CN105501470A - 一种具有后退功能的管路浮动连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有后退功能的管路浮动连接装置，包括后退浮动组件、后退滑移体、上端盖、滚球支撑、外壳体、压簧、拉簧、扭簧和止退杠杆等，该装置通过外壳体与服务飞行器上的组合驱动机构紧固连接，从而与安装于接受服务飞行器上的接受补加接头相匹配。该装置能够在单电机驱动多组管路浮动连接装置进行管路对接工作，而在某组管路浮动连接装置与接受补加接头因为姿态偏差难以完成对接情况下，不会影响其他管路浮动连接装置完成与对应接受补加接头的对接，以及后续的高压气液补加和正常断开等操作，取得了结构简单、动作可靠、故障自隔离等有益效果。

Description

一种具有后退功能的管路浮动连接装置
技术领域
本发明涉及空间飞行器的管路连接装置技术领域，特别涉及一种具有后退功能的管路浮动连接装置。
背景技术
随着对空间飞行器在轨服务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，依靠单电机驱动多组管路浮动连接装置实现两个飞行器间的多组气液管路连接，并在随后可以完成管路内数十兆帕的气液传输补加操作；在以上采用单电机进行多组气液管路连接过程中，存在着某一路或几路补加接头难以完成偏差自适应的可能，并出现该路或几路补加接头对接卡死的故障，该故障的出现则将直接影响其他气液管路的对接及后续的补加操作。
目前，空间飞行器在轨服务气液补加方面内容正处于初期预先研究阶段，尚未有理想方案能够在较小的布局空间和重量范围下，采用单电机驱动多组管路浮动连接装置，而在某组管路浮动连接装置卡死情况下，能够不影响其他管路浮动连接装置，完成与之对应接受补加接头对接，以及后续的高压气液补加和正常断开操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有后退功能的管路浮动连接装置，以解决现有的空间飞行器在进行单机驱动多组管路浮动连接装置进行接头对接时，容易出现因为其中的任意某组管路卡死而影响其他管路浮动连接装置的连接的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有后退功能的管路浮动连接装置，包括外壳体，外壳体下方紧固安装有下壳体，外壳的中心设有后退浮动组件，所述外壳体与后退浮动组件及下壳体之间设有压簧；
其中，所述后退浮动组件的上部为上端盖，所述上端盖的中心孔内套设有补加接头，且所述补加接头的顶端尺寸大于上端盖的中心孔尺寸，所述压簧的上部与所述上端盖的下底面相接触，所述补加接头用于与接受补加接头进行匹配。
较佳地，所述后退浮动组件还包括后退滑移体，所述后退滑移体位于所述压簧内且所述上端盖紧固安装在所述后退滑移体上，所述上端盖及后退滑移体构成后退浮动组件腔体，所述补加接头通过若干个拉簧悬挂装配于所述后退浮动组件腔体的中心位置处。
较佳地，所述补加接头的中间位置处设有支撑结构，所述支撑结构位于所述上端盖及后退滑移体之间。
较佳地，所述支撑结构的外侧装配有若干滚球支撑。
较佳地，所述上端盖的周边紧固装配有销轴，所述销轴上设有止退杠杆，所述止退杠杆通过扭簧与所述销轴连接，所述外壳体与所述止退杠杆位置对应处设有止退槽。
较佳地，所述补加接头的顶端设有导向锥面，相应地，所述接受补加接头设有导向端口，所述导向锥面与所述导向端口相匹配。
本发明装置实现了以下的有益效果：
1、能够在无法克服飞行器刚性对接后存在的较大位置和姿态偏差，难以实现与接受补加接头正常对接时，通过该装置实现在接受补加接头作用力下自动退让，从而隔离该组补加管路的对接故障，不影响其他气液管路的正常对接操作；
2、该装置在与接受补加接头完成正常对接后，能够承载管路内数十兆帕的气液传输补加操作，而不会出现高压气液传输时管路浮动或断开的情况；
3、采用单电机驱动多组气液浮动连接装置，在某一路或几路补加接头出现对接卡死的故障时，将不会影响其他气液管路的正常对接及后续的正常补加操作；
4、该装置实现了结构简单、动作可靠、故障自隔离等有益效果。
附图说明
图1为本发明提供的装置结构示意图；
图2为本发明提供的装置与接受补加接头正常对接中间状态示意图；
图3为本发明提供的装置与接受补加接头完成正常对接状态示意图；
图4为本发明提供的装置与接受补加接头初始大偏差状态示意图；
图5为本发明提供的装置与接受补加接头难以导向校正状态示意图；
图6为本发明提供的装置难以对接时装置自动退让状态示意图。
标号说明：1-后退浮动组件；2-上端盖；3-滚球支撑；4-后退滑移体；5-外壳体；6-压簧；7-拉簧；8-补加接头；9-下壳体；10-支撑结构；11-止退杠杆；12-止退槽；13-扭簧；14-销轴；15-接受补加接头。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，本发明提供的具有后退功能的管路浮动连接装置设置在服务飞行器上，其与服务飞行器上的组合驱动机构紧固连接，且该装置与安装于接受服务飞行器上的接受补加接头15相匹配。其中，附图1-6仅以多组装置中的一个进行说明，具体如下：
本实施提供装置包括外壳体5，装置通过外壳体5与服务飞行器上的组合驱动机构紧固连接。外壳体5下方紧固安装着下壳体9，外壳体5中心装配着后退浮动组件1。外壳体5、后退浮动组件1和下壳体9之间的空间内装配着压簧6。
