CN103486374B - 气路插拔组合连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气路插拔组合连接器，该连接器包括：箭上插座、连接器本体、球锁、气缸、钢丝绳；箭上插座与箭体螺纹连接，连接器本体位于箭上插座下方并与其接触，球锁与连接器本体螺纹连接，气缸的上部与球锁中的连接杆固连，气缸的下部与钢丝绳固连，钢丝绳的一端与气缸连接，钢丝绳的另一端固定在外部发射台架上；其中球锁还包括：锁体、锁芯、钢球、锁芯弹簧、连接杆、第一导向销、活动套、活套弹簧、第二导向销、第三导向销；应用本发明，可以实现连接器本体与箭上插座快速可靠脱离。

Description

气路插拔组合连接器

技术领域

本发明涉及火箭加注供气领域，尤其涉及一种气路插拔组合连接器。

背景技术

气路连接器为地面供气系统与箭上助推级或芯级气路活门之间连接的接口设备，由多路气体管路接头组合而成，实现供气管路与火箭贮箱之间可靠连接和准确分离。

目前，我国已研制出多种气路连接器，并成功应用在运载火箭以及导弹武器系统中。其中，三管冷氦连接器主要由连接器组件、锁紧机构、脱落机构、气缸组合、电磁阀、控制电缆等部件组成，锁紧机构设有锁紧腔，脱落机构设有解锁腔，当三管冷氦连接器组件与箭上插座对接时，由控制电缆传输锁紧信号，电磁阀通电后气缸组合开始给锁紧腔供气，腔体内产生的锁紧力将锁紧钩通过调节螺钉紧紧钩在箭上插座上，实现连接器组件与箭上插座的对接，对接后电磁阀断电；当三管冷氦连接器组件与箭上插座脱离时，由控制电缆传输解锁信号，电磁阀通电后气缸组合开始给锁紧腔放气、解锁腔供气，解锁腔体内产生的解锁力将锁紧钩张开，解除锁紧，最后由连接器支架上的拉力筒将接连器组件与箭上插座分离。

在运载火箭实际发射过程中，有些供气项目需要地面供气系统供气至火箭起飞，然而，现有的气路连接器需要在供气项目完成后，才由控制电缆传输脱落信号以及给电磁阀通电，电磁阀动作后通过气缸组合给锁紧腔体放气、解锁腔供气，然后完成连接器脱落动作，显然不能满足在火箭起飞时快速脱落的技术要求。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种气路插拔组合连接器，适用不同的供气项目，实现快速可靠脱离。

根据本发明的一个方面，提供了一种气路插拔组合连接器，该气路插拔组合连接器包括：与箭体螺纹连接的箭上插座、位于箭上插座下方并与其接触的连接器本体、上部与球锁中的连接杆固连，下部与钢丝绳固连的气缸、一端与气缸连接，另一端固定在外部发射台架上的钢丝绳；所述球锁包括：锁体、锁芯、钢球、锁芯弹簧、连接杆、第一导向销、活动套、活套弹簧、第二导向销、第三导向销；所述锁体通过设置在锁体外缘的外螺纹与所述连接器本体相连接；所述锁体轴向中心设置有阶梯形锁芯，所述锁芯下部与所述连接杆固连；在所述锁体开设外螺纹的上方，所述锁体设置有凸台，所述钢球布于所述锁芯凸台上方的圆周；所述锁体在开设所述外螺纹的上方通过所述第三导向销与所述连接器本体轴向中心的下部定位连接；在所述第三导向销的径向销孔的上方，所述锁体的外缘及内缘分别设置有外缘凹台和内缘凹台，所述活套弹簧一端固定在外缘凹台的底端，另一端与所述活动套固连，所述锁芯弹簧一端固定在内缘凹台的底端，另一端与所述锁芯设置的凸台固连；所述连接杆与所述气缸的活塞杆上部固连；在所述锁芯凸台的上方，所述锁芯设置有下大上小的截头圆锥体结构；所述截头圆锥体结构下端径向上的锁体与所述活动套均开设有通过第二导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在所述活动套内的径向销孔在轴向上延伸；在所述截头圆锥体上端的锁芯以及对应位置处的所述锁体均开设有通过第一导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在所述锁芯内的径向销孔在轴向上延伸。

