CN105226469B - 插拔连接器对接脱落自适应运动系统 - Google Patents

Abstract

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统涉及一种用于火箭与地面供气系统接口间的自适应运动系统。其目的是为了提供一种在火箭点火后、脱落前的时间内，连接器能够对火箭持续供气且能够适应箭体水平及翻转运动的插拔连接器对接脱落自适应运动系统。本发明包括箭上接口(1)、连接器(2)和支撑装置(3)，箭上接口包括箭上插座(101)，箭上插座上连接有平衡式接头插头(102)，连接器包括连接器本体(201)，连接器本体上安装有平衡式接头插座(202)，支撑装置包括旋转适配器(302)、滑台(401)、滑台座(501)、支撑座(502)、支撑杆(601)、固定筒(604)、限位套(602)及调节螺母(605)。

Description

插拔连接器对接脱落自适应运动系统

技术领域

本发明涉及一种自适应运动系统，特别是涉及一种用于火箭与地面供气系统接口间的插拔连接器对接脱落自适应运动系统。

背景技术

目前国内现役的气液连接器均在火箭起飞前提前脱落，不具备在火箭起飞一定高度后脱落功能，在火箭点火后、脱落前的这段时间内，连接器无法对火箭持续供气，也无法适应箭体的水平及翻转运动。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统由可插拔对接分离的连接器及可进行运动调整的支撑装置构成，应用于火箭供气系统，是实现多路管路组合供气的快速对接脱落装置。连接器采用径向密封供气的平衡式接头，可实现供气带载直接分离；支撑装置可实现连接器对接及脱落前后的水平随动，滚转，及一定角度的俯仰调整功能，保证连接器可靠对接供气以及火箭起飞后可靠脱落。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在火箭点火后、脱落前的时间内，连接器能够对火箭持续供气且能够适应箭体水平及翻转运动的插拔连接器对接脱落自适应运动系统。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统，包括箭上接口、连接器和支撑装置；

所述箭上接口包括箭上插座，所述箭上插座上连接有平衡式接头插头，箭上插座的中心开有通孔；

所述连接器包括连接器本体，所述连接器本体上安装有平衡式接头插座，所述平衡式接头插座用来承插平衡式接头插头，连接器本体的中心设有导向杆，所述导向杆与所述通孔配合使用；

所述支撑装置包括旋转适配器、滑台、滑台座、支撑座、支撑杆、固定筒、限位套及调节螺母，所述旋转适配器为圆环形，其下侧面为球面，所述连接器本体上连接有支杆，所述支杆的另一端与旋转适配器的上侧面固定连接，所述滑台设在旋转适配器的下方，滑台的上侧面设有呈倒圆台形的凹槽，所述旋转适配器通过螺栓连接在滑台上，旋转适配器的下侧面位于凹槽内，所述旋转适配器与螺栓的螺母及螺杆间均存有间隙，所述滑台的下侧面固定设有一呈圆环状的垫片，所述滑台的下侧面通过一限位块固定连接有一限位盘，所述滑台座的形状为圆环体，其固定在所述支撑座上，滑台座的下侧面与支撑座的上侧面之间有间隙，所述限位盘位于滑台座下侧面与支撑座上侧面之间的间隙内，所述滑台座的上侧面与所述垫片贴合，所述限位盘的外径大于滑台座的内径，限位盘的外径小于滑台座的外径，所述滑台座的内径大于限位块的外径，所述支撑座的下侧面与所述支撑杆的上端固定连接，所述固定筒的上端固定设有所述限位套，固定筒下端螺纹安装有所述调节螺母，所述支撑杆的下端穿过限位套延伸至固定筒内，支撑杆下端为凸台结构，支撑杆与限位套间为滑动配合，所述固定筒内还设有一弹簧，所述弹簧位于支撑杆的下端与调节螺母之间。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其中所述滑台座固定在支撑座上的方式为，滑台座的外环边缘设有向下延伸的凸缘，所述凸缘通过紧固件固定在支撑座上。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其中所述固定筒上端的外圆周面设有沿周向布置的固定板，所述限位套上端的外圆周面设有沿周向布置的连接边缘，所述连接边缘通过紧固件固定在所述固定板上。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其中所述限位套的下端设有一容纳腔，所述容纳腔用来容纳支撑杆下端的凸台结构。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其中所述支撑杆下端的凸台结构上设有上凹槽，所述调节螺母上设有下凹槽，所述弹簧的上下端分别位于上下凹槽内。

