CN112722339A - 一种锁紧件和连接器及低温火箭系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种锁紧件和连接器及低温火箭系统，适于穿过所述第一件和所述第二件，具有固定所述第一件和所述第二件的锁止状态和解锁所述第一件和所述第二件的分离状态，还包括：轴套结构，内置有容纳腔，所述容纳腔的端部与所述第一件抵接；轴芯结构，穿过所述第一件和所述第二件，包括锁紧套和设置在所述锁紧套上的限位调节件和抵接件，所述抵接件沿所述锁紧套周向突出设置，并与所述第二件抵接，所述限位调节件包括第二弹性件，所述限位调节件适于在所述第二弹性件的调节下，具有与所述容纳腔卡合的所述锁止状态和脱离所述容纳腔的所述分离状态。

Description

一种锁紧件和连接器及低温火箭系统

技术领域

本发明涉及航天器技术领域，具体涉及一种锁紧件和连接器及低温火箭系统。

背景技术

低温火箭是指发动机运用低温推进剂的运载火箭，作为液体火箭发动机的低温推进剂，如液氢液氧或甲烷等，具有温度低、性能高的特点。低温火箭在需要在发射前加注推进剂并提供必需的气体，箭地连接器是保证推进剂和气体输送到低温火箭上的关键设备。

所有箭地连接器需要在火箭发射前可靠脱落，现有技术中，连接器上的锁紧件难以实现有效可控的锁紧和脱落。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的连接器上的锁紧件难以实现有效可控的锁紧和脱落的缺陷，从而提供一种锁紧件和连接器及低温火箭系统。

本发明提供一种锁紧件，适于穿过第一件和第二件，具有固定所述第一件和所述第二件的锁止状态和解锁所述第一件和所述第二件的分离状态，还包括：

轴套结构，内置有容纳腔，所述容纳腔的端部与所述第一件抵接；

轴芯结构，穿过所述第一件和所述第二件，包括锁紧套和设置在所述锁紧套上的限位调节件和抵接件，所述抵接件沿所述锁紧套周向突出设置，并与所述第二件抵接，所述限位调节件包括第二弹性件，所述限位调节件适于在所述第二弹性件的调节下，具有与所述容纳腔卡合的所述锁止状态和脱离所述容纳腔的所述分离状态。

轴套结构包括：插座固定套，包括所述容纳腔，所述容纳腔的开口端部沿周向外侧延伸，并与所述第一件抵接；

第一插座，设置在所述容纳腔内，与所述插座固定套连接，包括第一腔体，所述第一腔体与所述容纳腔同向开口设置，所述第一腔体的开口端部沿周向内侧沿伸，适于卡合所述限位调节件。

轴套结构还包括拉断螺栓，所述拉断螺栓一端穿过所述插座固定套，与所述第一插座固定连接，另一端与所述插座固定套的外侧面卡合并抵接。

锁紧套包括轴腔，所述轴腔沿长度方向设置在所述锁紧套内部，所述锁紧套外壁上还设置有容纳孔和所述抵接件，所述容纳孔连通所述轴腔，并与所述锁紧套朝向所述轴套结构的一端相邻设置。

限位调节件包括：锁紧销，设置在所述轴腔内，与所述轴腔的内壁抵接，适于在所述第二弹性件的作用下相对所述轴腔内壁运动，所述锁紧销靠近所述轴套结构的一端，沿径向与所述轴腔的内壁间隔设置；

若干限位块，对应设置在所述容纳孔中。

限位块呈球形设置。

限位调节件还包括：

挡板，设置在所述轴腔背向所述轴套结构的一端，与所述锁紧套固定连接，所述挡板上还设置有过孔结构，所述锁紧销的背向所述轴套结构的一端沿径向与所述轴腔的内壁间隔设置，并穿过所述过孔结构；