较佳地，所述锁体内容置所述第二导向销的径向销孔上方径向位置，开设有三个均匀分布、且与所述箭上插座内开设的梯形槽相连通的通孔。

较佳地，所述球锁进一步包括：套筒；在所述锁体开设外螺纹的上方，所述锁体设置有凸台，所述套筒固定在所述锁体设置的凸台上；在设置凸台的上方，所述套筒开设有通过所述第三导向销与所述连接器本体轴向中心的下部进行定位连接的径向销孔。

较佳地，所述钢球的数量为3。

较佳地，所述第一导向销通过过盈配合固定在所述锁芯与所述锁体开设的径向销孔中，用于所述锁芯的轴向导向及周向定位；所述第二导向销通过过盈配合固定在所述活动套与所述锁体开设的径向销孔中，用于对所述活动套的轴向运动限位；所述第三导向销通过过盈配合固定在所述连接器本体轴向中心的下部与所述锁体开设的径向销孔中，用于限制所述球锁的周向运动及轴向导向。

较佳地，所述锁体的下部通孔开设为上小下大的阶梯孔，所述连接杆的顶部设置为凸台。

较佳地，所述气路插拔组合连接器进一步包括：插头组合；所述箭上插座在轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在所述阶梯通孔的下部，设置有插入所述插头组合、并与插头组合外缘形成径向密封的密封面；所述连接器本体在轴向中心外侧圆周的上部，开设有分别用于安装所述插头组合的螺纹孔。

较佳地，所述连接器本体包括：本体、O形圈、推力轴承、锁紧螺母、限位螺钉；所述插头组合上设置有所述O形圈，与所述箭上插座轴向中心外侧圆周下部的内壁实现密封；在所述第三导向销的径向销孔下方，设置有用于支撑所述本体的所述推力轴承；所述锁紧螺母设置在所述推力轴承的下方，通过内螺纹与所述球锁的外螺纹相连接，所述锁紧螺母上设置有与所述本体底部接触并支撑所述本体的凸台；所述锁紧螺母凸台的上方外缘设有环形槽，所述本体外缘开设有径向限位螺孔，所述限位螺钉通过所述径向限位螺孔旋入所述锁紧螺母的环形槽内。

较佳地，所述限位螺钉数量为4，均布于所述锁紧螺母圆周。

较佳地，所述箭上插座包括：插座本体、锁套、接管嘴、垫片；所述插座本体外缘设有用于与箭体进行螺纹连接的螺纹孔，轴向中心开设有容置所述球锁的通孔；所述锁套固定在所述插座本体的轴向中心的上部内壁，所述锁套中设置有容置所述球锁的所述钢球的梯形槽；所述插座本体轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在所述阶梯通孔的上部，开设有用于与所述接管嘴通过螺纹连接的内螺纹，所述接管嘴与外部箭上供气管路相连接；所述垫片固定在所述接管嘴下方的阶梯通孔中，所述接管嘴通过压紧垫片，实现高压密封。

较佳地，所述锁套通过过盈配合或螺纹连接固定在所述插座本体的轴向中心的上部内壁。

较佳地，逆时针旋转所述锁紧螺母，所述锁紧螺母驱动所述锁体沿轴向向上运动，所述活动套以及所述锁芯保持静止，所述活套弹簧和所述锁芯弹簧受压缩，所述活套弹簧产生的弹力克服所述活动套的重力，推动所述活动套沿轴向向上运动，所述锁芯弹簧产生的弹力克服所述锁芯的重力，推动所述锁芯沿轴向向上运动；所述活动套向上运动接触所述锁套的梯形槽沿后被轴向限位，停止向上运动，所述套筒、所述本体及所述锁芯继续沿轴向向上运动，所述锁芯设置的所述截头圆锥体结构与所述钢球接触后，所述锁芯的轴向向上运动推动所述钢球沿径向向外运动，直至所述钢球通过锁体径向上的通孔与所述锁套的梯形槽沿接触后被径向限位，推入并固定在所述箭上插座的所述锁套的梯形槽内，所述球锁上锁，所述连接器本体、球锁与箭上插座固定；顺时针旋转所述锁紧螺母，所述锁紧螺母驱动所述本体沿轴向向上运动，锁紧螺母拧紧力到达力矩阈值后，所述连接器本体、球锁与箭上插座锁紧。

