CN117276968A - 一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法，属于航天器有效载荷连接与分离技术领域。解决航天器间及航天器中的多个有效载荷间的连接器分离不彻底影响后续流程的问题。包括连接绳、摆杆、连接轴、推杆、弹簧座、钢丝绳和弹簧，摆杆的两端分别设置有连接绳、钢丝绳，摆杆通过连接绳与电连接器插头连接，摆杆中部通过连接轴与弹簧座连接，弹簧座内顺次安装有弹簧、推杆，推杆与弹簧座滑动连接，钢丝绳顺次穿过推杆、弹簧座。本发明采用杠杆式构型，分离彻底，可靠性高且有较大的增力比。

Description

一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法

技术领域

本发明涉及一种使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法，属于航天器有效载荷连接与分离技术领域。

背景技术

航天器间及航天器中的多个有效载荷间发射阶段通过连接分离装置实现可靠锁紧，在轨后通过连接分离装置实现可靠分离。为了监测某些有效载荷的状态，有些有效载荷分离前有多个电连接器连接用于传输能源及信号等，分离过程需要电连接器实现分离，才能保证载荷分离任务的顺利实施。如果分离不彻底，电连接器不能彻底分开，存在供电电路继续供电或虚接的风险，在后续的动作流程当中，还可能出现运动干涉等情况，因此连接器能否可靠分离是任务成败的关键环节。

因此，亟需提出一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决航天器间及航天器中的多个有效载荷间的连接器分离不彻底影响后续流程的问题，提供一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置及方法，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，包括连接绳、摆杆、连接轴、推杆、弹簧座、钢丝绳和弹簧，摆杆的两端分别设置有连接绳、钢丝绳，摆杆通过连接绳与电连接器插头连接，摆杆中部通过连接轴与弹簧座连接，弹簧座内顺次安装有弹簧、推杆，推杆与弹簧座滑动连接，钢丝绳顺次穿过推杆、弹簧座。

优选的：还包括铝套，所述铝套固定在钢丝绳的上端。

优选的：所述弹簧座为上侧敞口的圆桶型，弹簧座的底部中心设置有第一开孔，推杆的中部设置有第二开孔，摆杆一端设置有第三开孔，弹簧为螺旋弹簧，钢丝绳顺次穿过第一开孔、弹簧内部、第二开孔、第三开孔与铝套连接。

优选的：还包括螺钉，摆杆的另一端加工有第四开孔，第四开孔的侧面加工有螺纹孔，连接绳的上端与电连接器插头连接，连接绳的下端设置在第四开孔内，螺钉通过螺纹孔与摆杆可拆卸连接，且螺钉与连接绳的下端建立安装。

优选的：还包括卡簧，连接轴的端部加工有安装槽，卡簧设置在连接轴的安装槽内。

一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔方法，包括以下步骤：

步骤一：电连接器插座固定安装在需要供电的载荷上，电连接器插头插入电连接器插座上，电连接器的插座和插头之间存在一定的插拔力，能够保证电连接器插头不脱落；装置的弹簧座固定安装在不需要分离的固定载荷上，弹簧座和电连接器插座之间保持相对静止；钢丝绳受力拉紧，此时装置处于锁紧状态时，弹簧被压缩，推杆位于弹簧座内，摆杆处于水平状态；连接绳穿过电连接器插头的过孔，连接绳两端穿过摆杆预留的压紧夹缝，通过螺钉将连接绳的两端压紧；

步骤二：锁紧钢丝绳上的锁紧力消失，解锁弹簧上弹性势能释放，推动推杆向上移动，使得摆杆以连接轴为中心摆转；摆杆摆转时，摆杆拉动连接绳一起向下移动，使电连接器插头受到向下的解锁力，当电连接器插头与电连接器插座完全分离时，电连接器强制脱拔工作完成，安装顺序简单，使用可靠。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明可实现单点锁紧与多点电连接器脱拔的目标；

2.本发明进行解锁时产生的冲击小，可有效降低解锁过程产生的解锁冲击；

3.本发明解锁前后脱拔装置没有多余物产生；

4.本发明采用杠杆式构型，结构简单，分离彻底，可靠性高且有较大的增力比。

附图说明

图1为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的锁紧状态立体图；

图2为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的侧视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的解锁状态立体图；

