CN114483378B - 一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法，用于火箭推进剂加泄连接器及随动装置的推出和回收防护。对接前防护门处于关闭状态，摆杆后摆，推门杆及安装平台均收纳在防护箱内。对接阶段通过向气缸底部供气推动摆杆向前摆动，由摆杆带动安装平台及推门杆同步向前滑动，推门杆推动防护门打开至一定角度，同时安装平台运动至滑轨前端预定位置。加注完成后气缸反向充气拉动摆杆向后摆动，由摆杆带动安装平台及推门杆同步回退，直至安装平台滑动至滑轨尾端，同时推门杆将防护门拉回至关闭位置。火箭发射时喷射尾流造成防护箱外部局部负压，放气活门将防护箱内气体向外排放，保证箱体内外压力一致，防护门紧闭。

Description

一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法

技术领域

本发明涉及一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法，属于液体火箭推进剂加注技术领域。

背景技术

液体火箭需要在发射现场进行推进剂加注，地面推进剂输运管道与箭体加注端的连接通过加泄连接器完成。加泄连接器需要完成加注前连接、加注完成后脱落。传统的加泄连接器对接及回收方式通过手动对接，人为将连接器前推至箭体加注口。对于常温推进剂，传统加泄连接器对接及回收方式要求提前24h 完成加注，进而人工将加泄连接器回退，收回库房，避免火箭发射阶段对加泄连接器损坏。对于低温推进剂，传统加泄连接器由人工前推至加注口，由于低温推进剂沸点低、易气化的特点，连接器需一直与箭体受注端连接至发射前 3～10min再进行脱落。由于低温推进剂中液氧蒸发在箭体周围形成富氧环境，且连接器脱落时间节点与火箭发射节点间隔较短，脱落完成后难以人工将连接器立即回收至不受影响区域，因此传统加泄连接器对接及回收方式在脱落后连接器与箭体受注端的对接面暴露在火箭尾焰影响范围内，加泄连机器使用寿命受到影响，且在火箭推迟发射后，加泄连机器无法自动推出完成对接，需要人工再次对接，存在安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法，加泄连接器及随动装置可实现连同安装平台自动推出、自动回收，发射时防护门紧闭，内外压力通过防护箱上的放气活门得以平衡，内部设备得到防护，避免火箭尾焰冲刷，避免对加泄连机器使用寿命的影响，且在火箭推迟发射后，加泄连机器可自动推出完成对接，无需要人工再次对接，降显著低了安全隐患。本发明尤其适用于低温、有毒推进用加泄连接器的自动推出和回收，避免连接器被火箭尾焰损坏，同时可提高推迟发射后应激处置安全性。

本发明的技术解决方案是：一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，防护门、防护箱、放气活门、推出回收组件；

所述防护门与防护箱组成密闭箱体；

所述防护门为防护箱上的可打开或关闭的门；

所述放气活门位于防护箱外壁，用于平衡内外压力；

所述推出回收组件位于防护箱内，用于实现加泄连接器及随动装置连同安装平台推出和回收，在发射时防护门密闭，内外压力通过防护箱上的放气活门得以平衡，内部设备得到防护，避免火箭尾焰冲刷，避免对加泄连机器使用寿命的影响，且在火箭推迟发射后，加泄连机器可通过推出回收组件反向推出完成对接箭上加注活门，将推进剂泄出。

进一步地，所述推出回收组件包括滑轨支架、滑轨、滑块、安装平台；

安装平台安装在滑块上，滑块与滑轨配合，使得滑块可沿滑轨导向方向自由滑动，滑轨固定在滑轨支架顶面。

进一步地，所述推出回收组件包括导向套、推门杆、滑条、气缸、位置传感器；

推门杆分为两段杆件，两段杆件之间由销轴连接，推门杆推动防护门开启过程中，第二段杆件可绕销轴位置转动；推门杆第一段杆件身段穿过导向套，导向套固定在滑轨支架侧面，限制推门杆横向及纵向运动自由度。推门杆第一段杆件末端设有滑槽，滑槽与滑条配合，使得推门杆沿滑条导向方向自由滑动，滑条固定在滑轨支架侧面。推门杆第二段杆件末端通过销轴与连接支座连接，连接支座固定在防护门内侧，使得防护门与推门杆之间可绕销轴位置相对转动。

