CN216745723U - 一种连接器脱落分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连接器脱落分离装置，包括连接器主体和设置于所述连接器主体的分离机构；所述连接器主体具有多个用于与箭上接口连接的流体通路插头，各所述流体通路插头附近设有贯穿所述连接器主体两个端面的安装孔，所述分离机构至少部分安装于所述安装孔内；所述分离机构包括可伸出部分，所述可伸出部分用于通过从所述安装孔的靠近箭上接口端面侧至少部分伸出，推动箭上接口端面与所述连接器主体分离；其中，所述安装孔为阶梯孔，用于与箭上接口对接的一侧为小孔，远离箭上接口的一侧为大孔；所述分离机构安装于所述大孔位置，可伸出的部分靠近所述小孔设置；利用所述阶梯孔实现对分离机构的安装和对可伸出部分的导向。

Description

一种连接器脱落分离装置

技术领域

本实用新型涉及航天运载火箭发射技术领域，特别是一种连接器脱落分离装置。

背景技术

某些型号的运载火箭在发射准备过程中，与地面设备间的电、气、液管线联系十分复杂，这些管线统称为脐带。某些脐带式管线要一直工作至火箭起飞离开发射台后才从箭上脱落。例如，以液氧甲烷或者液氢液氧为推进剂的液体运载火箭，连接器脱落分离装置用于液体火箭发射准备过程中连接地面加注及供气设备，且在加注后需要通过连接器连续对火箭进行补加以补偿火箭贮箱中推进剂的汽化损失。在火箭起飞后，由地面控制使连接器与箭上接口精准完成解锁动作，实现自动脱落。

连接器与箭上接口分离的可靠性对火箭发射有重大影响。因此，提供一种能够顺利脱落于箭上接口的连接器脱落分离装置是目前所要解决的问题。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种连接器脱落分离装置。本实用新型利用阶梯孔将分离机构安装于连接器主体，从而在连接器脱落过程中，分离机构可以精准地顶住最佳受力点向箭上接口端面施力，促进连接器主体与箭上接口脱离，同时还可以有效克服连接器在脱落过程中由于偏载造成的自锁现象，极大的提高了连接器脱落可靠性，避免火箭发射过程中因连接器无法脱落造成的灾难性故障。

本实用新型提供了一种连接器脱落分离装置，包括连接器主体和设置于所述连接器主体的分离机构。所述连接器主体具有多个用于与箭上接口连接的流体通路插头，各所述流体通路插头附近设有贯穿所述连接器主体两个端面的安装孔，所述分离机构至少部分安装于所述安装孔内。所述分离机构包括可伸出部分，所述可伸出部分用于通过从所述安装孔的靠近箭上接口端面侧至少部分伸出，推动箭上接口端面与所述连接器主体分离。其中，所述安装孔为阶梯孔，用于与箭上接口对接的一侧为小孔，远离箭上接口的一侧为大孔；所述分离机构安装于所述大孔位置，可伸出的部分靠近所述小孔设置。

在一个实施例中，所述分离机构为设置于所述连接器主体的分离气缸，所述分离气缸包括缸筒和设置于所述缸筒内的顶杆，所述顶杆为所述可伸出部分。所述缸筒一端用于与所述安装孔连接，另一端设有顶杆安装孔，所述顶杆装配于所述顶杆安装孔内。其中，所述缸筒远离所述顶杆的一端用于与供气管路连接；在连接器主体与箭上接口分离的过程中，气源推动所述顶杆沿所述缸筒运动以伸出所述连接器主体的端面，伸出后的所述顶杆推动箭上接口的对应端面为箭上接口与所述连接器主体的分离提供外力。

