CN112607066B - 一种连接器主动插拔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接器主动插拔装置，应用在连接器插头上，包括直流电机和控制器，直流电机上设有丝杠传动组件，直流电机与连接器插头之间还设有导向组件；本发明的优点：通过在直流电机上设置与连接器插头相连的丝杠传动组件，通过丝杠传动组件将直流电机的转动转换成丝杠的直线运动，由于连接器插头设置在丝杠传动组件上，因此，只需通过控制直流电机的转动方向来控制丝杠传感组件的运动方向，从而就可以有效的控制连接器插头进行主动插合或主动分离作业，本发明通过采用直流电机驱动的方式就可以快速的实现连接器的主动插合及主动分离，实现了连接器可自主实现重复插拔的功能，应用范围广。

Description

一种连接器主动插拔装置

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，具体涉及一种连接器主动插拔装置。

背景技术

国内导弹、火箭级间分离面以及与地之间分离面连接器均采用传统的分离脱落连接器。分离脱落连接器实现一次分离脱落后，分离脱落端为自由端，无特定回收限位途径，在分离脱落过程中存在撞击等不确定因素风险。在进行地面测试时，分离脱落连接器分离端实现分离脱落测试后，需采用手动进行再次插合。分离脱落连接器为特种连接器，对产品操作人员需进行特定专业培训，同时，人为操作过程中存在较大风险隐患，经统计，型号在发射厂总装测试过程中，连接器故障对比型号总体故障不小于20％。

卫星舱间、卫星在轨重构及在轨服务等空间应用环境中，连接器的对接技术还未成熟。目前可采用的方式为通过空间机械手，对需对接的卫星零部件进行捕捉，并通过导向机构对卫星组件进行对接组装，同时，连接器通过卫星对接组装过程实现对接插合。同时，也可通过宇航员出舱，对舱外连接器进行手动对接插合。以上方式，对连接器的插合功能要求较高，同时，采用机械手进行连接器间接对接插合时，连接器的对接插合会影响整体卫星的对接组装过程，风险较大，采用宇航员出舱操作的方式，会增大宇航员安全风险。

中国专利CN109301581A名称为能够实现可视化操作的电连接器插拔机构及插拔方法，由箱盖、连接器、挡板、活动管、机构固定螺钉和操作窗口等组成，该机构通过箱盖的关闭和打开，实现连接器的随动插合及随动分离。但该机构应用局限性大，同时，连接器的对接与插合会影响箱体的关闭及打开功能，降低整体可靠性。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种连接器主动插拔装置，可实现连接器的主动插合及主动分离，应用范围广。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种连接器主动插拔装置，应用在连接器插头上，包括直流电机和与直流电机相连的控制器，所述直流电机上设有与连接器插头相连的丝杠传动组件，所述直流电机与连接器插头之间还设有导向组件，所述直流电机内还设有计算直流电机运动行程的霍尔传感器，所述霍尔传感器与控制器相连。

