一种火箭连接器拉脱装置的制作方法

1.本实用新型涉及航天运载火箭技术领域，特别是一种火箭连接器拉脱装置。

背景技术：

2.连接器是用于加注、供气、供电、通风等地面管线与火箭箭体上接口之间的连接设备，用于完成火箭的推进剂加注、泄出、排放、排气，供气、供电等功能。连接器在完成上述功能后要能从箭体上可靠脱落、脱落故障会直接导致火箭发射中止，因此对气液连接器的脱落可靠性具有较高的要求。
3.连接器拉脱装置一般设置在发射架上，对于新型号火箭来说，通常需要采用已有发射架进行发射。受限于发射托架结构及拉脱装置的安装位置，拉脱装置的安装位置可能与连接器的距离和角度不理想，一般会存在一定的空间距离与角度。
4.而且火箭上通常设有多个箭上接口，每个接口均与相应的连接器连接。在火箭起飞后需要同时对多个连接器进行脱落操作，往往需要在发射架上设置多个连接器脱落装置。
5.因此，亟需设计一种能够既能够适应现有发射架安装位置，又能同时满足各连接器拉脱过程互不干扰的连接器脱落装置。

技术实现要素：

6.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种火箭连接器拉脱装置，集主动拉脱功能和被动拉脱功能于一体，主动拉脱机构与被动拉脱机构互为冗余设置，互为保障。或者本实用新型的拉脱装置也可以同时应用于两个连接器，实现了一台拉脱装置能够同时满足两个连接器的脱落需求，同时也优化了连接器脱落装置在发射架的布局。
7.本实用新型提供的一种火箭连接器拉脱装置，至少包括：安装基础、主动拉脱机构和被动拉脱机构；所述被动拉脱机构底部设置于所述安装基础的顶部，所述主动拉脱机构设置在所述被动拉脱机构的一侧；其中，所述主动拉脱机构与所述被动拉脱机构互为冗余设置，均用于通过拉动连接器使其与箭上接口解锁。
8.在一个实施例中，所述被动拉脱机构通过安装框架设置于所述安装基础；所述安装框架设置于所述安装基础顶部，所述被动拉脱机构设置于所述安装框架内，所述主动拉脱机构设置于所述安装框架背部。
9.在一个实施例中，所述主动拉脱机构包括：支架、气缸、推拉软轴以及钢丝绳；所述支架一侧安装于所述安装框架背部，另一侧供所述气缸安装；所述气缸的一端利用活塞杆与所述推拉软轴连接，所述推拉软轴的另一端用于与固定设置于连接器的钢丝绳连接；通过驱动所述气缸，使所述活塞杆带动所述推拉软轴回收，进而拉动所述钢丝绳实现连接器与箭上接口解锁。
10.在一个实施例中，所述气缸包括：设置于所述支架的缸体、设置于所述缸体的供气管和电磁阀；所述活塞杆设置于所述缸体轴向上的一端，所述供气管一端与所述缸体连通，
另一端与所述电磁阀连接；所述缸体通过所述供气管和所述电磁阀与大气连通。所述电磁阀得电时，能够向所述缸体供气，驱动所述活塞杆动作并带动所述推拉软轴回收，进而拉动所述钢丝绳使连接器解锁。
11.在一个实施例中，所述推拉软轴一端通过转接件与所述活塞杆连接，另一端通过钢丝绳连接件与所述钢丝绳连接；其中，所述活塞杆与所述转接件的周向外侧设有第一软轴支撑筒，所述钢丝绳连接件周向外侧设有第二软轴支撑筒；所述第一软管支撑筒通过法兰结构连接于所述支架，所述第二软管支撑筒通过法兰结构与连接器连接。
12.在一个实施例中，所述推拉软轴包括芯轴和将所述芯轴包裹设置的护套；所述芯轴两端分别与所述转接件和所述钢丝绳连接件连接，所述护套两端分别与所述第一软管支撑筒和所述第二软管支撑筒连接。