在一个实施例中，所述顶杆一端为活塞结构，另一端为活塞杆结构；所述活塞杆具有轴向的平面；该平面与连接器主体安装孔的小孔形成通气空间。

在一个实施例中，所述活塞与所述安装孔连接的位置还设有密封圈。

在一个实施例中，所述顶杆沿所述缸筒的伸出量大于所述流体通路插头与箭上接口的插入深度。

在一个实施例中，所述缸筒设有用于与所述安装孔连接的外螺纹，所述安装孔的大孔端设有与所述外螺纹匹配的内螺纹；所述缸筒通过所述安装孔与所述连接器主体螺接。

在一个实施例中，所述缸筒用于与供气管路连接的一端为锥形喇叭口螺纹连接结构。

在一个实施例中，所述分离气缸为单作用气缸形式。

在一个实施例中，所述连接器主体为盘型结构，三个所述安装孔均匀设置于所述连接器主体，三个所述分离气缸分别设置于所述安装孔内。

在一个实施例中，三个所述分离气缸连接同一气源，以保证每个所述分离气缸对相应的所述顶杆同时施加相同的载荷。

本实用新型提供的一种连接器脱落分离装置，通过在连接器与箭上接口连接的端面均匀设置分离机构，使在连接器脱落分离装置解锁后同时在多个方位推动箭上接口端面，在箭上接口端面形成均布载荷，从而克服连接器自身产生的偏载作用，提高连接器脱落分离装置脱落可靠性，保证运载火箭可以安全可靠的完成发射任务。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的连接器脱落分离装置与箭上接口连接状态的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的连接器脱落分离装置与箭上接口脱离状态的整体结构示意图。

图3是本实用新型实施例的连接器脱落分离装置的安装孔示意图。

图4是本实用新型实施例的连接器脱落分离装置与箭上接口连接状态的剖面图。

图5是本实用新型实施例连接器脱落分离装置的分离气缸结构示意图。

图6是本实用新型实施例连接器脱落分离装置的顶杆结构示意图。

图7是本实用新型实施例的连接器脱落分离装置设置三个分离气缸的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

连接器根据密封要求和脱落结构会采用径向密封方式，连接器与箭上接口存在配合面的重合。此时在解锁钢索拉偏角度及脐带管路载荷的作用下可能发生卡滞，阻碍连接器的正常脱落。尤其是设有多个流路的连接结构，更会加剧其偏载造成连接器与箭上接口自锁，影响连接器脱落分离装置与箭上接口的分离，其危害度是非常严重的。

参见图1、图2、图3，本实用新型提供了一种连接器脱落分离装置，包括连接器主体1和设置于连接器主体1的分离机构2。连接器主体1具有多个用于与箭上接口3连接的流体通路插头11，形成多管插入式结构。分离机构2贯穿设置于连接器主体1用于与箭上接口3接触的端面，连接器与箭上接口连接状态下，分离机构2不突出连接器主体1端面。具体地，各流体通路插头11附近设有贯穿连接器主体1两个端面的安装孔12，分离机构2至少部分安装于安装孔12内。分离机构2包括可伸出部分，可伸出部分用于通过从安装孔12的靠近箭上接口端面3侧至少部分伸出，推动箭上接口端面3与连接器主体1分离。当处于连接器分离脱落的状态下时，分离机构2用于通过部分伸出连接器主体1后推动箭上接口3端面，促进箭上接口端面3与连接器主体1分离，保证连接器可以顺利脱落。

其中，安装孔12为阶梯孔，用于与箭上接口3对接的一侧为小孔121，远离箭上接口3的一侧为大孔122。分离机构2安装于大孔122位置，可伸出部分可以靠近小孔121设置或者设置在小孔121的内侧，可伸出部分远离大孔的端部可以在小孔121的内侧或与连接器端面齐平。大孔可以便于分离机构的安装，小孔与可伸出部分的外径适应性设置，并对可伸出部分起到导向和限位的作用。

本实用新型实施例的连接器脱落分离装置，通过在连接器主体均匀设置分离机构，当连接器根据预设流程实现解锁后，均布于连接器主体的分离机构会同步伸出并推动箭上接口所在的端面，在箭上接口端面形成均布载荷，从而克服连接器自身产生的偏载作用。完全消除了连接器主体与箭上接口重合面发生自锁的隐患，可以使连接器主体迅速远离箭上接口，实现脐带式连接器的可靠脱落。

本实用新型实施例的连接器脱落分离装置，通过设置于连接器主体上的阶梯孔实现了缸筒的安装及顶杆的导向，极大地简化了脱落分离装置的结构，降低了生产配套成本，提高了脐带式连接器的使用安全性。