其中，后退浮动组件1的下部分为后退滑移体4，后退滑移体4上方紧固安装着上端盖2，上端盖2及后退滑移体4构成后退浮动组件腔体。后退浮动组件1的中心位置(后退浮动组件腔体的中心位置处)，设有用拉簧7悬挂装配着的补加接头8；补加接头8套设在上端盖2的中心孔内，且补加接头8的顶端尺寸大于上端盖2的中心孔尺寸。压簧6的上部与上端盖2的下底面相接触。其中，补加接头8的顶端设有导向锥面，相应地，接受补加接头15的光孔上设有导向端口，导向锥面与导向端口相匹配。
补加接头8中间位置上有支撑结构10，上端盖2的下底面及后退滑移体4上部延伸有环形结构，支撑结构10位于上端盖2及后退滑移体4之间。支撑结构10的外侧边缘处上装配着滚球支撑3；滚球支撑3位于上端盖2的下底面及后退滑移体4的环形结构之间。
后退浮动组件1的上端盖2周边紧固装配着销轴14，销轴14上装配着止退杠杆11，止退杠杆11通过扭簧13与销轴14连接，依靠扭簧13使得其下半部分紧贴着上端盖2；在外壳体5对应止退杠杆11下端旋转范围上加工有止退槽12。
下面对本发明的工作原理描述如下：
请参考图1至图6，实施气液管路连接操作之前，两飞行器已经实现刚性连接，具有后退功能的管路浮动连接装置和接受补加接头15所处位置如图1所示；随后，具有后退功能的管路浮动连接装置受驱动力作用，主动向上运动，并通过补加接头的导向锥面的导向作用和本身的浮动能力，逐步进入接受补加接头15的光孔内，如图2所示；接着，具有后退功能的管路浮动连接装置继续向上运动，使得后退浮动组件1上的止退杠杆11受接受补加接头15端面压力，而克服扭簧13的预紧力，绕着销轴14旋转，并使得止退杠杆11的下端进入到外壳体5的止退槽12内，如图3所示，从而使得管路内进行数十兆帕的气液传输补加操作时，高压气液传输对后退浮动组件1上的补加接头8所产生的巨大作用力，能够通过支撑结构10上的滚球支撑3传递到后退滑移体4上，后退滑移体4又通过上端盖2上的销轴14和止退杠杆11，将作用力传递到外壳体5的止退槽12上，从而避免在高压气液传输时，后退浮动组件1向下运动并造成补加管路断开连接的情况发生；在完成气液补加操作之后，具有后退功能的管路浮动连接装置受驱动力作用，主动向下运动，使得止退杠杆11在扭簧13的作用力下逐步复位，最终回归到如图1所示的初始状态。
如图4所示，当实施气液管路连接操作之前，两飞行器已经实现刚性连接，但一组具有后退功能的管路浮动连接装置与对应的接受补加接头15存在位置和姿态偏差时：本实施例的具有后退功能的管路浮动连接装置受驱动力作用，主动向上运动，但由于位置和姿态偏差过大，难以进入接受补加接头15的光孔内，如图5所示；接着，具有后退功能的管路浮动连接装置继续向上运动，接受补加接头15对后退浮动组件1上作用力，最终使得后退浮动组件1克服上端盖2与下壳体9之间压簧6的作用力，后退浮动组件1相对外壳体5向下运动，最终该组具有后退功能的管路浮动连接装置停止运动，如图6所示位置。而与此同时，其他正常状态的具有后退功能的管路浮动连接装置与对应的接受补加接头15均可以完成正常的管路连接，如图3所示；并在其他正常状态管路完成气液补加操作之后，具有后退功能的管路浮动连接装置受驱动力作用，主动向下运动，使得后退浮动组件1在压簧6的作用力下逐步复位，最终回归到如图4所示的初始状态。
其中，本领域技术人员可根据需要灵活设置拉簧的数量及排布方式，本发明对比不作特别限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，包括外壳体，外壳体下方紧固安装有下壳体，外壳的中心设有后退浮动组件，所述外壳体与后退浮动组件及下壳体之间设有压簧；
其中，所述后退浮动组件的上部为上端盖，所述上端盖的中心孔内套设有补加接头，且所述补加接头的顶端尺寸大于上端盖的中心孔尺寸，所述压簧的上部与所述上端盖的下底面相接触，所述补加接头用于与接受补加接头进行匹配。
2.根据权要求1所述的具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，所述后退浮动组件还包括后退滑移体，所述后退滑移体位于所述压簧内且所述上端盖紧固安装在所述后退滑移体上，所述上端盖及后退滑移体构成后退浮动组件腔体，所述补加接头通过若干个拉簧悬挂装配于所述后退浮动组件腔体的中心位置处。
3.根据权要求2所述的具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，所述补加接头的中间位置处设有支撑结构，所述支撑结构位于所述上端盖及后退滑移体之间。
4.根据权要求3所述的具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，所述支撑结构的外侧装配有若干滚球支撑。
5.根据权要求1所述的具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，所述上端盖的周边紧固装配有销轴，所述销轴上设有止退杠杆，所述止退杠杆通过扭簧与所述销轴连接，所述外壳体与所述止退杠杆位置对应处设有止退槽。
6.根据权要求1所述的具有后退功能的管路浮动连接装置，其特征在于，所述补加接头的顶端设有导向锥面，相应地，所述接受补加接头设有导向端口，所述导向锥面与所述导向端口相匹配。
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