CN112377501A - 一种便捷对接操作的反装分离螺母装置 - Google Patents

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Abstract

一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，包括：对接螺栓、捕获器组件和分离螺母组件。捕获器组件安装在有效载荷一侧的对接框上，分离螺母组件安装在火箭一侧的的对接框上；对接螺栓用于连接捕获器组件和分离螺母组件，使有效载荷与火箭对接；对接操作前，对接螺栓通过卡槽结构预置在捕获器组件内；对接操作时，通过工装将对接螺栓从捕获器组件中拉出，使对接螺栓与分离螺母组件螺纹连接。本发明消除了反装过程中因盲装操作导致的人为操作隐患，操作过程无需反复确认，大大缩短了操作时间。

Description

一种便捷对接操作的反装分离螺母装置
技术领域
本发明涉及一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，属于运载火箭火工分离装置结构设计领域。
背景技术
分离螺母装置是一种广泛用于有效载荷与火箭对接面连接与分离的点式分离装置，由捕获器组件、分离螺母组件和对接螺栓组成。其中捕获器安装在有效载荷一侧的对接框上，分离螺母组件安装在火箭一侧的的对接框上，通过对接螺栓连接捕获器组件和分离螺母组件，实现有效载荷与火箭对接。
在有效载荷与火箭对接时，常规操作流程下，捕获器组件和分离螺母组件预先安装在各自的对接框上，将对接螺栓从捕获器一侧穿过对接面拧入分离螺母组件，并通过螺栓头施加预紧力后，完成分离螺母装置的安装操作和有效载荷对接，这种操作流程称为正向安装。当有效载荷一侧不具备安装操作空间时，分离螺母装置只能在火箭一侧进行对接螺栓的安装，并通过分离螺母组件施加预紧力矩，完成有效载荷与火箭对接，这种操作流程即为反向安装。
如图4(a)(b)所示，捕获器一侧是腰形孔，分离螺母组件预一侧是圆形孔。传统的反向安装分离螺母采用了与地脚螺栓类似的“T”形螺栓头设计，并在捕获器内设置了“+”字形凹槽。反向安装时，首先将螺栓拧入分离螺母组件，然后将“T”形螺栓头穿过分离面插入捕获器内，旋转90°后，将“T”形螺栓头落入捕获器“+”字形凹槽内，对分离螺母组件施加预紧力矩。反向安装的分离螺母装置，不能直接观察和确认“T”形螺栓头是否在捕获器内安装到位，盲装操作导致分离螺母装置存在连接隐患；为降低风险，确保“T”形螺栓头安装正确，操作人员只能凭借经验反复确认，操作流程时间大幅增加。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，能够消除分离螺母装置反向安装操作盲装隐患，简化安装检查流程，缩短操作时间。
本发明的技术方案是：
一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，包括：对接螺栓、捕获器组件和分离螺母组件；
捕获器组件安装在有效载荷一侧的对接框上，分离螺母组件安装在火箭一侧的的对接框上；
对接螺栓用于连接捕获器组件和分离螺母组件，使有效载荷与火箭对接；
对接操作前，对接螺栓通过卡槽结构预置在捕获器组件内；对接操作时，通过工装将对接螺栓从捕获器组件中拉出，使对接螺栓与分离螺母组件螺纹连接；
对接螺栓包括沿轴向依次连接的螺栓头、圆柱段和螺纹段；捕获器组件内加工有与对接螺栓螺栓头外形配合的沉孔结构，圆柱段的轴向长度设置使得在对接螺栓的螺栓头落入所述沉孔结构后，对接螺栓的螺纹段才能够和分离螺母组件螺纹连接。
捕获器组件包括：捕获器壳体和捕获器基座；
捕获器基座固定安装在有效载荷一侧的对接框上；
捕获器壳体内加工有卡槽结构；
捕获器基座上加工有与对接螺栓螺栓头外形配合的沉孔结构；
捕获器壳体和捕获器基座螺纹连接。