较佳地，所述钢丝绳受力张紧，拉动所述连接杆沿轴向向下运动，所述连接杆拉动所述锁芯一同沿轴向向下运动，所述锁芯设置的所述截头圆锥体结构下移，与所述锁体的内壁形成容置所述钢球的空间，推入并固定在所述箭上插座所述锁套梯形槽内的所述钢球滑移出所述梯形槽，进入所述截头圆锥体结构下移形成的空间内，所述球锁解锁；所述钢丝绳继续拉动所述连接杆沿轴向向下运动，所述连接杆拉动所述锁芯继续一同沿轴向向下运动，所述锁芯从所述插座本体开设的容置所述球锁的通孔中滑出，所述锁芯弹簧受压缩，推动所述锁体下移，与所述锁体相连的所述本体一同下移，所述连接器本体、所述球锁分别与所述箭上插座的分离。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种气路插拔组合连接器，箭上插座的外缘与箭体螺纹连接，中心螺纹连接有球锁的连接器位于箭上插座下方，气缸的上部与球锁中的连接杆固连，气缸的下部与钢丝绳固连，钢丝绳的另一端固定在外部发射台架上；当连接器本体与箭上插座对接时，通过将球锁中的钢球推入并固定在箭上插座的锁套的梯形槽内，实现球锁上锁，当连接器与箭上插芯脱落时，通过给气缸注气，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动，使球锁解锁，实现连接器与箭上插座的脱离，当运载火箭需要地面供气系统供气至起飞时，运载火箭起飞过程中，则通过钢丝绳的机械张力使球锁解锁，并将连接器与箭上插座脱离；根据不同的供气需求，可以选择气缸气动解锁或钢丝绳的机械张力解锁，也可以同时使用，增加连接器脱落的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明实施例气路插拔组合连接器主剖视结构示意图；

图2为本发明实施例气路插拔组合连接器本体立体剖视结构示意图；

图3为本发明实施例箭上插座立体剖视结构示意图；

图4为本发明实施例球锁主剖视结构示意图；

图5为本发明实施例插头组合主剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

在运载火箭实际发射过程中，有些供气项目需要地面供气系统供气至火箭起飞，然而，现有的气路连接器需要在供气项目完成后，才由控制电缆传输脱落信号以及给电磁阀通电，电磁阀动作后通过气缸组合给锁紧腔体放气、解锁腔供气，然后完成连接器脱落动作，显然不能满足在火箭起飞时快速脱落的技术要求。

本发明提供了一种气路插拔组合连接器，该连接器包括：气缸、连接器本体、箭上插座、球锁、钢丝绳；箭上插座的外缘与箭体螺纹连接，中心螺纹连接有球锁的连接器位于箭上插座下方，气缸的上部与球锁中的连接杆固连，气缸的下部与钢丝绳固连，钢丝绳的另一端固定在外部发射台架上；当连接器本体与箭上插座对接时，通过将球锁中的钢球推入并固定在箭上插座的锁套的梯形槽内，实现球锁上锁，当连接器与箭上插芯脱落时，通过给气缸注气，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动，使球锁解锁，实现连接器与箭上插座的脱离，当运载火箭需要地面供气系统供气至起飞时，运载火箭起飞过程中，则通过钢丝绳的机械张力使球锁解锁，并将连接器与箭上插座脱离；根据不同的供气需求，可以选择气缸气动解锁或钢丝绳的机械张力解锁，也可以同时使用，增加连接器脱落的可靠性。

图1为本发明实施例气路插拔组合连接器主剖视结构示意图。参见图1，包括：气缸100、连接器本体200、箭上插座300、球锁400、钢丝绳600；其中，

箭上插座300外缘设有用于与箭体进行螺纹连接的螺纹孔，轴向中心开设有容置球锁400的通孔并设置有容置球锁400的钢球的梯形槽；

连接器本体200位于箭上插座300下方，并与箭上插座300相接触，连接器本体200的轴向中心开设有容置球锁400的通孔，并在通孔中设置有与球锁400外螺纹相连的内螺纹，在轴向中心的下部，开设有用于与球锁400定位连接的径向销孔；