本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统与现有技术不同之处在于本发明中的连接器对接前，需要箭上接口与火箭已固定安装，支撑装置的固定筒与地面发射台架等固定位置已固连。将调节螺母拧松，使支撑杆向下运动，然后将连接器通过支杆与支撑装置连接。拧紧调节螺母，使支撑杆向上运动，连接器中心的导向杆首先进入箭上接口的通孔进行定位导向，此时，连接器与箭上接口的中心轴线可能不完全重合，依靠滑台的水平移动及旋转适配器的倾斜旋转运动实现连接器与箭上接口的中心轴线重合，完全拧紧调节螺母直至连接器本体上表面与箭上插座下表面贴合，此时平衡式接头插头插入平衡式接头插座内部，实现平衡式接头的密封供气。连接器与箭上接口对接后，由于箭体位置调整可能产生水平及竖直方向的一定位移量，此时依靠滑台的水平移动及旋转适配器的倾斜旋转运动进行位移自适应调整。火箭起飞一定高度前，连接器不允许与箭上接口分离，并且连接器能够随着箭上接口进行一定量的水平漂移运动。连接器与箭上接口未分离前，箭上接口带动连接器水平运动，此时依靠滑台与滑台座的相对滑动实现连接器及滑台在水平面内的径向位移自适应运动，连接器在弹簧的压缩力作用下实现与箭上接口的贴合以及起飞方向的随动，支撑杆下端的凸台结构与限位套下侧接触后，连接器的轴向运动被限位套限制，之后箭上接口直接与连接器拔脱分离。由此可见，在火箭点火后、脱落前的时间内，连接器能够对火箭持续供气且能够适应箭体水平及翻转运动。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统的结构示意图；

图2为本发明中的箭上接口的结构示意图；

图3为本发明中的连接器的结构示意图；

图4为本发明中的支撑装置的结构示意图；

图5为本发明中的连接器与箭上接口对接前或脱落后的状态图。

具体实施方式

本发明中的平衡式接头插头102端部为封闭腔，侧壁开孔，位于开孔上下的侧壁上分别以O型圈密封，平衡式接头插座202的内部周向设有流道与平衡式接头插头102侧壁开孔连通，平衡式接头插头102插入平衡式接头插座202后，对接供气及脱落分离时轴向分离力小。至于平衡式接头插头102及平衡式接头插座202的具体结构原理可参见申请人于2013年8月31日申请、专利号为201310390809.5、名称为“一种连接接头”的发明专利，该发明专利中的“插头”和“插座”分别相当于本发明中的平衡式接头插头102和平衡式接头插座202。根据箭上总体对供气路数、通径等项目的需求，设置平衡式接头插头102的数量、通径及端面位置分布，平衡式接头插座202与平衡式接头插头102的数量相等且一一配对使用。

如图1所示，本发明插拔连接器对接脱落自适应运动系统包括包括箭上接口1、连接器2和支撑装置3。

结合图2所示，所述箭上接口1包括箭上插座101，所述箭上插座101上连接有平衡式接头插头102，箭上插座101的中心开有通孔。

结合图3所示，所述连接器2包括连接器本体201，所述连接器本体201上安装有平衡式接头插座202，所述平衡式接头插座202用来承插平衡式接头插头102，连接器本体201的中心设有导向杆203，所述导向杆203与所述通孔配合使用，即通孔对导向杆203起到导向作用。

结合图4所示，所述支撑装置3包括旋转适配器302、滑台401、滑台座501、支撑座502、支撑杆601、固定筒604、限位套602及调节螺母605，所述旋转适配器302为圆环形，其下侧面为球面，所述连接器本体201上连接有支杆301，所述支杆301的另一端与旋转适配器302的上侧面螺纹固定连接，支杆301周向均布于旋转适配器302的上侧面。所述滑台401设在旋转适配器302的下方，滑台401的上侧面设有呈倒圆台形的凹槽，所述旋转适配器302通过螺栓连接在滑台401上，旋转适配器302的下侧面位于凹槽内，所述旋转适配器302与螺栓303的螺母及螺杆间均存有间隙。也就是说，螺栓303与旋转适配器302的通孔存在间隙并且不拧紧，旋转适配器302的球面与滑台401的倒圆台形凹槽的槽壁贴合后，旋转适配器302能够作一定范围内的倾斜旋转运动。

