CN103979120B - 一种电气液路浮动断接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电气液路浮动断接器，包括接受补加接头和提供补加接头；接受补加接头包括一安装板，安装板上设置有电连接接头和气液接收接头；提供补加接头包括固定壳体、滑动壳体和推拉螺纹杆，滑动壳体安装在固定壳体的上侧，滑动壳体的上端设置有与电连接接头和气液接收接头相匹配的电连接浮动装置和气液浮动装置；推拉螺纹杆上端与滑动壳体固定连接，下端安装在固定壳体内；推拉螺纹杆的下端连接一动力装置，动力装置驱动推拉螺纹杆同时带动滑动壳体轴向运动。本发明能够克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差，利用一台动力装置实现两个飞行器间电路、气路和液路的连接或断开操作，具有多功能、结构简单、动作可靠等优点。

Description

一种电气液路浮动断接器

技术领域

本发明涉及两个器件间连接设计技术领域，尤其是一种适用于空间两个飞行器实现刚性连接后，进行飞行器间电气液补加的电气液路浮动断接器。

背景技术

随着对空间飞行器在轨服务电气液补加需求的日益提高，尤其要求在有限的载荷空间、重量范围下，克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差，依靠电气液路浮动断接器实现两个飞行器间的电路、气路和液路连接，并在完成电气液补加操作后，实现两个飞行器间的电气液路解锁断开操作。

目前，空间飞行器在轨服务电气液路补加方面内容正处于初期预先研究阶段，尚不能够在较小的布局空间和重量范围下，克服刚性对接后存在的较大位置和姿态偏差，仅利用一套综合性的电气液路浮动断接器实现空间两个飞行器间的电气液路连接和断开操作。

发明内容

本发明提供了一种电气液路浮动断接器,包括安装在接受器件上的接受补加接头和安装在服务器件上的提供补加接头，所述接受补加接头包括一安装板，所述安装板安装在所述接受器件上，所述安装板上设置有电连接接头和气液接收接头；所述提供补加接头包括：

固定壳体，安装在所述服务器件上；

滑动壳体，安装在所述固定壳体的上侧，所述述滑动壳体的上端设置有分别与所述电连接接头和所述气液接收接头相匹配的电连接浮动装置和气液浮动装置；

推拉螺纹杆，上端与所述滑动壳体固定连接，所述推拉螺纹杆的下端安装在所述固定壳体内；所述推拉螺纹杆的下端与一动力装置相连，所述动力装置提供动力驱动所述推拉螺纹杆沿所述固定壳体的内侧壁滑动，所述推拉螺纹杆带动所述滑动壳体轴向运动。

较佳地，所述电连接接头设置在所述安装板的中间位置，所述电连接接头的下侧还设置有电路导向销，所述电连接浮动装置的对应位置上设置有与所述电路导向销相匹配的导向销孔，所述导向销孔的开口处设置有倒角。

较佳地，所述安装板的下侧还安装有连接触发杆，所述滑动壳体上侧的对应位置上设置有与所述连接触发杆相匹配的连接到位传感器。

较佳地，所述推拉螺纹杆的下端上套设有一内螺纹齿轮，所述内螺纹齿轮的上、下侧分别通过推出止推轴承和拉回止推轴承安装在所述固定壳体内，所述内螺纹齿轮通过一驱动齿轮与所述动力装置相连。

较佳地，所述滑动壳体的下侧周向均布有一个或一个以上的端面触发杆，所述固定壳体上侧对应位置处设置有与所述端面触发杆相匹配的断开到位定位器。

较佳地，所述滑动壳体的下侧周向均布有一个或一个以上的直线轴承，所述直线轴承内穿设置有导向杆，所述导向杆的下端固定安装在所述固定壳体上。

较佳地，所述滑动壳体周向上均布有一个或一个以上的所述气液浮动装置，所述气液浮动装置包括：

气液外壳体，紧固安装在所述滑动壳体上端的安装沉孔内；

气液上壳体，紧固安装在所述气液外壳体的上侧；

气液管路接头，下端依次穿过所述气液上壳体和所述气液外壳体，且所述气液管路接头的外侧壁与所述气液上壳体和所述气液外壳体的内侧壁之间通过气液浮动拉簧相连，所述气液管路接头相对于所述滑动壳体能够径向移动；所述气液管路接头的下端连接有一气液波纹管，所述气液波纹管与所述服务器件上的气液管路相连通。