13.在一个实施例中，所述被动拉脱机构包括：卷绳筒、压绳棍、转轴和驱动机构；所述转轴的两端分别穿过所述安装框架两个相对面的中心位置，所述卷绳筒通过轴承和涡卷弹簧设置于所述转轴外部；所述涡卷弹簧使钢丝绳伸缩时保持绷直状态；所述驱动机构设置于所述安装框架外侧，且与所述转轴同轴设置；在所述驱动机构的带动下，所述卷绳筒能够随着所述转轴同步转动，使钢丝绳缠绕地安装于所述卷绳筒；所述压绳棍的两端分别设置于所述安装框架两个相对面的顶部，用于压紧缠绕地安装在所述卷绳筒的钢丝绳。
14.在一个实施例中，所述压绳棍用于压紧钢丝绳部分的直径大于其两端的直径。
15.在一个实施例中，所述安装基础包括基座和底座，所述安装框架设置于所述基座顶部；所述基座底部两侧具有向下设置的两个第一对接板，所述底座顶部两侧具有向上设置的两个第二对接板；其中，设置于同一侧的所述第一对接板与所述第二对接板通过多个螺栓固定连接。
16.本实用新型实施例提出的火箭连接器拉脱装置，将主动拉脱机构和被动拉脱机构设置于一体，互为冗余备保，彻底消除了因连接器脱落设备故障而造成的火箭发射延期或推迟的问题，同时也提高了连接器拉脱解锁的可靠性。与此同时，被动拉脱机构能够时刻保持钢丝绳的拉紧状态，从而可以有效避免钢丝绳互相缠绕、避免影响连接器的正常脱落。
17.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
18.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。
19.图1是根据本实用新型实施例的连接器拉脱装置的整体结构示意图。
20.图2是本实用新型实施例的主动拉脱机构的结构示意图。
21.图3是本实用新型实施例的气缸部分的结构示意图。
22.图4是本实用新型实施例的转接件的结构示意图。
23.图5是本实用新型实施例的被动拉脱机构的结构示意图。
具体实施方式
24.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。
25.参见图1，本实用新型提供的一种火箭连接器拉脱装置，至少包括：安装基础1、主动拉脱机构2和被动拉脱机构3。被动拉脱机构3底部设置于安装基础1的顶部，主动拉脱机构2设置在被动拉脱机构3的一侧，主动拉脱机构2与被动拉脱机构3互为冗余设置，均可用于通过拉动连接器使其与箭上接口解锁。
26.通常在拉脱装置的安装位置与连接器的距离和角度不理想、或者拉脱装置可能不会顺利地将连接器被动拉脱情况下，可以利用主动拉脱机构3在火箭起飞至一定高度后通过主动驱动使连接器快速脱落。而在拉脱装置位置角度合适的情况下，通常利用被动拉脱机构2在火箭起飞至一定、高度且钢丝绳全部被拉出时，使连接器被动地被钢丝绳拉脱。本发明实施例的火箭连接器拉脱装置可以同时满足两种连接器拉脱需求，优化了整体机构布局，减少了装备运输转运工作的同时也便于拉脱方式的及时更换。比如，临近发射时发现被动拉脱机构不能很理想的实现拉脱功能，此时可以及时的更换为主动拉脱机构，彻底消除了因连接器拉脱设备故障而造成的火箭发射推迟或延期问题。
27.本发明实施例的运载火箭连接器拉脱装置，将主动拉脱机构和被动拉脱机构设置于一体，互为冗余备保，提升了火箭发射效率和成功率。