所述滑台401的下侧面固定设有一呈圆环状的垫片402，所述滑台401的下侧面通过一限位块404固定连接有一限位盘403，即螺钉将从上至下依次布置的滑台401、限位块404及限位盘403固定连接。所述限位块404呈圆柱状，限位盘403为圆盘形，滑台401、限位块404及限位盘403三者的轴线重合。所述滑台座501的形状为圆环体，其固定在所述支撑座502上，滑台座501的下侧面与支撑座502的上侧面之间有间隙，所述限位盘403位于滑台座501下侧面与支撑座502上侧面之间的间隙内，限位盘403的上表面与滑台座501的下侧面之间存有间隙。所述滑台座501的上侧面与所述垫片402贴合，所述限位盘403的外径大于滑台座501的内径，限位盘403的外径小于滑台座501的外径，所述滑台座501的内径大于限位块404的外径。由于滑台座501与限位盘403、限位块404径向都存在间隙，因而可实现滑台401及垫片402从滑台座501中心沿径向移动。

所述支撑座502的下侧面中心与所述支撑杆601的上端螺纹固定连接，所述固定筒604的上端固定设有所述限位套602，固定筒604下端螺纹安装有所述调节螺母605，所述支撑杆601的下端穿过限位套602延伸至固定筒604内，支撑杆601下端为凸台结构，支撑杆601与限位套602间为滑动配合，所述固定筒604内还设有一弹簧603，所述弹簧603位于支撑杆601的下端与调节螺母605之间。

固定筒604与地面发射台架等固定位置固连。限位套602安装在固定筒604上端中心位置，调节螺母605通过螺纹安装在固定筒604下端，支撑座502、支撑杆601及固定筒604同轴布置。当支撑杆601向上运动时，支撑杆601的下端凸台结构与限位套602下侧接触以进行轴向运动限位。当支撑杆601向下运动时，支撑杆601下端的凸台结构与限位套602下侧间隙增大，通过控制调节螺母605拧入固定筒604的深度实现弹簧603压缩量的调节，通过设计支撑杆601下端的凸台结构与限位套602下端面装配后的距离以实现支撑杆601轴向位移距离的控制。

优选的，其中所述滑台座501固定在支撑座502上的方式为，滑台座501的外环边缘设有向下延伸的凸缘，所述凸缘通过紧固件固定在支撑座502上，该紧固件可以是螺栓、螺钉、铆钉等。因为限位盘403的外径小于滑台座501的外径，所以限位盘403与凸缘之间存在间隙，从而能够使限位盘403沿着支撑座502上侧面运动。滑台401轴向不会与支撑座502分离脱开，滑台401径向滑动时，滑台座501内径接触限位块404外径后即径向限位。限位盘403外径大于滑台座501的内径，并且位于其下方，所以限位盘403被夹持在滑台座501及支撑座502之间，因而不会轴向分离脱开。综上所述，滑台401与支撑座502可实现径向任意方向移动并且径向、轴向可限位，不会分离脱开。

优选的，其中所述固定筒604上端的外圆周面设有沿周向布置的固定板606，所述限位套602上端的外圆周面设有沿周向布置的连接边缘，所述连接边缘通过紧固件固定在所述固定板606上，该紧固件可以是螺栓、螺钉、铆钉等。

