CN112066126A - 一种用于供气连接器中的地面球锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于供气连接器中的地面球锁，其包括地面球锁碗和接管嘴，地面球锁碗包括底端封闭的中空管，接管嘴连接在中空管下部的侧壁上，通过接管嘴向中空管内通入压缩气体；中空管安装在供气连接器中地面气路板的安装孔中，中空管的顶端与供气连接器中的箭上球锁对接。本发明能够与地面气路板连接成一个整体，构成连接器本体，为连机器本体和供气连接器中的箭上球锁与箭上活门解锁分离提供主动解锁方式。本发明还能够为连接器本体与箭上活门分离提供被动解锁方式。

Description

一种用于供气连接器中的地面球锁

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，具体涉及一种用于供气连接器中的地面球锁。

背景技术

为减少火箭与地面供气系统之间的接口数量，一般将多路供气管路组合成一个供气连接器，使多路供气管路与火箭实现整体对接和脱落，从而降低供气脱落风险、增加系统的可靠性。尤其是零秒脱落的供气连接器要求其必须在火箭点火后能自动脱落，这对供气连接器脱落的可靠性提出了更高的要求。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本发明提供了一种用于供气连接器中的地面球锁。

根据本发明实施例，本发明提供了一种用于供气连接器中的地面球锁，其包括地面球锁碗和接管嘴，所述地面球锁碗包括底端封闭的中空管，所述接管嘴连接在所述中空管下部的侧壁上，通过所述接管嘴向所述中空管内通入压缩气体；所述中空管安装在供气连接器中地面气路板的安装孔中，所述中空管的顶端与供气连接器中的箭上球锁对接。

上述用于供气连接器中的地面球锁中，所述地面球锁碗还包括第一台阶组和第二台阶组；所述第一台阶组和第二台阶组均绕设在所述中空管的外壁上，且沿所述中空管的径向向远离所述中空管的方向设置。

进一步地，所述第一台阶组包括两个以所述中空管的中轴线为对称轴对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第一弧形壁连接，每个台阶中沿所述中空管的径向设置有螺钉孔；

沿所述中空管的轴向，所述第二台阶组对应设置在所述第一台阶组的下方；所述第二台阶组包括两个对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第二弧形壁连接，每个台阶中沿所述中空管的径向设置有螺钉孔；

与台阶中设置的所述螺钉孔相对应，用于安装地面球锁的地面气路板的安装孔处的侧壁上也设置有螺钉孔，螺钉与所述螺钉孔配合，将所述地面球锁与地面气路板固定连接在一起。

更进一步地，所述第一台阶组中的台阶对与对应的所述第二台阶组中的台阶对之间设置有限位圆弧板。

更进一步地，所述第二弧形壁的厚度大于所述第一弧形壁的厚度。

更进一步地，地面球锁还包括地面球锁套、钢球、弹簧、销轴和解锁螺钉；

所述地面球锁套包括套筒，沿所述套筒的圆周方向，在所述套筒上部的侧壁上向所述套筒的底端均匀间隔开设有U型槽，所述U型槽在所述套筒圆周方向的两侧分别为短套脚和长套脚；

所述套筒上部的内壁设置有第一球面沟槽；

所述第一球面沟槽下方的所述套筒上部的内壁与所述中空管接触；

所述中空管上部的侧壁上开设有锥孔，所述钢球设置在所述锥孔处；

与靠近所述套筒底部的所述第一球面沟槽相对应，在所述供气连接器中箭上球锁碗下部的外壁上开设有第二球面沟槽；

所述弹簧套设在所述中空管上；所述弹簧的一端与所述套筒的底端接触，其另一端与所述第一台阶组中台阶对的顶端接触；

所述沿套筒的径向，在所述长套脚的下部安装有销轴，所述销轴的一端设置有开口销；所述销轴的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔中设置有解锁螺钉，所述解锁螺钉的一端抵住所述中空管的底端。

更进一步地，在所述销轴上连接有被动限位钢丝绳，所述限位钢丝绳的一端与所述销轴连接，其另一端与勤务臂或固定托架连接。

更进一步地，在所述解锁螺钉上连接有被动限位钢丝绳，所述限位钢丝绳的一端与所述解锁螺钉连接，其另一端与勤务臂或固定托架连接。

更进一步地，所述第一球面沟槽设置在靠近所述套筒顶部的所述套筒上部的侧壁上以及靠近所述套筒底部的所述套筒下部的侧壁上.