进一步地，还包括摆杆；摆杆下端通过销轴连接在滑轨支架侧面，使得摆杆可绕该连接点在平行滑轨支架侧面平面内摆动。

进一步地，所述摆杆的上、中段开有条状通槽，安装平台与推门杆上均设有销轴分别穿过摆杆上、中段开设的条状通槽内，从而完成安装平台、推门杆与摆杆的连接，使得摆杆的摆动运动转换为安装平台及推门杆的前后向滑动运动。

进一步地，所述安装平台在滑轨上的预设行程及推门杆在滑条上的预设行程与摆杆摆动过程中在滑轨位置及滑条位置的扫略行程相匹配，安装平台及推门杆在摆杆作用下前推和回收时，同时达到预定位置。摆杆由气缸提供摆动动力，气缸末端通过销轴连接在滑轨支架尾端。

进一步地，所述气缸反向充气拉动摆杆向后摆动，由摆杆带动安装平台及推门杆同步回退，直至安装平台滑动至滑轨尾端，同时推门杆将防护门拉回至关闭位置，加泄连接器及随动装置随安装平台一同收回至防护箱内。

进一步地，还包括防护架；所述防护架为矩形金属框结构，安装于安装平台前侧，在自动推出及回收防护装置加装液体火箭底面加注系统的随动装置后，防护架可对随动装置在安装平台的前进方向上起保护作用，同时在检修状态下，防护架可用作手动推拉的着力结构。

进一步地，在滑轨前端、尾端分别设置有位置传感器，当安装平台到达预定位置，位置传感器发出确认信号。

根据所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置实现的加泄连接器自动推出及回收防护方法，包括如下步骤：

a)对接准备阶段；防护门处于关闭状态，摆杆后摆，推门杆及安装平台均收纳在防护箱内。

b)对接执行阶段；通过向气缸底部供气推动摆杆向前摆动，由摆杆带动安装平台及推门杆同步向前滑动，推门杆推动防护门打开至一定角度，同时安装平台运动至滑轨前端预定位置。

c)回收防护执行阶段；气缸反向充气拉动摆杆向后摆动，由摆杆带动安装平台及推门杆同步回退，直至安装平台滑动至滑轨尾端，同时推门杆将防护门拉回至关闭位置。

本发明与现有技术相比的优点在于：

第一，基于摆杆结构及其与推门杆、安装平台的连接方式，实现基于一套气缸驱动，连接器与防护门可互不干涉同步动作，同时达到预定位置，而无需对二者使用两套驱动及控制机构，简化了动作程序设定难度，提升了动作可靠性；

第二，发射时防护门紧闭，内外压力通过防护箱上的放气活门得以平衡，内部设备得到防护，避免火箭尾焰冲刷；

第三，发射完成后连接器与随动装置可重复使用可重复使用，连接器对接面得到良好保护。

附图说明

图1为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，装置的三维结构示意图。

图2为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，安装平台及推门杆整体回收状态时防护箱内组件结构图。

图3为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，安装平台及推门杆整体推出状态时防护箱内组件结构图。

图4为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，摆杆、推门杆、导向套、滑条及气缸装配关系三维结构图。

图5为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，摆杆与导向套装配组件三维结构图。

图6为本发明本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，滑轨支架三维结构图。

图7为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，放气活门剖面图。

图8为本发明一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法中，防护箱内组件装载加泄连接器及随动装置后的应用实例三维结构图。

图中：1、防护门，2、防护箱，3、放气活门，4、滑轨支架，5、滑轨，6、滑块，7、安装平台，8、防护架，9、摆杆，10、导向套，11、推门杆，12、滑条，13、气缸，14、位置传感器。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置及方法做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括(如图1～8 所示)：防护门1、防护箱2、放气活门3、滑轨支架4、滑轨5、滑块6、安装平台7、防护架8、摆杆9、导向套10、推门杆11、滑条12、气缸13、位置传感器14。加泄连接器自动推出及回收防护方法包括：

a)对接准备阶段。防护门1处于关闭状态，摆杆9后摆，推门杆11及安装平台7均收纳在防护箱2内。

b)对接执行阶段。通过向气缸13底部供气推动摆杆向前摆动，由摆杆9 带动安装平台7及推门杆11同步向前滑动，推门杆11推动防护门1打开至一定角度，同时安装平台7运动至滑轨5前端预定位置。

c)回收防护执行阶段。气缸13反向充气拉动摆杆9向后摆动，由摆杆9 带动安装平台7及推门杆11同步回退，直至安装平台7滑动至滑轨5尾端，同时推门杆11将防护门1拉回至关闭位置。