参见图2和图4，在一个实施例中，分离机构为设置于连接器主体1的分离气缸21。分离气缸21安装在安装孔的大孔122内，且远离箭上接口的一端用于与气源连接。分离气缸包括缸筒211和设置于缸筒211内的顶杆212，顶杆212为所述可伸出部分。缸筒211一端用于与安装孔12连接，另一端设有顶杆安装孔，顶杆212装配于顶杆安装孔内。其中，缸筒211远离顶杆212的一端用于与供气管路连接，顶杆212用于伸出连接器主体1与箭上接口对接的端面。在连接器主体1与箭上接口3分离的过程中，气源进入缸筒211并推动顶杆212沿缸筒211内壁运动以伸出连接器主体1的端面，伸出后的顶杆212推动箭上接口3的对应端面为箭上接口3与连接器主体1的分离提供辅助外力，从而使连接器主体能够更容易脱落于箭上接口。

本实用新型实施例的连接器脱落分离装置，在连接器主体与箭上接口连接过程中，即使此时顶杆部分伸出连接器主体，在插接连接器主体与箭上接口的同时，箭上接口端面可以将伸出的顶杆完全推回缸筒。当连接器准备脱落时，使连接器主体与箭上接口解锁的同时，气源开始向缸筒充气，促使缸筒内的顶杆伸出连接器主体端面后推动箭上接口端面，使连接器主体顺利与箭上接口分离并脱落。

同时参见图1、图5和图6，在一个实施例中，顶杆212一端为活塞结构2121，另一端为活塞杆结构2122。活塞结构2121设置于安装孔12内，用于承受气源充装后施加的压力，活塞杆结构2122用于在气源压力来临时伸出缸筒，推动箭上接口端面。进一步地，活塞杆结构2122具有轴向的平面2123，平面2123与连接器主体安装孔的小孔形成通气空间，使顶杆更容易被推出。例如，活塞杆可以沿轴向对称削去一段弧长后形成对称平面2123，该平面与连接器主体安装孔的小孔形成的空间用于顶杆侧与大气的连通。

在一个实施例中，为了提升顶杆212与安装孔12对接位置的密封性，可以在顶杆212的活塞端与安装孔12连接的位置设置密封圈4。

在一个实施例中，为了保证顶杆212的伸出动作可以完全覆盖连接器的脱落过程，可以使顶杆212沿缸筒211的伸出量大于流体通路插头与箭上接口的插入深度。如此，可以保证箭上接口端面被活塞杆完全推离连接器主体，完成脐带式连接器的可靠脱落。

参见图5，在一个实施例中，211缸筒可拆卸地设置于连接器主体1的安装孔内，如此设置可以方便缸筒的更替与维护，同时也可以提升连接器的使用寿命。例如，缸筒211设有用于与安装孔连接的外螺纹，安装孔的大孔位置设有与所述外螺纹匹配的内螺纹，从而使缸筒211通过安装孔与连接器主体1螺接。

在一个实施例中，为便于缸筒与供气管路的对接，可以将缸筒用于与供气管路连接的一端设置为锥形喇叭口螺纹连接结构。

在上述实施例中，分离气缸可以采用单作用气缸形式。单作用气缸只有一腔可输入气源，推动活塞杆实现一个方向运动，其活塞杆只能借助外力将其推回。例如，在插装连接器主体和箭上接口时，箭上接口端面会逐渐将活塞杆推回至缸筒。

参见图7，在一个实施例中，分离机构包括至少3个均匀设置于连接器主体1的分离气缸21。具体地，连接器主体为盘型结构，三个安装孔均匀设置于连接器主体，三个分离气缸分别设置于安装孔内。本实用新型实施例的连接器脱落分离装置，通过在连接器主体均匀设置至少3个分离气缸，保证在脐带式连接器与箭上接口分离过程中，多个分离气缸可以均匀的向箭上接口端面施力，保证对箭上接口端面施加的载荷一致，从而可以有效避免连接器在脱落过程中自身产生的偏载作用，消除连接器主体与箭上接口自锁的隐患，实现连接器的可靠脱落。