更进一步地，靠近所述套筒顶部的所述第一球面沟槽的曲率半径大于靠近所述套筒底部的所述第一球面沟槽的曲率半径。

根据本发明的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本发明用于供气连接器中的地面球锁通过设置地面球锁碗，地面球锁碗包采用底端封闭的中空管，中空管与地面气路板通过螺钉固定连接，中空管下部的侧壁上连接有接管嘴，通过接管嘴可以向中空管内通入压缩气体，本发明能够为地面气路板与箭上活门分离提供主动解锁方式。另外，本发明用于供气连接器中的地面球锁还通过设置地面球锁套、钢球、弹簧、销轴和解锁螺钉，能够为地面气路板与箭上活门分离提供被动解锁方式。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的一种供气连接器的总成结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁的整体结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁的剖视图。

图4为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁中地面球锁碗的剖视图。

附图标记说明：

10、箭上活门；20、地面气路板；30、箭上球锁；

1、地面球锁碗；11、中空管；12、第一台阶组；13、第二台阶组；14、第一弧形壁；15、螺钉孔；16、第二弧形壁；17、限位圆弧板；

2、接管嘴；

3、地面球锁套；31、套筒；311、第一球面沟槽；32、U型槽；33、短套脚；34、长套脚；

4、钢球；5、弹簧；

6、销轴；61、开口销；

7、解锁螺钉；8、限位钢丝绳。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

图1为本发明实施例提供的一种供气连接器的总成结构示意图。

如图1所示，供气连接器包括箭上活门10和地面气路板20，其中，箭上活门10中安装有箭上球锁30。地面气路板20中安装有本发明提供的地面球锁。地面球锁与地面气路板20连接成一个整体，构成连接器本体。连接器本体通过箭上球锁30与箭上活门10连接锁紧。

图2为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁的整体结构示意图。图3为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁的剖视图。图4为本发明实施例提供的一种用于供气连接器中的地面球锁中地面球锁碗的剖视图。

在一个具体的实施例中，如图2～图4所示，地面球锁包括地面球锁碗1和接管嘴2，地面球锁碗1包括底端封闭的中空管11，接管嘴2连接在中空管11下部的侧壁上，通过接管嘴2可以向中空管11内通入压缩气体。中空管11安装在地面气路板20的安装孔中，中空管11的顶端与箭上球锁30对接。

进一步地，地面球锁碗1还包括第一台阶组12和第二台阶组13。第一台阶组12和第二台阶组13均绕设在中空管11的外壁上，且沿中空管11的径向向远离中空管11的方向设置。

第一台阶组12包括两个以中空管11的中轴线为对称轴对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第一弧形壁14连接，每个台阶中沿中空管11的径向设置有螺钉孔15。

沿中空管11的轴向，第二台阶组13对应设置在第一台阶组12的下方。第二台阶组13包括两个对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第二弧形壁16连接，每个台阶中沿中空管11的径向设置有螺钉孔15。

与台阶中设置的螺钉孔15相对应，用于安装地面球锁的地面气路板20的安装孔处的侧壁上也设置有螺钉孔15，螺钉依次穿过地面气路板20上的螺钉孔15和地面球锁碗1上的螺钉孔15后，将地面球锁与地面气路板20固定连接在一起，构成连接器本体。

第一台阶组12中的台阶对与对应的第二台阶组13中的台阶对之间设置有限位圆弧板17。

在另一个具体的实施例中，如图2和图3所示，地面球锁还包括地面球锁套3、钢球4、弹簧5、销轴6和解锁螺钉7。

地面球锁套3包括套筒31，沿套筒31的圆周方向，在套筒31上部的侧壁上向套筒31的底端均匀间隔开设有多条U型槽32，U型槽32在套筒31圆周方向的两侧分别为短套脚33和长套脚34。