进一步，安装平台7安装在滑块5上，滑块6与滑轨5配合，使得滑块6 可沿滑轨5导向方向自由滑动，滑轨5固定在滑轨支架4顶面。

进一步，推门杆11分为两段杆件，两段杆件之间由销轴连接，推门杆11 推动防护门1开启过程中，第二段杆件可绕销轴位置转动。推门杆11第一段杆件身段穿过导向套10，导向套10固定在滑轨支架4侧面，限制推门杆11横向及纵向运动自由度。推门杆11第一段杆件末端设有滑槽，滑槽与滑条12配合，使得推门杆11沿滑条12导向方向自由滑动，滑条12固定在滑轨支架4侧面。推门杆11第二段杆件末端通过销轴与连接支座连接，连接支座固定在防护门1 内侧，使得防护门1与推门杆11之间可绕销轴位置相对转动。

进一步，在一种可能实现的方式中，摆杆9下端通过销轴连接在滑轨支架 4侧面，使得摆杆9可绕该连接点在平行滑轨支架4侧面平面内摆动。摆杆9 上、中段开有条状通槽，安装平台7与推门杆11上均设有销轴分别穿过摆杆9 上、中段开设的条状通槽内，从而完成安装平台7、推门杆11与摆杆9的连接，使得摆杆9的摆动运动转换为安装平台7及推门杆11的前后向滑动运动。安装平台7在滑轨5上的预设行程及推门杆11在滑条12上的预设行程与摆杆9 摆动过程中在滑轨5位置及滑条12位置的扫略行程相匹配，安装平台7及推门杆11在摆杆9作用下前推和回收时，同时达到预定位置。摆杆9由气缸13 提供摆动动力，气缸13末端通过销轴连接在滑轨支架4尾端。

进一步，所述防护架(8)为矩形金属框结构，安装于安装平台(7)前侧，在本装置加装液体火箭底面加注系统的随动装置后，防护架(8)可对随动装置在安装平台(7)的前进方向上起保护作用，同时在检修状态下，防护架(8) 可用作手动推拉的着力结构。

在一种可能实现的方式中，在滑轨5前端、尾端分别设置有位置传感器14，当安装平台7到达预定位置，位置传感器14发出确认信号。

在本申请实施例所提供的方案中，如图1～图8所示，在本发明的一个具体实施方案中，加泄连接器及随动装置安装在安装平台7上。对接准备阶段，防护门1处于关闭状态，摆杆9后摆，推门杆11及安装平台7均收纳在防护箱2 内，加泄连接器及随动装置也收纳与防护箱2中。对接执行阶段，通过向气缸 13底部供气推动摆杆向前摆动，由摆杆9带动安装平台7及推门杆11同步向前滑动，推门杆11推动防护门1打开至一定角度，同时安装平台7运动至滑轨5前端预定位置，此时加泄连接器及随动装置随安装平台7前出至预定位置，准备执行对接加注任务。加注完成后进入回收防护执行阶段。气缸13反向充气拉动摆杆9向后摆动，由摆杆9带动安装平台7及推门杆11同步回退，直至安装平台7滑动至滑轨5尾端，同时推门杆11将防护门1拉回至关闭位置，加泄连接器及随动装置随安装平台一同收回至防护箱内，火箭发射时喷流尾焰被防护箱及防护门格挡，箱内、外压差作用下放气活门3活门阀板开启平衡箱内、外气压，防护门保持紧闭，加泄连接器得到保护。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：防护门(1)、防护箱(2)、放气活门(3)、推出回收组件；

所述防护门(1)与防护箱(2)组成密闭箱体；

所述防护门(1)为防护箱(2)上的可打开或关闭的门；

所述放气活门(3)位于防护箱(2)外壁，用于平衡内外压力；

所述推出回收组件位于防护箱(2)内，用于实现加泄连接器及随动装置连同安装平台推出和回收，在发射时防护门(1)密闭，内外压力通过防护箱(2)上的放气活门(3)得以平衡，内部设备得到防护，避免火箭尾焰冲刷，避免对加泄连机器使用寿命的影响，且在火箭推迟发射后，加泄连机器可通过推出回收组件反向推出完成对接箭上加注活门，将推进剂泄出；

