一种硬式空中加油系统中的对接机构的制作方法

本发明属于飞机空中加油技术领域，具体是涉及一种硬式空中加油系统中的对接机构。

背景技术

空中加油是指利用空中加油机给飞行中的飞机补给燃油，该方式能有效增加作战飞机的作战范围和直航能力，扩充空军整体战斗力。其中，硬式空中加油技术是一种采用硬式伸缩管进行空中加油的技术，相比于软式空中加油具有流量大、加油时间短、影响因素少的特点，很适合在复杂多变的战场环境下进行加油。在进行空中加油时一个重要的环节就是对接机构中的受油插头和加油接头的对接、脱开。首先，现有硬式空中加油系统的回中结构一般采取两根中心轴的结构来达成四个方向角度的转动，结构复杂，制造装配困难。其次，现有硬式空中加油系统锁紧机构大部分为刚性材料制成，尽管在锁紧时刚性材料可以有效的保证对接安全性，但是在硬式伸缩管与受油插座的对接过程中由于皆为刚性结构所以很容易发生结构损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种硬式空中加油系统中的对接机构，其回中机构中采取球状结构连接，无论是在承受多角度力还是任意方向角度转动上都有着极佳的适应力，同时与传统方式相比结构简单，同时锁紧机构的锁紧轮采用尼龙材质，保障了对接和脱开过程中不易造成受油插头部件的损坏。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：包括受油插头、加油接头和输送油管，所述受油插头和加油接头相配合，所述输送油管与受油插头相连接，所述受油插头包括受油插头活门装置、万向球头管和回中机构，所述受油插头活门装置安装在万向球头管的上端，所述回中机构安装在万向球头管的内部，所述输送油管安装在万向球头管的下端，所述万向球头管包括内管、连接板、球头外管和锁键装置，所述内管设置在球头外管的下侧内部且内管的中心线与球头外管的中心线相重合，所述连接板竖直设置在球头外管的内壁与内管的外壁之间且用于将内管固定在球头外管的内部，所述锁键装置设置在球头外管的上部且用于阻挡受油插头活门装置沿球头外管的内壁向下滑动；