具体地，沿套筒31的圆周方向，在套筒31上部的侧壁上向套筒31的底端均匀间隔开设有四条U型槽32，这样地面球锁套3中有两条长套脚34和两条短套脚33。其中，两条长套脚34和两条短套脚33均关于套筒31的中轴线对称。

其中，短套脚33与第一弧形壁14贴合，第一弧形壁14对地面球锁套3沿地面球锁碗1轴线方向的运动起导向作用；短套脚33位于限位圆弧板17上方，短套脚33与限位圆弧板17配合，对地面球锁套3相对于地面球锁碗1的轴向运动进行限位。

第二弧形壁16的厚度大于第一弧形壁14的厚度，具体地，第二弧形壁16的厚度等于第一弧形壁14的厚度与短套脚33的厚度之和。

套筒31上部的内壁设置有第一球面沟槽311。靠近套筒31顶部的第一球面沟槽311的曲率半径大于靠近套筒31底部的第一球面沟槽311的曲率半径。

地面球锁套3套设在地面球锁碗1上，其中，第一球面沟槽311下方的套筒31上部的内壁与地面球锁碗1中的中空管11接触。中空管11上部的侧壁上开设有锥孔。钢球4设置在锥孔处。

为便于地面球锁与箭上球锁30的对接，与靠近套筒31底部的第一球面沟槽311相对应，在箭上球锁30中箭上球锁30碗下部的外壁上开设有第二球面沟槽。

弹簧5套设在中空管11上，且位于长套脚34和短套脚33与中空管11之间的空间中。弹簧5的一端与套筒31的底端接触，其另一端与第一台阶组12中台阶对的顶端接触。

钢球4安装后，弹簧5处于预压缩状态，给地面球锁套3提供沿其轴线向上的压紧力。在弹簧5提供的预压缩压紧力的作用下，钢球4的一端与第一球面沟槽311接触，其另一端与第二球面沟槽接触，最终钢球4被压紧在第一球面沟槽311和第二球面沟槽之间，以实现连接器本体与箭上球锁30的连接锁紧。

另外，短套脚33与限位圆弧板17配合，对地面球锁套3在其轴向上相对于地面球锁碗1运动的距离进行限位，从而防止被动解锁时钢球4掉落或弹簧5被压坏。

如图2和图3所示，沿套筒31的径向，在长套脚34的下部安装有销轴6，销轴6的一端设置有开口销61，以使销轴6与地面球锁套3连接。在销轴6的中部开设有螺纹孔，螺纹孔中设置有解锁螺钉7，解锁螺钉7的一端抵住中空管11的底端。

将连接器本体与箭上球锁30和箭上活门10进行对接时，其具体过程为：

首先，将箭上球锁30安装在箭上活门10中，其具体过程为：

其次，将连接器本体与箭上球锁30连接，其具体过程为：

旋进解锁螺钉7，以使销轴6带动地面球锁套3相对于地面球锁碗1向下移动，使得钢球4缩回至靠近套筒31顶部的第一球面沟槽311中。

将地面球锁与箭上球锁30对接，安装到位后，退出解锁螺钉7。

在弹簧5的弹力作用下，地面球锁套3将钢球4通过锥孔压紧在第一球面沟槽311与第二球面沟槽之间，完成连接器本体与箭上球锁30之间的连接锁紧。

在销轴6上或解锁螺钉7上连接有被动限位钢丝绳8。限位钢丝绳8的一端与销轴6或解锁螺钉7连接，其另一端与勤务臂或固定托架连接。火箭起飞后，限位钢丝绳8的长度受限并带动地面球锁套3向下移动，进而可以实现连接器本体与箭上球锁30和箭上活门10之间的解锁。

本发明实施例提供的用于供气连接器中的地面球锁能够方便地安装在地面气路板20中，还能够方便地与箭上球锁30配合实现连接器本体和箭上球锁30与箭上活门10的主动解锁分离，或者与箭上球锁30配合实现连接器本体与箭上球锁30的被动解锁分离。