所述推出回收组件包括滑轨支架(4)、滑轨(5)、滑块(6)、安装平台(7)；

安装平台(7)安装在滑块(5)上，滑块(6)与滑轨(5)配合，使得滑块(6)可沿滑轨(5)导向方向自由滑动，滑轨(5)固定在滑轨支架(4)顶面；

所述推出回收组件包括导向套(10)、推门杆(11)、滑条(12)、气缸(13)、位置传感器(14)；

推门杆(11)分为两段杆件，两段杆件之间由销轴连接，推门杆(11)推动防护门(1)开启过程中，第二段杆件可绕销轴位置转动；推门杆(11)第一段杆件身段穿过导向套(10)，导向套(10)固定在滑轨支架(4)侧面，限制推门杆(11)横向及纵向运动自由度；推门杆(11)第一段杆件末端设有滑槽，滑槽与滑条(12)配合，使得推门杆(11)沿滑条(12)导向方向自由滑动，滑条(12)固定在滑轨支架(4)侧面；推门杆(11)第二段杆件末端通过销轴与连接支座连接，连接支座固定在防护门(1)内侧，使得防护门(1)与推门杆(11)之间可绕销轴位置相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：还包括摆杆(9)；摆杆(9)下端通过销轴连接在滑轨支架(4)侧面，使得摆杆(9)可绕该连接点在平行滑轨支架(4)侧面平面内摆动。

3.根据权利要求2所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：所述摆杆(9)的上、中段开有条状通槽，安装平台(7)与推门杆(11)上均设有销轴分别穿过摆杆(9)上、中段开设的条状通槽内，从而完成安装平台(7)、推门杆(11)与摆杆(9)的连接，使得摆杆(9)的摆动运动转换为安装平台(7)及推门杆(11)的前后向滑动运动。

4.根据权利要求3所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：所述安装平台(7)在滑轨(5)上的预设行程及推门杆(11)在滑条(12)上的预设行程与摆杆(9)摆动过程中在滑轨(5)位置及滑条(12)位置的扫略行程相匹配，安装平台(7)及推门杆(11)在摆杆(9)作用下前推和回收时，同时达到预定位置；摆杆(9)由气缸(13)提供摆动动力，气缸(13)末端通过销轴连接在滑轨支架(4)尾端。

5.根据权利要求4所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：所述气缸(13)反向充气拉动摆杆(9)向后摆动，由摆杆(9)带动安装平台(7)及推门杆(11)同步回退，直至安装平台(7)滑动至滑轨(5)尾端，同时推门杆(11)将防护门(1)拉回至关闭位置，加泄连接器及随动装置随安装平台一同收回至防护箱(2)内。

6.根据权利要求1所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：还包括防护架(8)；所述防护架(8)为矩形金属框结构，安装于安装平台(7)前侧，在自动推出及回收防护装置加装液体火箭底面加注系统的随动装置后，防护架(8)可对随动装置在安装平台(7)的前进方向上起保护作用，同时在检修状态下，防护架(8)可用作手动推拉的着力结构。

7.根据权利要求1所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置，其特征在于：在滑轨(5)前端、尾端分别设置有位置传感器(14)，当安装平台(7)到达预定位置，位置传感器(14)发出确认信号。

8.根据权利要求4～7任一项所述的一种加泄连接器自动推出及回收防护装置实现的加泄连接器自动推出及回收防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)对接准备阶段；防护门(1)处于关闭状态，摆杆(9)后摆，推门杆(11)及安装平台(7)均收纳在防护箱(2)内；

b)对接执行阶段；通过向气缸(13)底部供气推动摆杆向前摆动，由摆杆(9)带动安装平台(7)及推门杆(11)同步向前滑动，推门杆(11)推动防护门(1)打开至一定角度，同时安装平台(7)运动至滑轨(5)前端预定位置；

c)回收防护执行阶段；气缸(13)反向充气拉动摆杆(9)向后摆动，由摆杆(9)带动安装平台(7)及推门杆(11)同步回退，直至安装平台(7)滑动至滑轨(5)尾端，同时推门杆(11)将防护门(1)拉回至关闭位置。