优选的，其中所述限位套602的下端设有一容纳腔，所述容纳腔用来容纳支撑杆601下端的凸台结构。

优选的，其中所述支撑杆601下端的凸台结构上设有上凹槽，所述调节螺母605上设有下凹槽，所述弹簧603的上下端分别位于上下凹槽内。

本发明的工作原理如下：

如图5所示，本发明中的连接器2对接前，需要箭上接口1与火箭已固定安装，支撑装置3的固定筒604与地面发射台架等固定位置已固连。将调节螺母605拧松，使支撑杆601向下运动，然后将连接器2通过支杆301与支撑装置3连接。拧紧调节螺母605，使支撑杆601向上运动，连接器2中心的导向杆203首先进入箭上接口1的通孔进行定位导向，此时，连接器2与箭上接口1的中心轴线可能不完全重合，依靠滑台401的水平移动及旋转适配器302的倾斜旋转运动实现连接器2与箭上接口1的中心轴线重合，完全拧紧调节螺母605直至连接器本体201上表面与箭上插座101下表面贴合，此时平衡式接头插头102插入平衡式接头插座202内部，实现平衡式接头的密封供气。连接器2与箭上接口1对接后，由于箭体位置调整可能产生水平及竖直方向的一定位移量，此时依靠滑台401的水平移动及旋转适配器302的倾斜旋转运动进行位移自适应调整。火箭起飞一定高度前，连接器2不允许与箭上接口1分离，并且连接器2能够随着箭上接口1进行一定量的水平漂移运动。连接器2与箭上接口1未分离前，箭上接口1带动连接器2水平运动，此时依靠滑台401与滑台座501的相对滑动实现连接器2及滑台401在水平面内的径向位移自适应运动，连接器2在弹簧603的压缩力作用下实现与箭上接口1的贴合以及起飞方向的随动，支撑杆601下端的凸台结构与限位套602下侧接触后，连接器2的轴向运动被限位套602限制，之后箭上接口1直接与连接器2拔脱分离。由此可见，在火箭点火后、脱落前的时间内，连接器2能够对火箭持续供气且能够适应箭体水平及翻转运动。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其特征在于：包括箭上接口(1)、连接器(2)和支撑装置(3)；

所述箭上接口(1)包括箭上插座(101)，所述箭上插座(101)上连接有平衡式接头插头(102)，箭上插座(101)的中心开有通孔；

所述连接器(2)包括连接器本体(201)，所述连接器本体(201)上安装有平衡式接头插座(202)，所述平衡式接头插座(202)用来承插平衡式接头插头(102)，连接器本体(201)的中心设有导向杆(203)，所述导向杆(203)与所述通孔配合使用；

所述支撑装置(3)包括旋转适配器(302)、滑台(401)、滑台座(501)、支撑座(502)、支撑杆(601)、固定筒(604)、限位套(602)及调节螺母(605)，所述旋转适配器(302)为圆环形，其下侧面为球面，所述连接器本体(201)上连接有支杆(301)，所述支杆(301)的一端与旋转适配器(302)的上侧面固定连接，所述滑台(401)设在旋转适配器(302)的下方，滑台(401)的上侧面设有呈倒圆台形的凹槽，所述旋转适配器(302)通过螺栓(303)连接在滑台(401)上，旋转适配器(302)的下侧面位于凹槽内，所述旋转适配器(302)与螺栓(303)的螺母及螺杆间均存有间隙，所述滑台(401)的下侧面固定设有一呈圆环状的垫片(402)，所述滑台(401)的下侧面通过一限位块(404)固定连接有一限位盘(403)，所述滑台座(501)的形状为圆环体，其固定在所述支撑座(502)上，滑台座(501)的下侧面与支撑座(502)的上侧面之间有间隙，所述限位盘(403)位于滑台座(501)下侧面与支撑座(502)上侧面之间的间隙内，所述滑台座(501)的上侧面与所述垫片(402)贴合，所述限位盘(403)的外径大于滑台座(501)的内径，限位盘(403)的外径小于滑台座(501)的外径，所述滑台座(501)的内径大于限位块(404)的外径，所述支撑座(502)的下侧面与所述支撑杆(601)的上端固定连接，所述固定筒(604)的上端固定设有所述限位套(602)，固定筒(604)下端螺纹安装有所述调节螺母(605)，所述支撑杆(601)的下端穿过限位套(602)延伸至固定筒(604)内，支撑杆(601)下端为凸台结构，支撑杆(601)与限位套(602)间为滑动配合，所述固定筒(604)内还设有一弹簧(603)，所述弹簧(603)位于支撑杆(601)的下端与调节螺母(605)之间。

2.根据权利要求1所述的插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其特征在于：所述滑台座(501)固定在支撑座(502)上的方式为，滑台座(501)的外环边缘设有向下延伸的凸缘，所述凸缘通过紧固件固定在支撑座(502)上。

3.根据权利要求2所述的插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其特征在于：所述固定筒(604)上端的外圆周面设有沿周向布置的固定板(606)，所述限位套(602)上端的外圆周面设有沿周向布置的连接边缘，所述连接边缘通过紧固件固定在所述固定板(606)上。

4.根据权利要求3所述的插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其特征在于：所述限位套(602)的下端设有一容纳腔，所述容纳腔用来容纳支撑杆(601)下端的凸台结构。

5.根据权利要求4所述的插拔连接器对接脱落自适应运动系统，其特征在于：所述支撑杆(601)下端的凸台结构上设有上凹槽，所述调节螺母(605)上设有下凹槽，所述弹簧(603)的上下端分别位于上下凹槽内。