优选的，所述丝杠传动组件包括螺母和丝杠，所述螺母设置在直流电机内，所述丝杠的一端与螺母相连，所述丝杠的另一端与连接器插头相连。

优选的，所述直流电机上还设有连接器分离时对连接器插头限位的推力球轴承。

优选的，所述直流电机上设有安装推力球轴承的支架。

优选的，所述导向组件包括相互配合的导向杆和导向块，所述导向杆设置在直流电机上，且沿竖直方向向上延伸，所述导向块设置在连接器插头上。

优选的，所述导向组件包括三根导向杆，三根所述导向杆均匀的分布在直流电机上。

优选的，所述连接器主动插拔装置还包括用于导向杆安装校正的校正组件，所述校正组件包括固定连接在直流电机上的固定环，以及设置在导向杆顶端的限位环。

优选的，所述直流电机与控制器通过电缆相连。

优选的，所述直流电机包括壳体，所述壳体上设有向外水平延伸的水平翻边，所述水平翻边的一端设有固定电缆的第一压板。

优选的，所述水平翻边的另一端还设有第二压板，连接器插头的连接电缆通过第二压板固定在水平翻边上。

综上所述，本发明的优点：通过在直流电机上设置与连接器插头相连的丝杠传动组件，通过丝杠传动组件将直流电机的转动转换成丝杠的直线运动，由于连接器插头设置在丝杠传动组件上，因此，只需通过控制直流电机的转动方向来控制丝杠传感组件的运动方向，从而就可以有效的控制连接器插头进行主动插合或主动分离作业，本发明通过采用直流电机驱动的方式就可以快速的实现连接器的主动插合及主动分离，实现了连接器可自主实现重复插拔的功能，应用范围广，可适应于高真空、高温、核环境等人工无法操作的极限环境，其次，导向组件的设置，能确保连接器插头活动时的直线度，保证插合的质量，霍尔传感器的设置，通过计算直流电机的运动行程来控制连接器插头的运动行程，由于霍尔传感器与控制器相连，能通过控制器实时的监测霍尔传感器的工作状态，确保连接器插头的插合质量，另外，当连接器插头插合到位时，丝杠传动组件受到的阻力达到直流电机的最大力值，此时，直流电机停机自锁，从而使插合的连接器上无需额外的增加锁紧机构，只需通过直流电机自身的锁紧就可以实现锁紧，同时，可适应于不同类型的连接器，可实现光、电、气、液的主动传输机主动断开，最后，可通过控制器来控制直流电机的转动方向，实现整个连接器主动插拔装置的自检功能，从而保证连接器主动插拔装置的可靠性。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种连接器主动插拔装置的结构示意图；

图2为本发明中直流电机的结构示意图；

图3为本发明中插拔装置连接器插合前的结构示意图；

图4为本发明中插拔装置连接器插合到位的结构示意图。

附图标记：

1直流电机、11推力球轴承、12支架、13壳体、14水平翻边、15第一压板、16第二压板、2控制器、3丝杠传动组件、31螺母、32丝杠、4导向组件、41导向杆、42导向块、5固定环、6限位环、7电缆、8连接器插头、9连接器插座。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，一种连接器主动插拔装置，应用在连接器插头上，包括直流电机1和与直流电机1相连的控制器2，所述直流电机1上设有与连接器插头8相连的丝杠传动组件3，所述直流电机1与连接器插头之间还设有导向组件4，所述直流电机1内还设有计算直流电机1运动行程的霍尔传感器，所述霍尔传感器与控制器2相连。

通过在直流电机1上设置与连接器插头8相连的丝杠传动组件3，通过丝杠传动组件3将直流电机1的转动转换成丝杠32的直线运动，由于连接器插头设置在丝杠传动组件3上，因此，只需通过控制直流电机1的转动方向来控制丝杠32传感组件的运动方向，从而就可以有效的控制连接器插头进行主动插合或主动分离作业，本发明通过采用直流电机1驱动的方式就可以快速的实现连接器的主动插合及主动分离，实现了连接器可自主实现重复插拔的功能，应用范围广，可适应于高真空、高温、核环境等人工无法操作的极限环境，其次，导向组件4的设置，能确保连接器插头活动时的直线度，保证插合的质量，霍尔传感器的设置，通过计算直流电机1的运动行程来控制连接器插头的运动行程，由于霍尔传感器与控制器2相连，能通过控制器2实时的监测霍尔传感器的工作状态，确保连接器插头的插合质量，最后，当连接器插头插合到位时，丝杠传动组件3受到的阻力达到直流电机1的最大力值，此时，直流电机1停机自锁，从而使插合的连接器上无需额外的增加锁紧机构，只需通过直流电机1自身的锁紧就可以实现锁紧，同时，可适应于不同类型的连接器，可实现光、电、气、液的主动传输机主动断开，最后，可通过控制器2来控制直流电机1的转动方向，实现整个连接器主动插拔装置的自检功能，从而保证连接器主动插拔装置的可靠性，具体的，控制器2驱动直流电机1转动，直流电机1上的丝杠传动组件3进行直线运动，并带动连接器插头沿着导向组件4插向连接器插座；直流电机1内的霍尔传感器同步计算连接器插头运动行程，当连接器插头直线运动设定距离时，直流电机1反转，丝杠传动组件3回缩，并带动连接器插头反方向运动相同行程，来回重复3次就可以实现连接器主动插拔装置的自检。

所述丝杠传动组件3包括螺母31和丝杠32，所述螺母31设置在直流电机1内，所述丝杠32的一端与螺母31相连，所述丝杠32的另一端与连接器插头相连，本实施例中的螺母31固定连接在直流电机1的转子上，丝杠32的另一端与连接器插头通过螺母31固定连接，具体的，丝杠32的另一端设有螺纹，所述丝杠32穿过连接插头后通过螺母31固定连接，本实施例中通过将丝杠传动组件3设置成螺帽和丝杠32的结构，由于螺母31固定连接在直流电机1内，因此，当直流电机1转动时，丝杠32通过螺母31的传动而进行直线运动，从而带动连接器插头做直线运动，实现连接器插头的主动插合及主动分离。

所述直流电机1上还设有连接器分离时对连接器插头限位的推力球轴承11，本实施例中，当连接器在丝杠32的作用下实现自动分离时，通过推力球轴承11与连接器插头的接触来对连接器插头进行限位，丝杠32受到的阻力达到直流电机1标定的最大力值，电机1停机自锁，实现连接器插头8和连接器插座9的分离，所述直流电机1上设有安装推力球轴承11的支架12，支架12的设置，能实现推力球轴承11的快速安装固定。