较佳地，所述气液管路接头的上端边缘呈倾斜状，所述气液接收接头与所述气液管路接头相对的开口设置有倒角。

较佳地，所述气液管路接头的外侧壁上还均布有一个或一个以上的气液滚动支撑组件，所述气液外壳体与所述气液上壳体上下之间设置有一第一间隙，所述气液滚动支撑组位于所述第一间隙内，所述气液管路接头径向运动时，所述气液滚动支撑组沿所述第一间隙运动。

较佳地，所述电连接浮动装置安装在所述滑动壳体的上侧的中间位置处，所述电连接浮动装置包括：

电路外壳体，紧固安装在所述滑动壳体上端中间位置处；

电路上壳体，紧固安装在所述电路外壳体的上侧；

电连接浮动端，下端依次穿过所述电路上壳体和所述电路外壳体，且所述电连接浮动端的外侧壁与所述电路上壳体和所述电路外壳体的内侧壁之间通过电路浮动拉簧相连，所述电连接浮动端相对于所述滑动壳体能够径向移动；所述电连接浮动端上设置有一与所述电连接接头相匹配的电连接插座，所述电连接插座下端连接有一螺旋电缆，所述螺旋电缆穿过所述推拉螺纹杆与所述服务器件上的电路相连通。

较佳地，所述电连接浮动端的外侧壁上还均布有一个或一个以上的电路滚动支撑组件，所述电路外壳体与所述电路上壳体上下之间设置有一第二间隙，所述电路滚动支撑组件位于所述第二间隙内，所述电连接浮动端头径向运动时，所述电路滚动支撑组件沿所述第二间隙运动。

本由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有的优点和积极效果为：

本发明提供的一种电气液路浮动断接器采用上述技术方案，能够克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差问题，利用一台动力装置进行两个飞行器间的电路、气路和液路的连接或断开操作，具有多功能、结构简单、动作可靠等优点。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明提供补加接头初步进入接受补加接头状态示意图；

图3为本发明实现电气液路联通状态示意图。

符号说明：

1－下壳体2－上壳体3－断开到位传感器

4－断开触发杆5－滑动壳体6－气液外壳体

7－气液浮动拉簧8－气液滚动支撑组件9－气液上壳体

10－气液浮动装置11－气液管路接头12－电路外壳体

13－电路上壳体14－电路浮动拉簧15－导向销孔

16－电连接插座17－电连接浮动端18－电连接浮动装置

19－连接到位传感器20－导向杆21－直线轴承

22－推出止推轴承23－驱动齿轮24－内螺纹齿轮

25－拉回止推轴承26－推拉螺纹杆27－驱动电机

28－螺旋电缆29－防护罩30－气液波纹管

31－提供补加接头32－气液接收接头33－电路导向销

34－插针35－电连接接头36－接受补加接头

37－安装板38－连接触发杆。

具体实施方式

参见示出本实施例的附图，下文将更详细地描述本。然而，本可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参考图1-3所示，本发明提供了一种电气液路浮动断接器，只需要一个驱动源就可以实现空间两个飞行器间的电气液路连接和断开操作，该电气液路浮动断接器包括接受补加接头36和提供补加接头31，其中接受补加接头36安装于接受服务飞行器上，提供补加接头31安装于服务飞行器上。

具体的，接受补加接头36包括一安装板37，安装板37的中间位置上设置有电连接接头35，电连接接头35上设置有插针34，电连接接头35下端的左右两侧还设置有电路导向销33；安装板37的周向上还均布有若干个气液接收接头32，且安装板37上靠近气液接收接头32外侧处设置有连接触发杆38。接受补加接头36通过安装板37紧固安装到接受服务飞行器上，且电连接接头35、气液接收接头32分别与接受服务飞行器上相应的电路、管路相连通。

在本实施例中，提供补加接头31包括固定壳体和滑动壳体5。其中，固定壳体包括下壳体1和上壳体2，上壳体2紧固安装在下壳体1的上方，下壳体1的四周均布设置有若干安装孔，提供补加接头31通过安装孔紧固安装到服务飞行器上。固定壳体的中间位置上设置有一推拉螺纹杆26，推拉螺纹杆26的下端依次穿过上壳体2和下壳体1，且推拉螺纹杆26可沿固定壳体的内侧壁轴向移动；下壳体1底部的中间位置处安装有防护罩29，推拉螺纹杆26的底端伸出下壳体1并位于防护罩29内；推拉螺纹杆26内安装有螺旋电缆28，螺旋电缆28的下端通过防护罩29底部设置的接插件与服务飞行器上的电路连接。