28.在一个实施例中，被动拉脱机构3通过安装框架4设置于安装基础1。安装框架4设置于安装基础1的顶部，被动拉脱机构3设置于安装框架4内，主动拉脱机构2设置于安装框架4的背部。主动拉脱机构2与被动拉脱机构3互为冗余设置，在实际应用过程中，主动拉脱机构和被动拉脱机构还可以分别连接不同的连接器，在火箭发射时用于拉脱相应的连接器。由于被动拉脱机构可以始终保持钢丝绳绷紧，因此可以避免连接在不同连接器的拉脱钢丝绳缠绕。
29.参见图2，进一步地，主动拉脱机构2包括：支架21、气缸22、推拉软轴23以及钢丝绳。支架21一侧安装于安装框架4的背部，另一侧用于供气缸22的安装。气缸22的一端利用活塞杆221与推拉软轴23连接，推拉软轴23的另一端用于与设置于连接器的钢丝绳连接。通过驱动气缸22，能够使活塞杆221带动推拉软轴23回收，进而拉动钢丝绳实现连接器与箭上接口解锁。
30.本实用新型实施例的连接器拉脱装置在安装时，活塞杆相对于缸体处于全部拉出状态，工作时，活塞杆带动推拉软轴回收，拉力传递至钢丝绳，进而拉动钢丝绳实现连接器的解锁。
31.同时参见图2和图3，在上述实施例中，气缸包括：设置于支架21的缸体222、设置于缸体222的供气管223和电磁阀224。活塞杆221设置在缸体222轴向上的一端，缸体222靠近活塞杆221的一侧与供气管223一端连通，供气管223另一端与电磁阀224连接。缸体222通过
供气管223和电磁阀224与大气连通。当电磁阀224得电时，能够通过供气管223向缸体222供气，驱动活塞杆221动作并带动推拉软轴23回收，进而通过拉动拉脱钢丝绳实现连接器的解锁。
32.连接器拉脱装置一般设置在发射架上，而对于新型号火箭来说，通常不会再建设一个新的发射架，往往是采用已有的发射架进行发射。如此，受限于发射托架结构和安装位置的连接器拉脱装置，其拉脱距离和角度并不是十分理想，一般会存在一定的空间距离与角度差距。因此在这种情况下，可以采用本发明实施例的连接器拉脱装置，通过主动操作，在适当的时间及时的控制连接器脱落，保障火箭的正常发射。本发明实施例的连接器拉脱装置可以安装在发射架的任意位置，为连接器脱落施加主动拉脱力，从而可以适应这种新型号火箭采用已有发射架进行发射的情况。不但避免了发射架重建，节约了资源和人力成本，而且也保障了新型号火箭发射时连接器的及时且成功脱落。
33.其中气缸也可以替换为液压缸和电缸等类似工作原理的其它不同动力源类型。
34.继续参见图2，在一个实施例中，推拉软轴23一端通过转接件24与活塞杆221连接，另一端通过钢丝绳连接件25与钢丝绳连接。其中，活塞杆21与转接件25的周向外侧设有第一软轴支撑筒26，钢丝绳连接件25周向外侧设有第二软轴支撑筒27。第一软轴支撑筒26和第二软轴支撑筒27还将部分推拉软轴23包裹在内，以便于推拉软轴23两端伸直后受力。鉴于连接器拉脱装置与连接器通常为一高一低设置，位置关系差距较大，而且推拉软轴较重。因此，为了适应推拉软轴与连接器连接的位置，也为了避免推拉软轴与钢丝绳连接的位置不产生弯折，本实用新型实施例的连接器脱落装置在易弯折的位置设置了软轴支撑筒，软轴支撑筒将易弯折部分包裹在内，从而保障了推拉软轴与连接器和连接器拉脱装置之间的良好连接和受力，同时也消除了连接器拉脱过程中可能存在安全隐患(如弯折部分断裂等)。
35.为了便于连接，第一软轴支撑筒26可以通过法兰结构连接于支架21，第二软轴支撑筒27可以通过法兰结构与连接器连接。