球锁400包括：锁体、锁芯、钢球、锁芯弹簧、连接杆、第一导向销、活动套、活套弹簧、第二导向销、第三导向销；

锁体轴向中心设置有阶梯形锁芯，锁芯下部与连接杆固连；锁体外缘设置有与连接器本体200相连接的外螺纹；在开设外螺纹的上方，锁体开设有通过第三导向销与连接器本体200轴向中心的下部进行定位连接的径向销孔；在开设径向销孔的上方，锁体的外缘及内缘分别设置有凹台，活套弹簧一端固定在外缘凹台的底端，另一端与活动套固连，锁芯弹簧一端固定在内缘凹台的底端，另一端与锁芯设置的凸台固连；在设置锁芯凸台的上方，锁芯设置有下大上小的截头圆锥体结构；锁芯截头圆锥体下端径向上的锁体与活动套均开设有通过第二导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在活动套内的径向销孔在轴向上延伸；锁体内容置第二导向销的径向销孔上方径向位置，开设有三个均匀分布、且与箭上插座300内开设的梯形槽相连通的通孔；截头圆锥体上端的锁芯以及对应位置处的锁体均开设有通过第一导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在锁芯内的径向销孔在轴向上延伸；

气缸100，包括活塞杆以及活塞筒，活塞杆上部与球锁400中的连接杆固连，下部与钢丝绳600固连，在供气时，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动；

钢丝绳600，一端与气缸100连接，另一端固定在外部发射台架上。

实际应用中，气路插拔组合连接器还可以进一步包括插头组合500，其中，

箭上插座300，进一步用于在轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在阶梯通孔的下部，设置有插入插头组合500、并与插头组合500外缘形成径向密封的密封面3011；

连接器本体200，进一步在轴向中心外侧圆周的上部，开设有分别用于安装插头组合500的螺纹孔。

较佳地，球锁400还可以进一步包括套筒，其中，

在锁体开设外螺纹的上方，锁体设置有凸台，套筒固定在锁体设置的凸台上；在设置凸台的上方，套筒开设有通过第三导向销与本体轴向中心的下部进行定位连接的径向销孔；在开设径向销孔的上方，锁体外缘设置的凹台与套筒之间形成第一空间。

实际应用中，运载火箭需要地面供气系统供气至起飞，此时可以采用气缸供气，驱动活塞杆沿活塞筒向下运动，使球锁400解锁脱落；同时，也可以通过运载火箭起飞过程中钢丝绳600受力张紧，钢丝绳600拉拽锁芯向下运动，使球锁400解锁，并拉拽连接器本体200，将连接器本体200与箭上插座300脱离。这样，通过选择气缸气动解锁或钢丝绳的机械张力解锁方式，满足不同的脱落需求，也可以同时使用，增加连接器脱落的可靠性。

图2为本发明实施例气路插拔组合连接器本体立体剖视结构示意图。参见图2，包括：本体201、O形圈202、推力轴承203、锁紧螺母204、限位螺钉205；其中，

本体201的轴向中心开设有容置球锁400的通孔，在轴向中心外侧圆周的上部，开设有分别用于安装插头组合500的螺纹孔，插头组合500上设置有O形圈202，与本体201轴向中心外侧圆周上部的内壁实现密封；在本体201轴向中心的下部，开设有用于与球锁400定位连接的径向销孔；在径向销孔下方，设置有用于支撑本体201的推力轴承203，锁紧螺母204设置在推力轴承203的下方，通过内螺纹与球锁400的外螺纹相连接，锁紧螺母204上设置有与本体201底部接触并支撑本体201的凸台。