在本实施例中，固定壳体的中间位置上还设置有内螺纹齿轮24，内螺纹齿轮24位于下壳体1内，内螺纹齿轮24套设在推拉螺纹杆26上，内螺纹齿轮24中心内螺纹与推拉螺纹杆26的外螺纹相配合；内螺纹齿轮24的上、下侧分别通过推出止推轴承22和拉回止推轴承25安装在上壳体2和下壳体1之间，其中拉回止推轴承25位于下壳体1的轴承孔内，推出止推轴承22位于上壳体2的轴承孔内。下壳体1内还设置有驱动齿轮23，驱动齿轮23的外齿轮与内螺纹齿轮24的外齿轮啮合；驱动齿轮23还与一动力装置相连，具体的该动力装置为一驱动电机27，当然动力装置也可采用其它装置，此处不作限制；驱动电机27提供动力，依次通过驱动齿轮23、内螺纹齿轮24传递给推拉螺纹杆26，使得推拉螺纹杆26可沿固定壳体的内壁轴向运动。

在本实施例中，滑动壳体5位于上壳体2上端的内侧，并可沿上壳体2的内侧壁滑动；滑动壳体5的下端与推拉螺纹杆26的上端固定连接，且滑动壳体5的中间位置上设置有与推拉螺纹杆26同轴的通孔，螺旋电缆28的上端穿过该通孔，推拉螺纹杆26在轴向上运动时带动滑动壳体5上下滑动。滑动壳体5的下侧均布安装有若干断开触发杆4，上壳体2的顶部上与断开触发杆4相对应的位置处设置有与断开触发杆4相匹配的断开到位定位器3。滑动壳体5的下侧还均布安装有若干直线轴承21，直线轴承21内穿设有一导向杆20，导向杆20的下端固定安装在上壳体2上，导向杆20的上端活动伸进滑动壳体5内；滑动壳体5在轴向运动时，通过直线轴承21与导向杆20相配合，使得滑动壳体5沿导向杆20上下滑动。

在本实施例中，滑动壳体5的上侧周向上均布有若干气液浮动装置10，气液浮动装置10包括同轴设置的气液外壳体6、气液上壳体9和气液管路接头11，其中，气液管路接头11与气液接收接头32相匹配，气液管路接头11的顶部边缘呈倾斜状，气液接收接头32内侧下端孔边缘同样呈倾斜状。气液外壳体6紧固安装在滑动壳体5的安装沉孔内，气液上壳体9紧固安装在气液外壳体6的上侧；气液管路接头11的下端依次穿过气液上壳体9、气液外壳体6以及滑动壳体5，气液管路接头11的外侧壁与气液上壳体9、气液外壳体6的内侧壁之间通过气液浮动拉簧7实现浮动连接；气液管路接头11的一周上还设置有若干气液滚动支撑组件8，气液滚动支撑组件8位于气液外壳体6与气液上壳体9上下之间的第一间隙内，气液滚动支撑组件8可在第一间隙内实现一定距离的轴向和径向运动；当接受补加接头36和提供补加接头31相连接时，气液管路接头11与气液接收接头32间的进行位置存在一定的偏差，此时气液管路接头11受到竖直向上的力而向上运动，由于气液管路接头11的顶部边缘呈倾斜状，使得气液管路接头11受到一个径向的力，从而在气液浮动拉簧7配合下，气液管路接头11实现径向移动，逐步修正气液管路接头11与气液接收接头32间径向位置偏差，有利于克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差。气液管路接头11的下端穿过滑动壳体5后与一气液波纹管30相连，气液波纹管30的下端再依次穿过上壳体2和下壳体1与服务飞行器上的气液管路相连。在本实施例中，滑动壳体5上侧周向上还均布有若干连接到位传感器19，连接到位传感器19与连接触发杆38相匹配。