36.在上述实施例中，推拉软轴23包括芯轴和将芯轴包裹在内的护套。芯轴可相对于护套伸缩一定行程，以便于为不在同一轴线和不在同一方向的气缸和连接器传递力。芯轴一端通过转接件24与活塞杆221连接，另一端通过钢丝绳连接件25与钢丝绳连接。护套两端与分别安装于第一软轴支撑筒26和第二软轴支撑筒27的法兰结构连接。在安装本实施例的推拉软轴时，气缸端的芯轴在安装时全部缩回护套，而钢丝绳端的芯轴全部拉出。
37.参见图4，在上述实施例中，转接件包括：安装于活塞杆221的双耳环241、安装于芯轴的鱼眼接头242、以及螺钉243与螺母244。其中，双耳环241螺纹安装于活塞杆221，鱼眼接头242螺纹安装于芯轴，鱼眼接头422的鱼眼孔设置于双耳环241中间，螺钉243同时穿过鱼眼接头242和双耳环241，并利用螺母244固定连接，从而实现活塞杆与芯轴的连接。
38.进一步地，钢丝绳连接件包括：鱼眼接头、螺钉和螺母。鱼眼接头一端与芯轴螺接，另一端通过鱼眼孔和螺钉通过压接的方式与钢丝绳连接，并通过螺母将螺钉固定，从而实现钢丝绳与芯轴的连接。
39.为了便于操作转接件与钢丝绳连接件，第一软轴支撑筒与转接件对应的位置设有第一腰形孔，以便于通过第一腰形孔完成转接件的连接。第二软轴支撑筒与钢丝绳连接件对应的位置设有第二腰形孔，以便于通过第二腰形孔完成钢丝绳连接件的连接。
40.参见图5，在一个实施例中，被动拉脱机构包括：卷绳筒31、压绳棍32、转轴33和驱动机构34。转轴33的两端分别穿过安装框架4两个相对面的中心位置，驱动机构34与转轴33同轴设置于安装框架4外部。卷绳筒21通过轴承35和涡卷弹簧36设置于转轴33的外部。涡卷弹簧36能够使钢丝绳伸缩时保持绷直状态。
41.在驱动机构34的带动下，卷绳筒31能够随着转轴33同步转动，使钢丝绳缠绕地安装于卷绳筒31。压绳棍32的两端分别设置于安装框架4两个相对面的顶部，与卷绳筒31周向设置。压绳棍32用于压紧缠绕地安装在卷绳筒31的钢丝绳。
42.本实用新型实施例的火箭连接器拉脱装置，通过驱动结构带动卷绳筒随着转轴同步转动，使钢丝绳缠绕地安装于卷绳筒，并利用压绳棍将缠绕在卷绳筒的钢丝绳压紧，避免钢丝绳之间缠绕影响连接器脱落，进一步优化了钢丝绳的缠绕安装与被拉动出绳的过程。
43.进一步地，为便于压绳棍能够将缠绕在卷绳筒外侧的钢丝绳压紧，压绳棍用于压紧钢丝绳部分的直径大于其两端的直径。
44.参见图5，在上述实施例中，安装基础,包括基座11和底座12，安装框架4设置于基座11顶部。基座11底部两侧具有向下设置的两个第一对接板，底座12顶部两侧具有向上设置的两个第二对接板，设置于同一侧的第一对接板与第二对接板通过多个螺栓固定连接。其中，底板21通过均匀设置的多个螺栓与基座11的顶部连接。
45.以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。
46.本实用新型提出的一种火箭连接器拉脱装置，将主动拉脱机构和被动拉脱机构设置于一体，互为冗余备保，彻底消除了因连接器脱落设备故障而造成的火箭发射延期或推迟的问题，同时也提高了连接器拉脱解锁的可靠性。同时，被动拉脱机构还能够保持钢丝绳绷直，彻底消除了多个连接器因钢丝绳互相缠绕而引起的脱落故障，进一步提升了连接器脱落的可靠性。
47.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。