本发明提供的地面球锁构成的供气连接器结构紧凑、使用简单、重量轻，可适用于多路供气。本发明提供的地面球锁构成的供气连接器能够自动解锁脱落、满足零秒脱落的需求。

本发明提供的地面球锁构成的供气连接器能够提供主动脱落和被动拉脱两种相互独立、互为冗余备份的解锁方式，进而提高供气连接器的脱落可靠性和本质安全性。

本发明提供的地面球锁构成的供气连接器可以在火箭轴向和径向安装，适应性好。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，包括地面球锁碗和接管嘴，所述地面球锁碗包括底端封闭的中空管，所述接管嘴连接在所述中空管下部的侧壁上，通过所述接管嘴向所述中空管内通入压缩气体；所述中空管安装在供气连接器中地面气路板的安装孔中，所述中空管的顶端与供气连接器中的箭上球锁对接。

2.根据权利要求1所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，所述地面球锁碗还包括第一台阶组和第二台阶组；所述第一台阶组和第二台阶组均绕设在所述中空管的外壁上，且沿所述中空管的径向向远离所述中空管的方向设置。

3.根据权利要求2所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，所述第一台阶组包括两个以所述中空管的中轴线为对称轴对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第一弧形壁连接，每个台阶中沿所述中空管的径向设置有螺钉孔；

沿所述中空管的轴向，所述第二台阶组对应设置在所述第一台阶组的下方；所述第二台阶组包括两个对称设置的台阶对，每个台阶对中的两个台阶通过第二弧形壁连接，每个台阶中沿所述中空管的径向设置有螺钉孔；

与台阶中设置的所述螺钉孔相对应，用于安装地面球锁的地面气路板的安装孔处的侧壁上也设置有螺钉孔，螺钉与所述螺钉孔配合，将所述地面球锁与地面气路板固定连接在一起。

4.根据权利要求3所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，所述第一台阶组中的台阶对与对应的所述第二台阶组中的台阶对之间设置有限位圆弧板。

5.根据权利要求3所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，所述第二弧形壁的厚度大于所述第一弧形壁的厚度。

6.根据权利要求3所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，地面球锁还包括地面球锁套、钢球、弹簧、销轴和解锁螺钉；

所述地面球锁套包括套筒，沿所述套筒的圆周方向，在所述套筒上部的侧壁上向所述套筒的底端均匀间隔开设有U型槽，所述U型槽在所述套筒圆周方向的两侧分别为短套脚和长套脚；

所述套筒上部的内壁设置有第一球面沟槽；

所述第一球面沟槽下方的所述套筒上部的内壁与所述中空管接触；

所述中空管上部的侧壁上开设有锥孔，所述钢球设置在所述锥孔处；

与靠近所述套筒底部的所述第一球面沟槽相对应，在所述供气连接器中箭上球锁碗下部的外壁上开设有第二球面沟槽；

所述弹簧套设在所述中空管上；所述弹簧的一端与所述套筒的底端接触，其另一端与所述第一台阶组中台阶对的顶端接触；

所述沿套筒的径向，在所述长套脚的下部安装有销轴，所述销轴的一端设置有开口销；所述销轴的中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔中设置有解锁螺钉，所述解锁螺钉的一端抵住所述中空管的底端。

7.根据权利要求6所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，在所述销轴上连接有被动限位钢丝绳，所述限位钢丝绳的一端与所述销轴连接，其另一端与勤务臂或固定托架连接。

8.根据权利要求6所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，在所述解锁螺钉上连接有被动限位钢丝绳，所述限位钢丝绳的一端与所述解锁螺钉连接，其另一端与勤务臂或固定托架连接。

9.根据权利要求6所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，所述第一球面沟槽设置在靠近所述套筒顶部的所述套筒上部的侧壁上以及靠近所述套筒底部的所述套筒下部的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的用于供气连接器中的地面球锁，其特征在于，靠近所述套筒顶部的所述第一球面沟槽的曲率半径大于靠近所述套筒底部的所述第一球面沟槽的曲率半径。

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