本发明实施例中，较佳地，为了防止锁紧螺母204在轴向方向的滑移，锁紧螺母204设置凸台的上方外缘设有环形槽，本体201外缘开设有径向限位螺孔，限位螺钉205通过径向限位螺孔旋入锁紧螺母204的环形槽内，从而避免锁紧螺母204在轴向方向发生滑移，并与本体201实现定位。这样，由于限位螺钉205对锁紧螺母204进行轴向限位，使锁紧螺母204仅可以实现周向旋转，即锁紧螺母204仅可执行旋转运动，在旋转锁紧螺母204后，由于限位螺钉205对锁紧螺母204的轴向滑移限位作用，锁紧螺母204通过内螺纹传动驱动球锁400沿轴向运动，且由于球锁400也通过本体201下部的径向销孔，实现与本体201的径向限位，使得球锁400只能通过螺纹传动进行轴向运动。

实际应用中，为了更好地避免锁紧螺母204的滑移并平衡应力，螺钉205数量可设置为4，均布于锁紧螺母204圆周。

图3为本发明实施例箭上插座立体剖视结构示意图。参见图3，包括：插座本体301、锁套302、接管嘴303、垫片304；其中，

插座本体301外缘设有用于与箭体进行螺纹连接的螺纹孔，轴向中心开设有容置球锁400的通孔；锁套302固定在插座本体301的轴向中心的上部内壁，锁套302中设置有容置球锁400的钢球的梯形槽；在插座本体301轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在阶梯通孔的上部，开设有用于与接管嘴303通过螺纹连接的内螺纹，接管嘴303与外部箭上供气管路相连接；垫片304固定在接管嘴303下方的阶梯通孔中，接管嘴303通过压紧垫片304，实现高压密封；在阶梯通孔的下部，设置有插入插头组合500、并与插头组合500外缘形成径向密封的密封面3011。

较佳地，锁套302通过过盈配合或螺纹连接固定在插座本体301的轴向中心的上部内壁。

垫片304采用铝或铜等金属材料制作。实际应用中，接管嘴303可采用不同通径规格的标准接管嘴，通过螺纹连接箭上供气管路。

图4为本发明实施例球锁主剖视结构示意图。参见图4，包括：锁体401、锁芯402、钢球403、锁芯弹簧404、连接杆405、第一导向销406、活动套407、活套弹簧408、第二导向销409、套筒410、第三导向销411；

锁体401的轴向中心，开设有容置阶梯形锁芯402的通孔，锁芯402的下部，通过外螺纹与连接杆405开设的内螺纹相连；锁体401的下部外缘，设置有与锁紧螺母204内螺纹相连接的外螺纹；在开设外螺纹的上方，锁体401设置有凸台，套筒410固定在锁体401设置的凸台上；在设置凸台的上方，锁体401以及套筒410均开设有通过第三导向销411与本体201轴向中心的下部进行定位连接的径向销孔；在开设径向销孔的上方，锁体401与套筒410之间形成第一空间，活套弹簧408一端固定在第一空间的底端，另一端与活动套407固连，锁体401与锁芯402之间形成第二空间，锁芯弹簧404一端固定在第二空间的底端，另一端与锁芯402设置的凸台固连；在设置锁芯402凸台的上方，锁芯402设置有下大上小的截头圆锥体结构；位于锁芯截头圆锥体下端径向上的锁体401与活动套407均开设有通过第二导向销409进行定位连接的径向销孔，且开设在活动套407内的径向销孔在轴向上延伸，这样，第二导向销409在活动套407内，可在延伸的径向销孔内进行轴向运动；锁体401内容置第二导向销409的径向销孔上方径向位置，开设有三个均匀分布、且与锁套302的梯形槽相连通的通孔；在截头圆锥体上端的锁芯402以及对应位置处的锁体401均开设有通过第一导向销406进行定位连接的径向销孔，且开设在锁芯402内的径向销孔在轴向上延伸。

实际应用中，锁体401与套筒410之间形成的第一空间，以及，锁体401与锁芯402之间形成的第二空间，可以通过在锁体401上开设凹台实现，当然，也可以分别在套筒410以及锁芯402上开设凹台实现。

较佳地，锁体401的下部通孔开设为上小下大的阶梯孔，连接杆405的顶部设置为凸台，连接杆405的顶部与大阶梯孔形成对锁芯402的轴向位移进行限位的第三空间，使得锁芯402在第三空间内沿轴向可向下运动，而沿轴向向上运动的位移受到限制。