所述第二弹性件，套合在所述锁紧销的另一端，并与所述挡板抵接。

本发明还提供一种连接器，包括：第一件、第二件以及上述的锁紧件。

第一件和所述第二件为板件。

本发明还提供一种低温火箭系统，包括：箭体；

加注供气系统；

上述的连接器，适于连接所述箭体和所述加注供气系统，所述第一件设置在所述箭体上，所述第二件设置在所述加注供气系统上。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种锁紧件，适于穿过所述第一件和所述第二件，具有固定所述第一件和所述第二件的锁止状态和解锁所述第一件和所述第二件的分离状态，还包括：轴套结构，内置有容纳腔，所述容纳腔的端部与所述第一件抵接；轴芯结构，穿过所述第一件和所述第二件，包括锁紧套和设置在所述锁紧套上的限位调节件和抵接件，所述抵接件沿所述锁紧套周向突出设置，并与所述第二件抵接，所述限位调节件包括第二弹性件，所述限位调节件适于在所述第二弹性件的调节下，具有与所述容纳腔卡合的所述锁止状态和脱离所述容纳腔的所述分离状态。

通过轴套结构和轴芯结构的配合设置，一方面可以通过轴套结构上容纳腔端部以及轴芯结构上周向突出设置的抵接件分别限位第一件和第二件，同时结合第二弹性件提供的弹性力，使第一件和第二件可以实现有效的锁止状态，避免发生偏移，提高锁止的稳定性，另一方面，第二弹性件的设置可以实现对于锁紧和分离的即时调节，保证了锁紧件可以实现在锁紧状态和分离状态间即时可控的转换。

2.本发明提供的锁紧件，所述轴套结构还包括拉断螺栓，所述拉断螺栓一端穿过所述插座固定套，与所述第一插座固定连接，另一端与所述插座固定套的外侧面卡合并抵接。

拉断螺栓的设置一方面可以将第一插座有效固定在插座固定套上，另一方面，由于轴芯结构会在锁紧件处于锁止状态时，与第一插座上第一腔体卡合，拉断螺栓可以在第一件和第二件需要紧急解锁时，在外力作用下与第一插座分离，轴芯结构连带第一插座脱离插座固定套，实现解锁。这样设置提供了一种新的解锁形式，在通过第二弹性件调节解锁的方式失效后可以作为备选方案实施，提高了方案的灵活性。

3.本发明提供的锁紧件，所述限位块呈球形设置。

在限位调节件实现锁定或解锁的过程中，限位块可能会与容纳孔、锁紧销以及第一腔体进行抵接或发生摩擦，当限位块为球体，一方面在运动过程中，由滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了摩擦阻力，提高了限位块运动的灵活度，避免出现摩擦噪声等问题，另一方面，球体的设置，在与各个结构配合过程中，发生磨损部位不断变化，降低了运动磨损，提高了限位调节件锁扣结构的使用寿命。此外，这样设置使得锁紧件为球锁结构，锁紧方式简单易行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的锁紧件的结构示意图；

附图标记说明：

31-轴套结构；311-插座固定套；312-容纳腔；313-第一插座；314-第一腔体；315-拉断螺栓；32-轴芯结构；321-锁紧套；322-抵接件；323-第二弹性件；324-轴腔；325-容纳孔；326-锁紧销；327-限位块；328-挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，在本实施例中，锁紧件包括轴套结构31和轴芯结构32。

轴套结构31内置有容纳腔312，容纳腔312的端部呈圆环状并与第一件抵接。

轴芯结构32穿过第一件和第二件，包括锁紧套321和设置在锁紧套321上的限位调节件和抵接件322，作为优选的实施方式，抵接件322与锁紧套321一体成型，并沿锁紧套321周向呈环形突出设置，与容纳腔312的端部分设在第一件和第二件组合体的两侧，并与第二件抵接，限位调节件包括第二弹性件323，限位调节件适于在第二弹性件323的调节下，具有与容纳腔312卡合的锁止状态和脱离容纳腔312的分离状态。

通过轴套结构31和轴芯结构32的配合设置，一方面可以通过轴套结构31上容纳腔312端部以及轴芯结构32上周向突出设置的抵接件322分别限位第一件和第二件，同时结合第二弹性件323提供的弹性力，使第一件和第二件可以实现有效的锁止状态，避免发生偏移，提高锁止的稳定性，另一方面，第二弹性件323的设置可以实现对于锁紧和分离的即时调节，保证了锁紧件可以实现在锁紧状态和分离状态间即时可控的转换。