图5为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的解锁状态主视图；

图6为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的解锁状态剖视图；

图7为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的锁紧状态主视图；

图8为一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置的俯视图。

图中：1-电连接器插座，2-电连接器插头，3-连接绳，4-螺钉，5-摆杆，6-卡簧，7-连接轴，8-铝套，9-推杆，10-弹簧座，11-钢丝绳，12-弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，包括连接绳3、摆杆5、连接轴7、推杆9、弹簧座10、钢丝绳11和弹簧12，摆杆5的两端分别设置有连接绳3、钢丝绳11，摆杆5通过连接绳3与电连接器插头2连接，摆杆5中部通过连接轴7与弹簧座10外壁的安装座连接，弹簧座10与安装座通过螺栓连接，弹簧座10内顺次安装有弹簧12、推杆9，推杆9与弹簧座10滑动连接，钢丝绳11顺次穿过推杆9、弹簧座10，电连接器插座1固定安装在需要供电的装置上，电连接器插头2插入电连接器插座1上，电连接器的插座和插头之间存在一定的插拔力，能够保证电连接器插头2不脱落，弹簧座10固定安装在飞行器上，弹簧座10和电连接器插座1之间保持相对静止，本发明采用杠杆式构型，结构简单，在减小载荷冲击的同时，可靠性高且有较大的增力比。

具体实施方式二：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，还包括铝套8，所述铝套8固定在钢丝绳11的上端。

具体实施方式三：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，所述弹簧座10为上侧敞口的圆桶型，弹簧座10的底部中心设置有第一开孔，推杆9的中部设置有第二开孔，摆杆5一端设置有第三开孔，弹簧12为螺旋弹簧，钢丝绳11顺次穿过第一开孔、弹簧12内部、第二开孔、第三开孔与铝套8连接，钢丝绳11的下端与伸缩电机连接，通过电机控制钢丝绳受力，钢丝绳的下端也可与YF17-36型圆形分离脱落电连接器连接，铝套8的外径大于摆杆5一端的第三开孔直径；解锁弹簧和解锁推杆都安装在弹簧座当中，解锁推杆和弹簧座之间间隙配合，可以产生相对滑动，在解锁动作前，锁紧钢丝绳11处于张紧状态，解锁弹簧12处于压缩蓄能状态，摆杆处于水平状态，连接绳3处于松弛状态，电连接器插头2和电连接器插座1之间依靠插拔力固定连接。

具体实施方式四：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，还包括螺钉4，摆杆5的另一端加工有第四开孔，第四开孔的侧面加工有螺纹孔，连接绳3的上端与电连接器插头2连接，连接绳3的下端设置在第四开孔内，螺钉4通过螺纹孔与摆杆5可拆卸连接，且螺钉4与连接绳3的下端建立安装；所述连接绳3在使用时为环型，螺钉4穿过环形连接绳3的内侧与摆杆5连接；或连接绳3在使用时为U型，连接绳3的上端与电连接器插头2连接，连接绳3的下端设置在第四开孔内，螺钉4通过螺纹孔将连接绳3的下端压紧；钢丝绳可以根据航天器的空间进行灵活布置，可以通过连接绳3与多个电连接器插头2进行连接，允许在使用钢丝绳的前提下实现单点锁紧与多点电连接器脱拔的目标。

具体实施方式五：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，还包括卡簧6，连接轴7的端部加工有安装槽，卡簧6设置在连接轴7的安装槽内，连接轴7两端的卡簧位于弹簧座10外壁安装座的外侧，阻止连接轴7在安装座上轴向运动，拆卸安装方便，本发明杠杆式的设计方式，在设计当中通过改变杠杆支点的位置，可以调整电连接器插头2上解锁拉杆解锁时的拉力和解锁位移；如图6，推杆9靠近摆杆5的一侧设置有减震胶垫，弹簧座10的外壁的安装座的右端设置有减震胶垫，通过摆杆5与安装座右端设置的减震胶垫碰撞实现摆杆转动角度的控制，可有效的减小碰撞造成的损坏，减小了电连接器插头2自身重量对装置的影响，摆杆5与推杆9的伸出端一侧的减震胶垫碰撞，无需与弹簧固定连接便可可靠的限制推杆9的位移，本发明进行解锁时，强制脱拔装置解锁产生的冲击小(小于400g)，解锁产生的冲击小，可有效降低解锁过程对航天器载荷产生的解锁冲击，多采用可拆卸的布置方式，优化减少零部件使用，不仅减轻了重量，还减小了安装、维修维护的麻烦，可防止推杆脱落产生多余物，适用于复杂环境，通过巧妙的设计，节约成本，利用简单的原理实现了装置的安全运行。

具体实施方式六：结合图1-8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔方法，采用所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，包括以下步骤：