捕获器壳体包括：内壳体和外壳体；
对接螺栓的螺栓头用八方结构，螺栓头的自由端侧壁为锥面；
内壳体的内壁与螺栓头自由端的侧壁配合作为所述卡槽结构；
内壳体套装在外壳体内部，外壳体和捕获器基座螺纹连接。
捕获器基座朝向对接螺栓的一侧端面加工有截面为八角形的沉孔，作为与对接螺栓螺栓头外形配合的沉孔结构。
对接螺栓与对接框圆孔内壁单边尺寸间隙不小于1mm，对接螺栓与对接框圆孔内壁之间的间隙用于使工装将对接螺栓从捕获器组件中拉出。
分离螺母组件的侧壁加工有键槽结构，所述键槽结构用于加载拆装力矩。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明以某分离螺母装置为例，与原“T”形螺栓的反装方案相比，采用本发明技术，分离螺母装置彻底消除了反装过程中因盲装操作导致的人为操作隐患，操作过程无需反复确认，即可确保产品正确安装，流程效率大幅提高。
附图说明
图1为本发明反向安装的分离螺母装置组成。
图2(a)为对接螺栓与捕获器组件的安装状态轴向剖视图。
图2(b)为对接螺栓与捕获器组件的安装状态轴向视图。
图3为反向安装操作流程示意。
图4(a)为现有技术中“T”形对接螺栓及分离螺母装置安装示意。
图4(b)为现有技术中“T”形对接螺栓及分离螺母装置安装示意。
其中，1为对接螺栓；2为捕获器组件；3为分离螺母组件；4为捕获器壳体；5为捕获器基座；41为内壳体；42为外壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的描述。
采用本发明对原有的反装分离螺母装置进行改进，保留分离螺母组件3，采用新设计的对接螺栓1和捕获器组件2。改进后的反装操作流程如附图3所示。本发明一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，如图1所示，包括：对接螺栓1、捕获器组件2和分离螺母组件3。捕获器组件2安装在有效载荷一侧的对接框上，分离螺母组件3安装在火箭一侧的的对接框上；对接螺栓1用于连接捕获器组件2和分离螺母组件3，使有效载荷与火箭对接；对接操作前，对接螺栓1通过卡槽结构预置在捕获器组件2内；对接操作时，通过工装将对接螺栓1从捕获器组件2中拉出，使对接螺栓1与分离螺母组件3螺纹连接。
对接螺栓1包括沿轴向依次连接的螺栓头、圆柱段和螺纹段；捕获器组件2内加工有与对接螺栓1螺栓头外形配合的沉孔结构，圆柱段的轴向长度设置使得在对接螺栓1的螺栓头落入所述沉孔结构后，对接螺栓1的螺纹段才能够和分离螺母组件3螺纹连接。
捕获器组件2包括：捕获器壳体4和捕获器基座5。捕获器基座5固定安装在有效载荷一侧的对接框上，捕获器壳体4内加工有卡槽结构，对接操作前，对接螺栓1的螺栓头卡接捕获器壳体4内的卡槽结构。捕获器基座5上加工有与对接螺栓1螺栓头外形配合的沉孔结构，捕获器壳体4和捕获器基座5螺纹连接。
如图2(a)(b)所示，捕获器壳体4包括：内壳体41和外壳体42。对接螺栓1的螺栓头用八方结构，螺栓头的自由端侧壁为锥面，内壳体41的内壁与螺栓头自由端的侧壁配合作为所述卡槽结构。内壳体41套装在外壳体42内部，外壳体42和捕获器基座5螺纹连接。捕获器基座5朝向对接螺栓1的一侧端面加工有截面为八角形的沉孔，作为与对接螺栓1螺栓头外形配合的沉孔结构。
对接螺栓1与对接框圆孔内壁单边尺寸间隙不小于1mm，对接螺栓1与对接框圆孔内壁之间的间隙用于使工装将对接螺栓1从捕获器组件2中拉出。
分离螺母组件3的侧壁加工有键槽结构，所述键槽结构用于加载拆装力矩。