在本实施例中，第二弹性件323为弹簧件，作为可变换的实施方式，第二弹性件323可以为气腔或弹性橡胶件等。作为另一种可变换的实施方式，容纳腔312的端部可以与第二件抵接，抵接件322与第一件抵接。

轴套结构31包括：插座固定套311和第一插座313。

插座固定套311，呈圆筒形设置，包括容纳腔312，容纳腔312的开口端部沿周向外侧呈圆环状延伸，并与第一件抵接；

第一插座313设置在容纳腔312内，与插座固定套311固定，包括与容纳腔312同向开口设置的第一腔体314，第一腔体314的开口端部沿周向内侧沿伸，可以卡合限位调节件。作为可变换的实施方式，插座固定套311可以与第一插座313一体成型设置，且可以不设置间隙。

此外，轴套结构31还包括拉断螺栓315，拉断螺栓315一端穿过插座固定套311，与第一插座313固定连接，在连接位置设置有在过量外力作用下发生断裂的脆裂结构，拉断螺栓315另一端与插座固定套311的外侧面卡合并抵接。

拉断螺栓315的设置一方面可以将第一插座313有效固定在插座固定套311上，另一方面，由于轴心结构会在锁紧件处于锁止状态时，与第一插座313上第一腔体314卡合，拉断螺栓315可以在第一件和第二件需要紧急解锁时，在外力作用下与第一插座313分离，轴心结构连带第一插座313脱离插座固定套311，实现解锁。这样设置提供了一种新的解锁形式，在通过第二弹性件323调节解锁的方式失效后可以作为备选方案实施，提高了方案的灵活性。

作为可变换的实施方式，拉断螺栓315可以不设置，或脆裂结构可以替换为稳固结构。

锁紧套321包括轴腔324，轴腔324为柱形长孔，沿长度方向设置在锁紧套321内的中部，锁紧套321外壁上还设置有若干沿同一位置周向间隔设置的容纳孔325以及抵接件322，容纳孔325连通轴腔324，并与锁紧套321朝向轴套结构31的一端相邻设置。

限位调节件包括：锁紧销326、限位块327以及挡板328和第二弹性件323。

若干限位块327，对应设置在容纳孔325中；

锁紧销326，呈长柱形，设置在轴腔324内，与轴腔324的内壁贴合抵接，可以在第二弹性件323的作用下相对轴腔324内壁的滑动运动，锁紧销326靠近轴套结构31的一端直径小于轴腔324内径，沿径向与轴腔324的内壁间隔设置，此端可以随锁紧销326运动至容纳孔325位置，并使得限位块327向内滑落至该端部位置，降低限位块327突出于锁紧套321的距离，可以使轴芯结构32脱离轴套结构31，实现解锁。作为可变换的实施方式，直径小于轴腔324内径的部分锁紧销326可以不设置在端部位置。

在本实施例中，限位块327呈球形设置，且大于锁紧套321的壁厚，具体为钢珠。在限位调节件实现锁定或解锁的过程中，限位块327可能会与容纳孔325、锁紧销326以及第一腔体314进行抵接或发生摩擦，当限位块327为球体，一方面在运动过程中，由滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了摩擦阻力，提高了限位块327运动的灵活度，避免出现摩擦噪声等问题，另一方面，球体的设置，在与各个结构配合过程中，发生磨损部位不断变化，降低了运动磨损，限位调节件锁扣结构的使用寿命。此外，这样设置使得锁紧件为球锁结构，锁紧方式简单易行。

作为可变换的实施方式，锁紧件也可以为柱形或方形设置，其底部可以设有与锁紧销326端部配合设置的弧形端。

挡板328设置在轴腔324背向轴套结构31的一端，与锁紧套321固定连接，挡板328上还设置有过孔结构，锁紧销326的背向轴套结构31的一端沿径向与轴腔324的内壁间隔设置，并穿过过孔结构；

第二弹性件323套合在直径小于轴腔324内径的另一端锁紧销326上，并与挡板328抵接。作为可变换的实施方式，第二弹性件323还可以不设置，通过设置限位件可以手动实现锁紧销326的位移和固定，进而实现对锁紧件的控制。