较佳地，为了更好地实现球锁400对连接器本体的锁紧，并使锁紧应力分布更为均匀，钢球403的数量为3，均布于锁芯402凸台上方的圆周。

实际应用中，第一导向销406通过过盈配合固定在锁芯402与锁体401开设的径向销孔中，用于锁芯402的轴向导向及周向定位；第二导向销409通过过盈配合固定在活动套407与锁体401开设的径向销孔中，用于对活动套407的轴向运动限位；第三导向销411通过过盈配合固定在本体201轴向中心的下部与锁体401开设的径向销孔中，用于限制球锁的周向运动及轴向导向。

本发明实施例中，在安装气路插拔组合连接器时，插座本体301与箭体通过螺纹进行连接，使插座本体301固定在箭体上。接着，将球锁400推入连接器本体200开设的通孔中，通过第三导向销411进行连接定位。然后，安装推力轴承203及锁紧螺母204，由于锁紧螺母204圆周加工有一段环形槽，限位螺钉205通过本体201外缘开设的径向限位螺孔旋入锁紧螺母204的环形槽内，从而实现与连接器本体200的相连，完成气路插拔组合连接器的安装，在安装完成后，球锁400和连接器本体200还未实现与箭上插座的固定，即球锁400处于未上锁状态。

当连接器本体200与箭上插座300对接（球锁400上锁）时，逆时针旋转锁紧螺母204，由于锁紧螺母204内螺纹与锁体401的外螺纹相连，锁紧螺母204驱动锁体401沿轴向向上运动，由于锁体401通过第三导向销411连接套筒410，因而，套筒410在锁紧螺母204的驱动下，沿轴向向上运动，在此过程中，虽然锁体401通过第二导向销409连接活动套407，以及，通过第一导向销406连接锁芯402，但由于开设在活动套407以及锁芯402内的径向销孔在轴向上延伸，第一导向销406和第二导向销409的轴向向上运动并未能推动活动套407以及锁芯402轴向向上运动，活动套407以及锁芯402保持静止；随着球锁400、本体201的轴向向上运动，第一空间以及第二空间容积变小，活套弹簧408和锁芯弹簧404受压缩，活套弹簧408产生的弹力克服活动套407的重力，推动活动套407沿轴向向上运动，锁芯弹簧404产生的弹力克服锁芯402的重力，推动锁芯402沿轴向向上运动；当活动套407向上运动接触锁套302的梯形槽沿后被轴向限位，停止向上运动，套筒410、本体201及锁芯402继续沿轴向向上运动，当锁芯402设置的截头圆锥体结构与钢球403接触后，锁芯402的轴向向上运动推动钢球403沿径向向外运动，直至钢球403通过锁体401径向上的通孔与锁套302的梯形槽沿接触后被径向限位，推入并固定在箭上插座的锁套302的梯形槽内，实现球锁400上锁，从而实现连接器本体200、球锁400与箭上插座300的固定。顺时针旋转锁紧螺母204，锁紧螺母204驱动本体201沿轴向向上运动，锁紧螺母拧紧力达到力矩阈值后，连接器本体200、球锁400与箭上插座锁紧。

当运载火箭起飞后，钢丝绳600受力张紧，拉动连接杆405沿轴向向下运动，连接杆405拉动锁芯402一同沿轴向向下运动，使得锁芯402设置的截头圆锥体结构下移，与锁体401的内壁形成容置钢球403的空间，由于锁套302内设置的梯形槽具有一定斜度，从而使对接时推入并固定在箭上插座锁套302梯形槽内的钢球403滑移出梯形槽，进入截头圆锥体结构下移形成的空间内，实现球锁400解锁。

随着运载火箭起飞的继续，钢丝绳600继续拉动连接杆405沿轴向向下运动，连接杆405拉动锁芯402继续一同沿轴向向下运动，从而使得锁芯402从插座本体301开设的容置球锁400的通孔中滑出，同时，第二空间容积变小，锁芯弹簧404受压缩，推动锁体401下移，并使得与锁体401通过第三导向销411相连的本体201一同下移，使得连接器本体200与箭上插座300分离，最终实现连接器本体200、球锁400分别与箭上插座300的分离。