所述导向组件4包括相互配合的导向杆41和导向块42，所述导向杆41设置在直流电机1上，且沿竖直方向向上延伸，所述导向块42设置在连接器插头上，将导向组件4设置成导向杆41和导向块42，由于导向块42设置在连接器插头上，因此，连接器插头在插合和分离时能确保连接器插头可沿导向杆41进行插合和分离，所述导向组件4包括三根导向杆41，三根所述导向杆41均匀的分布在直流电机1上，导向杆41能实现连接器插头圆周方向上的限位，确保连接器插头运动的平稳性，所述连接器主动插拔装置还包括用于导向杆41安装校正的校正组件，所述校正组件包括固定连接在直流电机1上的固定环5，以及设置在导向杆41顶端的限位环6，能保证导向杆41安装的直线度，从而确保导向块42运动的直线度。

所述直流电机1与控制器2通过电缆7相连，电缆7能实现控制器2与直流电机1的快速连接，确保控制器2能稳定的驱动直流电机1的转动，所述直流电机1包括壳体13，所述壳体13上设有向外水平延伸的水平翻边14，所述水平翻边14的一端设有固定电缆7的第一压板15，水平翻边14能确保壳体13平稳的安装在工作台上，确保直流电机1的平稳性，其次，能保证丝杠传动组件3的直线度，第一压板15的设置，能将电缆7固定在水平翻边14上，减少了作业时电缆7的晃动，提高了安全性能，所述水平翻边14的另一端还设有第二压板16，连接器插头的连接电缆通过第二压板16固定在水平翻边14上，能实现连接器插头的连接电缆稳定的固定在水平翻边14上，从而保证插拔过程中连接器插头连接电缆的固定质量，减少连接电缆干涉连接器的插拔质量。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (6)

1.一种连接器主动插拔装置，应用在连接器插头上，其特征在于：包括直流电机和与直流电机相连的控制器，所述直流电机上设有与连接器插头相连的丝杠传动组件，通过控制直流电机的转动方向来控制丝杠传动组件的运动方向，从而控制连接器插头进行主动插合或主动分离作业，所述直流电机与连接器插头之间还设有导向组件，所述直流电机内还设有计算直流电机运动行程的霍尔传感器，所述霍尔传感器与控制器相连，通过计算直流电机的运动行程来控制连接器插头的运动行程，控制器实时的监测霍尔传感器的工作状态，确保连接器插头的插合质量，当连接器插头插合到位时，丝杠传动组件受到的阻力达到直流电机的最大力值，此时直流电机停机自锁，并使插合的连接器通过直流电机自身的锁紧而锁紧，控制器驱动直流电机转动，直流电机上的丝杠传动组件进行直线运动，并带动连接器插头沿着导向组件插向连接器插座；直流电机内的霍尔传感器同步计算连接器插头运动行程，当连接器插头直线运动设定距离时，直流电机反转，丝杠传动组件回缩，并带动连接器插头反方向运动相同行程，来回重复三次实现连接器主动插拔装置的自检；

所述导向组件包括相互配合的导向杆和导向块，所述导向杆设置在直流电机上，且沿竖直方向向上延伸，所述导向块设置在连接器插头上；

所述连接器主动插拔装置还包括用于导向杆安装校正的校正组件，所述校正组件包括固定连接在直流电机上的固定环，以及设置在导向杆顶端的限位环；

所述丝杠传动组件包括螺母和丝杠，所述螺母设置在直流电机内，所述丝杠的一端与螺母相连，所述丝杠的另一端与连接器插头相连；

所述直流电机上还设有连接器分离时对连接器插头限位的推力球轴承。

2.根据权利要求1所述的一种连接器主动插拔装置，其特征在于：所述直流电机上设有安装推力球轴承的支架。

3.根据权利要求1所述的一种连接器主动插拔装置，其特征在于：所述导向组件包括三根导向杆，三根所述导向杆均匀的分布在直流电机上。

4.根据权利要求1所述的一种连接器主动插拔装置，其特征在于：所述直流电机与控制器通过电缆相连。

5.根据权利要求4所述的一种连接器主动插拔装置，其特征在于：所述直流电机包括壳体，所述壳体上设有向外水平延伸的水平翻边，所述水平翻边的一端设有固定电缆的第一压板。

6.根据权利要求5所述的一种连接器主动插拔装置，其特征在于：所述水平翻边的另一端还设有第二压板，连接器插头的连接电缆通过第二压板固定在水平翻边上。

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