本实施例还提供一种连接器，包括第一件、第二件以及上述的锁紧件，第一件和第二件的具体形状不做限制，可以为块状件或板件及其结合等，作为优选的实施方式，具体的第一件和第二件为紧邻设置的板件。

本实施例中，还提供一种低温火箭系统，包括箭体、加注供气系统和上述的连接器，连接器用于连接箭体和加注供气系统，并向箭体加注低温推进剂。具体的，第一件设置在箭体上，第二件设置在加注供气系统上，且均通过榫槽面法兰和螺栓分别连接箭上加注管路和地面加注管路。作为可变换的实施方式，连接器还可以用于化工系统等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种锁紧件，适于穿过第一件和第二件，具有固定所述第一件和所述第二件的锁止状态和解锁所述第一件和所述第二件的分离状态，其特征在于，还包括：

轴套结构（31），内置有容纳腔（312），所述容纳腔（312）的端部与所述第一件抵接；

轴芯结构（32），穿过所述第一件和所述第二件，包括锁紧套（321）和设置在所述锁紧套（321）上的限位调节件和抵接件（322），所述抵接件（322）沿所述锁紧套（321）周向突出设置，并与所述第二件抵接，所述限位调节件包括第二弹性件（323），所述限位调节件适于在所述第二弹性件（323）的调节下，具有与所述容纳腔（312）卡合的所述锁止状态和脱离所述容纳腔（312）的所述分离状态。

2.根据权利要求1所述的锁紧件，其特征在于，所述轴套结构（31）包括：

插座固定套（311），包括所述容纳腔（312），所述容纳腔（312）的开口端部沿周向外侧延伸，并与所述第一件抵接；

第一插座（313），设置在所述容纳腔（312）内，与所述插座固定套（311）连接，包括第一腔体（314），所述第一腔体（314）与所述容纳腔（312）同向开口设置，所述第一腔体（314）的开口端部沿周向内侧沿伸，适于卡合所述限位调节件。

3.根据权利要求 2所述的锁紧件，其特征在于，所述轴套结构（31）还包括拉断螺栓（315），所述拉断螺栓（315）一端穿过所述插座固定套（311），与所述第一插座（313）固定连接，另一端与所述插座固定套（311）的外侧面卡合并抵接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锁紧件，其特征在于，所述锁紧套（321）包括轴腔（324），所述轴腔（324）沿长度方向设置在所述锁紧套（321）内部，所述锁紧套（321）外壁上还设置有容纳孔（325）和所述抵接件（322），所述容纳孔（325）连通所述轴腔（324），并与所述锁紧套（321）朝向所述轴套结构（31）的一端相邻设置。

5.根据权利要求4所述的锁紧件，其特征在于，所述限位调节件包括：

锁紧销（326），设置在所述轴腔（324）内，与所述轴腔（324）的内壁抵接，适于在所述第二弹性件（323）的作用下相对所述轴腔（324）内壁运动， 所述锁紧销（326）靠近所述轴套结构（31）的一端，沿径向与所述轴腔（324）的内壁间隔设置；

若干限位块（327），对应设置在所述容纳孔（325）中。

6.根据权利要求5所述的锁紧件，其特征在于，所述限位块（327）呈球形设置。

7.根据权利要求5或6所述的锁紧件，其特征在于，所述限位调节件还包括：

挡板（328），设置在所述轴腔（324）背向所述轴套结构（31）的一端，与所述锁紧套（321）固定连接，所述挡板（328）上还设置有过孔结构，所述锁紧销（326）的背向所述轴套结构（31）的一端沿径向与所述轴腔（324）的内壁间隔设置，并穿过所述过孔结构；

所述第二弹性件（323），套合在所述锁紧销（326）的另一端，并与所述挡板（328）抵接。

8.一种连接器，其特征在于，包括：第一件、第二件以及权利要求1-7任一项所述的锁紧件。

9.根据权利要求8所述的连接器，其特征在于，所述第一件和所述第二件为板件。

10.一种低温火箭系统，其特征在于，包括：

箭体；

加注供气系统；

权利要求8或9任一项所述的连接器，适于连接所述箭体和所述加注供气系统，所述第一件设置在所述箭体上，所述第二件设置在所述加注供气系统上。

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