实际应用中，气缸供气解锁脱落及运载火箭起飞张紧钢丝绳解锁脱落方式可以同时使用，互为冗余。

图5为本发明实施例插头组合主剖视结构示意图。参见图5，包括：插头501、接管嘴502、挡圈503、装卸螺母504、O形圈202；其中，

插头501位于插头组合的上部，接管嘴502位于插头组合的下部，插头501与接管嘴502之间采用焊接连接；插头501与接管嘴502的轴向中心，开设有供气的通孔；插头501的上部，开设有安装O形圈202的凹槽，O形圈202与箭上插座300的密封面3011配合，实现密封供气；在凹槽的下方，插头501设置有凹台，装卸螺母504固定在插头501上，一端固定在设置的凹台上，装卸螺母504设置有与本体201轴向中心外侧圆周上部螺纹孔相连的外螺纹；在装卸螺母504的下方，插头501上焊接有用于对装卸螺母504进行轴向限位的挡圈503。

较佳地，装卸螺母504与插头501的固定采用间隙配合，以适应多路插头的加工安装偏差。

实际应用中，插头组合500可以没有挡圈503、装卸螺母504，插头组合夹持在连接器本体上，且与连接器本体201为间隙配合。O形圈202安装在插头501与接管嘴502焊接处附近，在O形圈的下方安装轴用弹性挡圈；也可以采用其他方式安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种气路插拔组合连接器，包括：与箭体螺纹连接的箭上插座，位于箭上插座下方并与其接触的连接器本体，上部与球锁中的连接杆固连、下部与钢丝绳固连的气缸，一端与气缸连接、另一端固定在外部发射台架上的钢丝绳，其特征在于，

所述球锁包括：锁体、锁芯、钢球、锁芯弹簧、连接杆、第一导向销、活动套、活套弹簧、第二导向销、第三导向销；

所述锁体通过设置在锁体外缘的外螺纹与所述连接器本体相连接；

所述锁体轴向中心设置有阶梯形锁芯，所述锁芯下部与所述连接杆固连；

在所述锁体开设外螺纹的上方设置有凸台；

所述锁体在开设所述外螺纹的上方通过第三导向销与所述连接器本体轴向中心的下部定位连接；

在第三导向销的径向销孔的上方，所述锁体的外缘及内缘分别设置有外缘凹台和内缘凹台，所述活套弹簧一端固定在所述外缘凹台的底端，另一端与所述活动套固连，所述锁芯弹簧一端固定在所述内缘凹台的底端，另一端与所述锁芯设置的凸台固连，所述钢球布于所述锁芯凸台上方的圆周；

所述连接杆与所述气缸的活塞杆上部固连；

在所述锁芯凸台的上方，所述锁芯设置有下大上小的截头圆锥体结构；

所述截头圆锥体结构下端径向上的锁体与所述活动套均开设有通过第二导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在所述活动套内的径向销孔在轴向上延伸；

在所述截头圆锥体上端的锁芯以及对应位置处的所述锁体均开设有通过第一导向销进行定位连接的径向销孔，且开设在所述锁芯内的径向销孔在轴向上延伸；

所述锁体内容置第二导向销的径向销孔上方径向位置，开设有与所述箭上插座内开设的梯形槽相连通的通孔。

2.根据权利要求1所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述锁体内容置第二导向销的径向销孔上方径向位置，开设有三个均匀分布、且与所述箭上插座内开设的梯形槽相连通的通孔。

3.根据权利要求1所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，所述球锁进一步包括：套筒；

在所述锁体开设外螺纹的上方，所述锁体设置有凸台，所述套筒固定在所述锁体设置的凸台上；

在设置凸台的上方，所述套筒开设有通过所述第三导向销与所述连接器本体轴向中心的下部进行定位连接的径向销孔。

4.根据权利要求1所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述钢球的数量为3。

5.根据权利要求1所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述锁体的下部通孔开设为上小下大的阶梯孔，所述连接杆的顶部设置为凸台。

6.根据权利要求3所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，所述气路插拔组合连接器进一步包括：插头组合；