技术特征：

1.一种火箭连接器拉脱装置，其特征在于，至少包括：安装基础、主动拉脱机构和被动拉脱机构；所述被动拉脱机构底部设置于所述安装基础的顶部，所述主动拉脱机构设置在所述被动拉脱机构的一侧；其中，所述主动拉脱机构与所述被动拉脱机构互为冗余设置，均用于通过拉动连接器使其与箭上接口解锁。2.根据权利要求1所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述被动拉脱机构通过安装框架设置于所述安装基础；所述安装框架设置于所述安装基础顶部，所述被动拉脱机构设置于所述安装框架内，所述主动拉脱机构设置于所述安装框架背部。3.根据权利要求2所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述主动拉脱机构包括：支架、气缸、推拉软轴以及钢丝绳；所述支架一侧安装于所述安装框架背部，另一侧供所述气缸安装；所述气缸的一端利用活塞杆与所述推拉软轴连接，所述推拉软轴的另一端用于与设置于连接器的钢丝绳连接；通过驱动所述气缸，使所述活塞杆带动所述推拉软轴回收，进而拉动所述钢丝绳实现连接器与箭上接口解锁。4.根据权利要求3所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述气缸包括：设置于所述支架的缸体、设置于所述缸体的供气管和电磁阀；所述活塞杆设置于所述缸体轴向上的一端，所述供气管一端与所述缸体连通，另一端与所述电磁阀连接；所述缸体通过所述供气管和所述电磁阀与大气连通；所述电磁阀得电时，能够向所述缸体供气，驱动所述活塞杆动作并带动所述推拉软轴回收，进而拉动所述钢丝绳使连接器解锁。5.根据权利要求4所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述推拉软轴一端通过转接件与所述活塞杆连接，另一端通过钢丝绳连接件与所述钢丝绳连接；其中，所述活塞杆与所述转接件的周向外侧设有第一软轴支撑筒，所述钢丝绳连接件周向外侧设有第二软轴支撑筒；所述第一软轴支撑筒通过法兰结构连接于所述支架，所述第二软轴支撑筒通过法兰结构与连接器连接。6.根据权利要求5所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述推拉软轴包括芯轴和将所述芯轴包裹在内的护套；所述芯轴两端分别与所述转接件和所述钢丝绳连接件连接，所述护套两端分别与所述第一软轴支撑筒和所述第二软轴支撑筒连接。7.根据权利要求6所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述转接件包括安装于所述活塞杆的双耳环、安装于所述芯轴的鱼眼接头、以及螺钉与螺母；所述鱼眼接头的鱼眼孔设置于所述双耳环中间，所述螺钉同时穿过所述鱼眼接头和所述双耳环，并利用所述螺母固定连接。8.根据权利要求7所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述被动拉脱机构包括：卷绳筒、压绳棍、转轴和驱动机构；所述转轴的两端分别穿过所述安装框架两个相对面的中心位置，所述卷绳筒通过轴承和涡卷弹簧设置于所述转轴外部；所述涡卷弹簧使钢丝绳伸缩时保持绷直状态；所述驱动机构设置于所述安装框架外侧，且与所述转轴同轴设置；在所述驱动机构的带动下，所述卷绳筒能够随着所述转轴同步转动，使钢丝绳缠绕地安装于所述卷绳筒；所述
压绳棍的两端分别设置于所述安装框架两个相对面的顶部，用于压紧缠绕地安装在所述卷绳筒的钢丝绳。9.根据权利要求8所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述压绳棍用于压紧钢丝绳部分的直径大于其两端的直径。10.根据权利要求9所述的火箭连接器拉脱装置，其特征在于，所述安装基础包括基座和底座，所述安装框架设置于所述基座顶部；所述基座底部两侧具有向下设置的两个第一对接板，所述底座顶部两侧具有向上设置的两个第二对接板；其中，设置于同一侧的所述第一对接板与所述第二对接板通过多个螺栓固定连接。

技术总结

本实用新型提供了一种火箭连接器拉脱装置。该连接器拉脱装置至少包括：安装基础、主动拉脱机构和被动拉脱机构；所述被动拉脱机构底部设置于所述安装基础的顶部，所述主动拉脱机构设置在所述被动拉脱机构的一侧；其中，所述主动拉脱机构与所述被动拉脱机构互为冗余设置，均用于通过拉动连接器使其与箭上接口解锁。彻底消除了因连接器脱落设备故障而造成的火箭发射延期或推迟的问题，同时也提高了连接器拉脱解锁的可靠性。器拉脱解锁的可靠性。器拉脱解锁的可靠性。