在本实施例中，滑动壳体5顶部的中间位置上安装有电连接浮动装置18。具体的，电连接浮动装置18包括电路外壳体12、电路上壳体13和电连接浮动端17；电路外壳体12固定设置在滑动壳体5顶部的中间位置上，并与推拉螺纹杆26同轴设置；电路上壳体13紧固安装在电路外壳体12的上方，且与电路外壳体12同轴设置；电连接浮动端17的下端依次穿过电路上壳体13和电路外壳体12，电连接浮动端17的外侧壁与电路上壳体13和电路外壳体12的内侧壁之间均通过电路浮动拉簧14实现浮动相连，且电连接浮动端17的一周还均布有若干电路滚动支撑组件，电路滚动支撑组件位于电路上壳体13与电路外壳体12上下之间的第二间隙内，电连接浮动端17可在第二间隙内实现一定距离的轴向和径向运动；电连接浮动端17的中间位置上设置有与电连接接头35相匹配的电连接插座16，电连接插座16的下端与螺旋电缆28的上端相连；电连接浮动端17顶部还设置有与电路导向销32相匹配的导向销孔15，且导向销孔15顶部边缘处呈倾斜状，以便于接受补加接头36和提供补加接头31相连接时，通过导向销32与导向销孔15配合逐步修正电连接接头35与电连接插座16间的横向位置偏差，有利于克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差。

本发明提供的一种电气液路浮动断接器，具有多功能、结构简单、动作可靠等优点，能够克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差问题，利用一台动力装置进行两个飞行器间的电路、气路和液路的连接或断开操作。该电气液路浮动断接器的工作过程及原理如下：

参考图1至图3，接受补加接头36和提供补加接头31均已安装在接受服务飞行器和服务飞行器上，实施电气液路连接操作之前，两飞行器已经实现刚性连接，或者能够确保提供补加接头31和接受补加接头36的相对稳定位置状态，如图1所示。随后启动驱动电机27，驱动电机27带动驱动齿轮23运动，进而驱动齿轮23带动内螺纹齿轮24旋转运动，接着推拉螺纹杆26在导向杆20的限位运动下，推拉螺纹杆26推动滑动壳体5向上直线运动；在此过程中，气液波纹管30和螺旋电缆28可以被拉长或在设定的容差范围内进行横向位移。然后，电连接浮动装置18上电连接浮动端17的导向销孔15，与接受补加接头36上的电路导向销33相互作用，并在滑动壳体5向上运动的过程中，逐步修正电连接接头35与电连接插座16间的横向位置偏差；与此同时，气液浮动装置10上气液管路接头11前端导向锥面与接受补加接头36上的气液接收接头32相互作用，并在滑动壳体5向上运动的过程中，逐步修正气液管路接头11与气液接收接头32间的横向位置偏差，如图2所示。最后，滑动壳体5继续向上运动，直到接头安装板37上的连接触发杆38触发提供补加接头31上的连接到位传感器19，驱动电机27停止转动；此时，电连接浮动装置18上的电连接插座16已经与接受补加接头36上的电连接接头35实现可靠的电气连接，气液浮动装置10上的气液管路接头11已经完全进入接受补加接头36对应的气液接收接头32之内，完成两飞行器间的可靠电气液路连接操作，如图3所示。

实施电气液路断开操作前，电连接浮动装置18上的电连接插座16与接受补加接头36上的电连接接头35实现可靠的电气连接，气液浮动装置10上的气液管路接头11完全进入接受补加接头36对应的气液接收接头32之内，两飞行器间是电气液路连接状态，如图3所示；随后驱动电机27反向旋转，带动滑动壳体5向下直线运动，最终带动电连接浮动装置18上的电连接插座16与接受补加接头36上的电连接接头35逐步解除电气连接，气液浮动装置10上的气液管路接头11逐步脱离与接受补加接头36对应气液接收接头32的连接，如图2所示；接着驱动电机27继续反向旋转，驱动滑动壳体5继续向下直线运动，直到滑动壳体5上的断开触发杆4触发上壳体2上的断开到位传感器3，驱动电机27才停止反向旋转，如图1所示，提供补加接头31与接受补加接头36的连接完全断开，并完成复位操作。

综上所述，本提供了一种电气液路浮动断接器，包括接受补加接头和提供补加接头；接受补加接头包括一安装板，安装板上设置有电连接接头和气液接收接头；提供补加接头包括固定壳体、滑动壳体和推拉螺纹杆，滑动壳体安装在固定壳体的上侧，滑动壳体的上端设置有与电连接接头和气液接收接头相匹配的电连接浮动装置和气液浮动装置；推拉螺纹杆上端与滑动壳体固定连接，下端安装在固定壳体内；推拉螺纹杆的下端连接一动力装置，动力装置驱动推拉螺纹杆同时带动滑动壳体轴向运动。本发明能够克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置和姿态偏差，利用一台动力装置实现两个飞行器间电路、气路和液路的连接或断开操作，具有多功能、结构简单、动作可靠等优点。

本技术领域的技术人员应理解，本可以以许多其他具体形式实现而不脱离本的精神或范围。尽管也已描述了本的实施例，应理解本不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (11)