步骤一：在电连接器脱拔装置工作前，即锁定状态，包括以下步骤：步骤1.1：电连接器插座1固定安装在需要供电的载荷上，电连接器插头2插入电连接器插座1上，电连接器的插座和插头之间存在一定的插拔力，能够保证电连接器插头2不脱落，并且在分离时需要克服电连接器插头2一定的脱拔力才能够将使其分离；装置的弹簧座10固定安装在不需要分离的固定载荷上，弹簧座10和电连接器插座1之间保持相对静止；步骤1.2：弹簧12和推杆9都安装在弹簧座10中，推杆9和弹簧座10之间间隙配合，可以产生相对滑动；步骤1.3：钢丝绳11穿过弹簧座10底部预留的第一开孔、推杆9中心的第二开孔、摆杆端部预留的第三开孔后，钢丝绳11端头使用铝套8压紧，使钢丝绳与铝套固定连接；步骤1.4：摆杆的中心通过连接轴7安装在弹簧座10上，钢丝绳11受力拉紧，此时装置处于锁紧状态时，锁紧力通过钢丝绳11拉动摆杆5，摆杆5压紧推杆9，弹簧12被压缩在推杆9与弹簧座10底部之间，推杆9位于弹簧座10内，使摆杆处于水平状态；步骤1.5：摆杆的另外一端安装有连接绳3，连接绳3穿过电连接器插头2上拉杆的过孔，连接绳3两端穿过摆杆预留的压紧夹缝(第四开孔)，通过螺钉4将连接绳3的两端压紧；相较于传统的火工电连接器脱拔装置，该装置在地面可检、可测且可实现多次重复使用；

步骤二：脱拔装置工作时，锁紧钢丝绳11上的锁紧力消失，解锁弹簧12上弹性势能释放，推动推杆9向上移动，使得摆杆5以连接轴7为中心摆转；摆杆摆转时，摆杆5拉动连接绳3一起向下移动，使电连接器插头2受到向下的解锁力，当电连接器插头2与电连接器插座1完全分离时，电连接器强制脱拔工作完成，实现解锁状态，安装顺序简单，使用可靠。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，其特征在于：包括连接绳(3)、摆杆(5)、连接轴(7)、推杆(9)、弹簧座(10)、钢丝绳(11)和弹簧(12)，摆杆(5)的两端分别设置有连接绳(3)、钢丝绳(11)，摆杆(5)通过连接绳(3)与电连接器插头(2)连接，摆杆(5)中部通过连接轴(7)与弹簧座(10)连接，弹簧座(10)内顺次安装有弹簧(12)、推杆(9)，推杆(9)与弹簧座(10)滑动连接，钢丝绳(11)顺次穿过推杆(9)、弹簧座(10)。

2.根据权利要求1所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，其特征在于：还包括铝套(8)，所述铝套(8)固定在钢丝绳(11)的上端。

3.根据权利要求2所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，其特征在于：所述弹簧座(10)为上侧敞口的圆桶型，弹簧座(10)的底部中心设置有第一开孔，推杆(9)的中部设置有第二开孔，摆杆(5)一端设置有第三开孔，弹簧(12)为螺旋弹簧，钢丝绳(11)顺次穿过第一开孔、弹簧(12)内部、第二开孔、第三开孔与铝套(8)连接。

4.根据权利要求1所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，其特征在于：还包括螺钉(4)，摆杆(5)的另一端加工有第四开孔，第四开孔的侧面加工有螺纹孔，连接绳(3)的上端与电连接器插头(2)连接，连接绳(3)的下端设置在第四开孔内，螺钉(4)通过螺纹孔与摆杆(5)可拆卸连接，且螺钉(4)与连接绳(3)的下端建立安装。

5.根据权利要求1所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，其特征在于：还包括卡簧(6)，连接轴(7)的端部加工有安装槽，卡簧(6)设置在连接轴(7)的安装槽内。

6.一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的一种可重复使用杠杆式绳控电连接器脱拔装置，包括以下步骤：

步骤一：电连接器插座(1)固定安装在需要供电的载荷上，电连接器插头(2)插入电连接器插座(1)上，电连接器的插座和插头之间存在一定的插拔力，能够保证电连接器插头(2)不脱落；装置的弹簧座(10)固定安装在不需要分离的固定载荷上，弹簧座(10)和电连接器插座(1)之间保持相对静止；钢丝绳(11)受力拉紧，此时装置处于锁紧状态时，弹簧(12)被压缩，推杆(9)位于弹簧座(10)内，摆杆处于水平状态；连接绳(3)穿过电连接器插头(2)的过孔，连接绳(3)两端穿过摆杆预留的压紧夹缝，通过螺钉(4)将连接绳(3)的两端压紧；

步骤二：锁紧钢丝绳(11)上的锁紧力消失，解锁弹簧(12)上弹性势能释放，推动推杆(9)向上移动，使得摆杆(5)以连接轴(7)为中心摆转；摆杆摆转时，摆杆(5)拉动连接绳(3)一起向下移动，使电连接器插头(2)受到向下的解锁力，当电连接器插头(2)与电连接器插座(1)完全分离时，电连接器强制脱拔工作完成。