在上述实施例中，三个分离气缸通过汇流排连接同一气源，以保证在连接器主体与箭上接口分离时，每个分离气缸的缸筒可以同时被充入相同压力的气体，从而可以保证每个缸筒内的顶杆同时向箭上接口端面施加相同的载荷。本实用新型实施例的连接器脱落分离装置，利用汇流排将多个分离气缸与同一气源连接，保证在脐带式连接器脱落过程中，可以向箭上接口端面施加均匀的推力，从而可以有效防止连接器主体与箭上接口卡滞后自锁，大幅提升连接器的脱落可靠性。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本实用新型提供的连接器脱落分离装置，通过在连接器与箭上接口连接的端面均匀设置分离机构，使在连接器脱落分离装置解锁后同时在多个方位推动箭上接口端面，在箭上接口端面形成均布载荷，从而克服连接器自身产生的偏载作用，提高连接器脱落分离装置脱落可靠性，保证运载火箭可以安全可靠的完成发射任务。

本实用新型提供的连接器脱落分离装置，通过将连接器的安装孔设置为阶梯孔，使分离气缸可以更容易地安装在连接器主体上，同时也为分离气缸的顶杆提供了导向及限位的作用，保证在使连接器脱落时顶杆可以精准地顶到预设位置(最佳受力位置)，使连接器与火箭接口端顺利分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连接器脱落分离装置，其特征在于，包括：连接器主体和设置于所述连接器主体的分离机构；所述连接器主体具有多个用于与箭上接口连接的流体通路插头，各所述流体通路插头附近设有贯穿所述连接器主体两个端面的安装孔，所述分离机构至少部分安装于所述安装孔内；所述分离机构包括可伸出部分，所述可伸出部分用于通过从所述安装孔的靠近箭上接口端面侧至少部分伸出，推动箭上接口端面与所述连接器主体分离；

其中，所述安装孔为阶梯孔，用于与箭上接口对接的一侧为小孔，远离箭上接口的一侧为大孔；所述分离机构安装于所述大孔位置，所述可伸出部分用于从所述小孔远离所述大孔侧伸出。

2.根据权利要求1所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述分离机构为设置于所述连接器主体的分离气缸；所述分离气缸包括缸筒和设置于所述缸筒内的顶杆，所述顶杆为所述可伸出部分；所述缸筒一端用于与所述安装孔连接，另一端设有顶杆安装孔，所述顶杆装配于所述顶杆安装孔内；

其中，所述缸筒远离所述顶杆的一端用于与供气管路连接；在连接器主体与箭上接口分离的过程中，气源推动所述顶杆沿所述缸筒运动以伸出所述连接器主体的端面，伸出后的所述顶杆推动箭上接口的对应端面为箭上接口与所述连接器主体的分离提供外力。

3.根据权利要求2所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述顶杆一端为活塞结构，另一端为活塞杆结构；所述活塞杆具有轴向的平面；该平面与连接器主体安装孔的小孔形成通气空间。

4.根据权利要求3所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述活塞与所述安装孔连接的位置还设有密封圈。

5.根据权利要求3所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述顶杆沿所述缸筒的伸出量大于所述流体通路插头与箭上接口的插入深度。

6.根据权利要求2所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述缸筒设有用于与所述安装孔连接的外螺纹，所述安装孔的大孔端设有与所述外螺纹匹配的内螺纹；所述缸筒通过所述安装孔与所述连接器主体螺接。

7.根据权利要求2所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述缸筒用于与供气管路连接的一端为锥形喇叭口螺纹连接结构。

8.根据权利要求2至7任一项所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述分离气缸为单作用气缸形式。

9.根据权利要求8所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，所述连接器主体为盘型结构，三个所述安装孔均匀设置于所述连接器主体，三个所述分离气缸分别设置于所述安装孔内。

10.根据权利要求9所述的连接器脱落分离装置，其特征在于，三个所述分离气缸连接同一气源，以保证每个所述分离气缸对相应的所述顶杆同时施加相同的载荷。

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