1.一种电气液路浮动断接器，包括安装在接受器件上的接受补加接头和安装在服务器件上的提供补加接头，其特征在于，所述接受补加接头包括一安装板，所述安装板安装在所述接受器件上，所述安装板上设置有电连接接头和气液接收接头；所述提供补加接头包括：

固定壳体，安装在所述服务器件上；

滑动壳体，安装在所述固定壳体的上侧，所述滑动壳体的上端设置有分别与所述电连接接头和所述气液接收接头相匹配的电连接浮动装置和气液浮动装置；

推拉螺纹杆，上端与所述滑动壳体固定连接，所述推拉螺纹杆的下端安装在所述固定壳体内；所述推拉螺纹杆的下端与一动力装置相连，所述动力装置提供动力驱动所述推拉螺纹杆沿所述固定壳体的内侧壁滑动，所述推拉螺纹杆带动所述滑动壳体轴向运动。

2.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述电连接接头设置在所述安装板的中间位置，所述电连接接头的下侧还设置有电路导向销，所述电连接浮动装置的对应位置上设置有与所述电路导向销相匹配的导向销孔，所述导向销孔的开口处呈倾斜状。

3.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述安装板的下侧还安装有连接触发杆，所述滑动壳体上侧的对应位置上设置有与所述连接触发杆相匹配的连接到位传感器。

4.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述推拉螺纹杆的下端上套设有一内螺纹齿轮，所述内螺纹齿轮的上、下侧分别通过推出止推轴承和拉回止推轴承安装在所述固定壳体内，所述内螺纹齿轮通过一驱动齿轮与所述动力装置相连。

5.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述滑动壳体的下侧周向均布有一个或一个以上的端面触发杆，所述固定壳体上侧对应位置处设置有与所述端面触发杆相匹配的断开到位定位器。

6.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述滑动壳体的下侧周向均布有一个或一个以上的直线轴承，所述直线轴承内穿设置有导向杆，所述导向杆的下端固定安装在所述固定壳体上。

7.根据权利要求1所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述滑动壳体周向上均布有一个或一个以上的所述气液浮动装置，所述气液浮动装置包括：

气液外壳体，紧固安装在所述滑动壳体上端的安装沉孔内；

气液上壳体，紧固安装在所述气液外壳体的上侧；

气液管路接头，下端依次穿过所述气液上壳体和所述气液外壳体，且所述气液管路接头的外侧壁与所述气液上壳体和所述气液外壳体的内侧壁之间通过气液浮动拉簧相连，所述气液管路接头相对于所述滑动壳体能够径向移动；所述气液管路接头的下端连接有一气液波纹管，所述气液波纹管与所述服务器件上的气液管路相连通。

8.根据权利要求7所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述气液管路接头的上端边缘呈倾斜状，所述气液接收接头与所述气液管路接头相对的开口设置有倒角。

9.根据权利要求7所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述气液管路接头的外侧壁上还均布有一个或一个以上的气液滚动支撑组件，所述气液外壳体与所述气液上壳体上下之间设置有一第一间隙，所述气液滚动支撑组位于所述第一间隙内，所述气液管路接头径向运动时，所述气液滚动支撑组沿所述第一间隙运动。

10.根据权利要求1或2所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述电连接浮动装置安装在所述滑动壳体的上侧的中间位置处，所述电连接浮动装置包括：

电路外壳体，紧固安装在所述滑动壳体上端中间位置处；

电路上壳体，紧固安装在所述电路外壳体的上侧；

电连接浮动端，下端依次穿过所述电路上壳体和所述电路外壳体，且所述电连接浮动端的外侧壁与所述电路上壳体和所述电路外壳体的内侧壁之间通过电路浮动拉簧相连，所述电连接浮动端相对于所述滑动壳体能够径向移动；所述电连接浮动端上设置有一与所述电连接接头相匹配的电连接插座，所述电连接插座下端连接有一螺旋电缆，所述螺旋电缆穿过所述推拉螺纹杆与所述服务器件上的电路相连通。

11.根据权利要求10所述的电气液路浮动断接器，其特征在于，所述电连接浮动端的外侧壁上还均布有一个或一个以上的电路滚动支撑组件，所述电路外壳体与所述电路上壳体上下之间设置有一第二间隙，所述电路滚动支撑组件位于所述第二间隙内，所述电连接浮动端头径向运动时，所述电路滚动支撑组件沿所述第二间隙运动。