对接螺栓1预置在捕获器组件2内，并与捕获器组件2一起安装在有效载荷对接框上。对接时，利用工装将对接螺栓1从捕获器组件2中拉出，与分离螺母组件3内的螺纹孔旋合，通过分离螺母组件3施加规定的预紧力矩后，即可完成对接。对接过程中，由于有效载荷一侧的捕获器组件3不可见，无法进行直接确认，捕获器组件3采用了防呆设计。捕获器基座5的内八角形孔深度与分离螺母3内的螺纹孔深度相匹配，只有对接螺栓1下拉后的头部正确进入捕获器基座5的内八角形孔，对接螺栓1才可以与分离螺母组件3内的螺纹孔旋合。因此对接安装过程中，只要对接螺栓1与分离螺母组件3旋合，对接螺栓1在捕获器组件2内的连接状态即正确，不需要进行确认。
实施例
本发明一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，消除盲装隐患，简化安装检查流程，缩短操作时间。本发明的反装分离螺母装置技术方案如下：
反装分离螺母装置由对接螺栓1、捕获器组件2和分离螺母组件3组成，结构形式如附图1所示。
对接螺栓1的头部采用八方结构，头部前段为锥面。捕获器组件2由具有对接螺栓捕获功能的捕获器壳体4和兼顾反装和承载功能的捕获器基座5两部分组成。捕获器壳体3的顶端采用自适应被动变形锥面用于捕获分离后的对接螺栓1，可适应不同直径的对接螺栓头部。捕获器基座5采用与对接螺栓1头部外形相对应的内八角形孔，用于在分离螺母组件3施加预紧力矩时，限制对接螺栓1转动。分离螺母组件3外周采用键槽结构，用于加载拆装力矩。
本发明已经在超过3个分离螺母装置产品上得到应用。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，包括：对接螺栓(1)、捕获器组件(2)和分离螺母组件(3)；
捕获器组件(2)安装在有效载荷一侧的对接框上，分离螺母组件(3)安装在火箭一侧的的对接框上；
对接螺栓(1)用于连接捕获器组件(2)和分离螺母组件(3)，使有效载荷与火箭对接；
对接操作前，对接螺栓(1)通过卡槽结构预置在捕获器组件(2)内；对接操作时，通过工装将对接螺栓(1)从捕获器组件(2)中拉出，使对接螺栓(1)与分离螺母组件(3)螺纹连接；
对接螺栓(1)包括沿轴向依次连接的螺栓头、圆柱段和螺纹段；捕获器组件(2)内加工有与对接螺栓(1)螺栓头外形配合的沉孔结构，圆柱段的轴向长度设置使得在对接螺栓(1)的螺栓头落入所述沉孔结构后，对接螺栓(1)的螺纹段才能够和分离螺母组件(3)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，捕获器组件(2)包括：捕获器壳体(4)和捕获器基座(5)；
捕获器基座(5)固定安装在有效载荷一侧的对接框上；
捕获器壳体(4)内加工有卡槽结构；
捕获器基座(5)上加工有与对接螺栓(1)螺栓头外形配合的沉孔结构；
捕获器壳体(4)和捕获器基座(5)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，捕获器壳体(4)包括：内壳体(41)和外壳体(42)；
对接螺栓(1)的螺栓头用八方结构，螺栓头的自由端侧壁为锥面；
内壳体(41)的内壁与螺栓头自由端的侧壁配合作为所述卡槽结构；
内壳体(41)套装在外壳体(42)内部，外壳体(42)和捕获器基座(5)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，捕获器基座(5)朝向对接螺栓(1)的一侧端面加工有截面为八角形的沉孔，作为与对接螺栓(1)螺栓头外形配合的沉孔结构。
5.根据权利要求3或4所述的一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，对接螺栓(1)与对接框圆孔内壁单边尺寸间隙不小于1mm，对接螺栓(1)与对接框圆孔内壁之间的间隙用于使工装将对接螺栓(1)从捕获器组件(2)中拉出。
6.根据权利要求5所述的一种便捷对接操作的反装分离螺母装置，其特征在于，分离螺母组件(3)的侧壁加工有键槽结构，所述键槽结构用于加载拆装力矩。
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