔，卡头安装在卡头滑道内，卡头下部的卡头楔形块从小孔露出与卡爪凸头啮合；滑道后部安装有电磁铁，通过卡头弹簧与卡头连接，卡头端部为削扁的四分之一圆弧，四个卡头圆弧同时结合，正好啮合在对接锥的头部卡槽内；挡板通过安装的拔销与连杆的一端铰接,连杆、中间连杆、卡爪通过销轴安装在四个矩形支架的侧面；连杆的另一端与中间连杆的一端相连接，中间连杆的另一端与卡爪的一端相连接，卡爪的另一端为自由端设置有卡爪凸头；挡板与对接锥头顶部接触，挡板由固定安装在对接口底座凸台上的挡板弹簧支撑；在对接前，挡板弹簧支撑顶住挡板，使连接在挡板上的连杆机构通过卡爪凸头卡住卡头下面的卡头楔形块，防止卡头伸出滑道；在分离时，通过电磁铁将卡头吸回，对接锥离开对接口完成分离，挡板在弹簧的推动下向上运动，并带动连杆机构使卡爪顺时针转动，卡爪转回原来位置，当电磁铁断电后卡头被弹簧向外推被释放，卡爪上的卡爪凸头与卡头楔形块相互卡住，分离过程结束。

2.根据权利要求1所述的一种简易对接装置,其特征在于:所述的对接锥底座为圆盘状与其中心部位上的两段呈圆柱锥形的连接头为一体结构，其前段圆柱锥形连接头的圆柱段中间部位设置有环形卡槽；沿圆盘底座周向均布设置有六个螺孔。

3.根据权利要求1所述的一种简易对接装置,其特征在于:所述的导向圆筒为圆柱形筒体，上端端部设置有内凹锥形对接口，下端端口设置有内螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种简易对接装置,其特征在于:所述的对接口底座圆形凸台上缘周向设置有螺纹,凸台上安装有锁紧机构；沿对接口底座周向均布设置有六个螺孔。

5.根据权利要求1所述的一种简易对接装置,其特征在于:所述的卡头滑道底部小孔设置在卡头滑道的中间部位。

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