所述箭上插座在轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在阶梯通孔的下部，设置有插入所述插头组合、并与插头组合外缘形成径向密封的密封面；

所述连接器本体在轴向中心外侧圆周的上部，开设有分别用于安装所述插头组合的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述连接器本体包括：本体、O形圈、推力轴承、锁紧螺母、限位螺钉；

所述插头组合上设置有所述O形圈，与所述箭上插座轴向中心外侧圆周下部的内壁实现密封；

在所述第三导向销的径向销孔下方，设置有用于支撑所述本体的所述推力轴承；

所述锁紧螺母设置在所述推力轴承的下方，通过内螺纹与所述球锁的外螺纹相连接，所述锁紧螺母上设置有与所述本体底部接触并支撑所述本体的凸台；

所述锁紧螺母凸台的上方外缘设有环形槽，所述本体外缘开设有径向限位螺孔，所述限位螺钉通过所述径向限位螺孔旋入所述锁紧螺母的环形槽内。

8.根据权利要求7所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述限位螺钉数量为4，均布于所述锁紧螺母圆周。

9.根据权利要求7所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述箭上插座包括：插座本体、锁套、接管嘴、垫片；

所述插座本体外缘设有用于与箭体进行螺纹连接的螺纹孔，轴向中心开设有容置所述球锁的通孔；

所述锁套固定在所述插座本体的轴向中心的上部内壁，所述锁套中设置有容置所述球锁的所述钢球的梯形槽；

所述插座本体轴向中心外侧圆周，开设有阶梯通孔，在所述阶梯通孔的上部，开设有用于与所述接管嘴通过螺纹连接的内螺纹，所述接管嘴与外部箭上供气管路相连接；

所述垫片固定在所述接管嘴下方的阶梯通孔中，所述接管嘴通过压紧垫片，实现高压密封。

10.根据权利要求9所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述锁套通过过盈配合或螺纹连接固定在所述插座本体的轴向中心的上部内壁。

11.根据权利要求9所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

逆时针旋转所述锁紧螺母，所述锁紧螺母驱动所述锁体沿轴向向上运动，所述活动套以及所述锁芯保持静止，所述活套弹簧和所述锁芯弹簧受压缩，所述活套弹簧产生的弹力克服所述活动套的重力，推动所述活动套沿轴向向上运动，所述锁芯弹簧产生的弹力克服所述锁芯的重力，推动所述锁芯沿轴向向上运动；

所述活动套向上运动接触所述锁套的梯形槽沿后被轴向限位，停止向上运动，所述套筒、所述本体及所述锁芯继续沿轴向向上运动，所述锁芯设置的所述截头圆锥体结构与所述钢球接触后，所述锁芯的轴向向上运动推动所述钢球沿径向向外运动，直至所述钢球通过锁体径向上的通孔与所述锁套的梯形槽沿接触后被径向限位，推入并固定在所述箭上插座的所述锁套的梯形槽内，所述球锁上锁，所述连接器本体、球锁与箭上插座固定；

顺时针旋转所述锁紧螺母，所述锁紧螺母驱动所述本体沿轴向向上运动，所述锁紧螺母拧紧力达到力矩阈值后，所述连接器本体、球锁与箭上插座锁紧。

12.根据权利要求11所述的气路插拔组合连接器，其特征在于，

所述钢丝绳受力张紧，拉动所述连接杆沿轴向向下运动，所述连接杆拉动所述锁芯一同沿轴向向下运动，所述锁芯设置的所述截头圆锥体结构下移，与所述锁体的内壁形成容置所述钢球的空间，推入并固定在所述箭上插座所述锁套梯形槽内的所述钢球滑移出所述梯形槽，进入所述截头圆锥体结构下移形成的空间内，所述球锁解锁；

所述钢丝绳继续拉动所述连接杆沿轴向向下运动，所述连接杆拉动所述锁芯继续一同沿轴向向下运动，所述锁芯从所述插座本体开设的容置所述球锁的通孔中滑出，所述锁芯弹簧受压缩，推动所述锁体下移，与所述锁体相连的所述本体一同下移，所述连接器本体、所述球锁分别与所述箭上插座分离。