所述回中机构包括回中弹簧、滑块、中心球导杆、导向盖和中心球固定块，所述中心球固定块固定设置在输送油管的球形连接面的球心位置，所述导向盖固定安装在中心球固定块的上部，所述中心球导杆下端的球形接头安装在中心球固定块的中部，所述滑块套装在中心球导杆的外侧且滑块的弧形下端面与导向盖的弧形上端面相接触，所述回中弹簧套装在中心球导杆的外侧与滑块的内侧之间且回中弹簧的下端向下压紧在滑块的下部内壁上，所述中心球导杆的上端穿过内管的上端后与所述受油插头活门装置连接，所述回中弹簧的另一端向上压紧在内管的上部内壁上，所述滑块的上部安装在内管内，所述滑块的外壁与内管的内壁相配合且滑块能够沿着内管的内壁上下滑动。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述受油插头活门装置包括菌状活门、滑管、连接杆和滑管弹簧，所述连接杆的上端与菌状活门的中部下侧固定连接，所述滑管套装在连接杆的外侧且能够沿连接杆的外表面上下滑动，所述滑管的顶端上边沿面与菌状活门的下端面接触密封，所述滑管弹簧套装在连接杆的下端，所述滑管弹簧的上端向上压紧滑管的底部，所述滑管弹簧的下端向下压紧内管的顶部，所述连接杆的下端与中心球导杆的上端固定连接，所述滑管设置在球头外管的上部内侧，所述滑管的外壁与球头外管内壁相配合且滑管能够沿着球头外管的内壁上下滑动。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述滑管包括滑管外管、导向内管、导向内管连接板和卡槽，所述导向内管沿滑管外管的中心轴线设置在滑管外管的内侧，所述导向内管连接板竖直设置在滑管外管的内壁与导向内管外壁之间且用于将导向内管固定在滑管外管的内部，所述卡槽开设在滑管外管的外侧壁下部，所述导向内管套装在连接杆的外侧且能够沿连接杆的外表面上下滑动，所述滑管弹簧的上端向上压紧导向内管的底部，所述滑管外管的外壁与球头外管内壁相配合且滑管外管能够沿着球头外管的内壁上下滑动。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述加油接头包括自封活门、下壳体、外壳体、内壳体和锁紧机构，所述自封活门的下端压紧内壳体的上端内侧，所述下壳体设置在内壳体的上部外侧，所述下壳体的下端与内壳体的上端密封连接，所述外壳体设置在内壳体的外侧且外壳体的上端与下壳体的下端固定连接，所述锁紧机构设置在外壳体的外侧。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述锁紧机构包括可调弹簧压杆、锁紧弹簧、锁紧弹簧匣、锁紧壳体、锁紧活塞、连杆和锁紧轮，所述锁紧壳体的内部设置有锁紧油缸腔室，所述锁紧活塞设置在锁紧油缸腔室内且能够沿着锁紧油缸腔室的内壁上下滑动，所述锁紧弹簧设置在锁紧油缸腔室内，所述锁紧弹簧的下端压紧在锁紧活塞的顶部，所述锁紧弹簧匣设置在锁紧油缸腔室的顶部，所述锁紧弹簧匣与锁紧壳体固定连接，所述可调弹簧压杆的一端穿过锁紧弹簧匣后从锁紧油缸腔室的顶部伸入锁紧油缸腔室内，所述可调弹簧压杆伸入锁紧油缸腔室内的一端压紧在锁紧弹簧的上端且能够通过调整可调弹簧压杆伸入锁紧油缸腔室部分的长度来改变可调弹簧压杆对锁紧弹簧的压力，所述可调弹簧压杆的另一端从锁紧弹簧匣的上端伸出，所述锁紧活塞的下端与连杆的上端铰接，所述连杆的下端与锁紧曲杆的上端通过销轴铰接，所述锁紧曲杆的下端与外壳体铰接，所述锁紧轮安装在连杆与锁紧曲杆的铰接轴上，所述锁紧壳体固定设置在外壳体上，所述锁紧油缸腔室与通过外壳体上设置的通油孔相连通，所述锁紧轮穿过外壳体上设置的锁紧孔伸入外壳体的内侧。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述锁紧轮的材质为尼龙。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述可调弹簧压杆另一端上部设置有横向贯穿于可调弹簧压杆的调节通孔，所述调节通孔的数量为两个，两个所述调节通孔从上至下依次间隔设置。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述可调弹簧压杆通过螺纹密封安装在锁紧弹簧匣上。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：所述内壳体与自封活门之间以及内壳体的承载面上均装配有橡胶密封圈。

上述的一种硬式空中加油系统中的对接机构，其特征在于：锁键装置包括锁键弹簧和锁键跷板，所述锁键弹簧的一端压紧在锁键跷板底部的内侧，所述锁键弹簧的另一端压紧在球头外管上，所述锁键跷板的中部通过销轴铰接在球头外管外侧壁上，所述锁键跷板的上端伸入球头外管的内侧且与卡槽相配合。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明机构中采取球状结构连接，无论是在承受多角度力还是任意方向角度转动上都有着极佳的适应力，同时与传统方式相比结构简单。

2、本发明锁紧轮采用尼龙材质，保障了对接和脱开过程中不易造成受油插头部件的损坏。

3、本发明锁键跷板在不受力情况下前段会卡在滑管的卡槽内，避免了滑管在非对接状态下滑动而造成泄油事故。

4、本发明锁紧结构的锁紧力随油压的增大而增大，保证小压力下对接容易，大压力下不容易脱开，保障了加油过程的安全。

5、本发明回中结构所实现的自动回中功能有效提高了加油机在进行一对多加油时的加油效率，避免对接时出现意外状况的几率。

6、本发明内壳体承载面上的橡胶圈，保证了对接过程中整个油路的密封性。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明受油插头的剖视图。

图3为本发明万向球头管的剖视图。

图4为图3的a-a剖视图。

图5为本发明滑管的剖视图。

图6为本发明加油接头的剖视图。

图7为本发明受油插头和加油接头对接时的剖视图。

附图标记说明:

1—自封活门；2—可调弹簧压杆；2-1—调节通孔；

3—下壳体；4—锁紧弹簧匣；5—锁紧弹簧；

6—锁紧壳体；7—内壳体；8—锁紧活塞；

9—连杆；10—锁紧轮；11—外壳体；

12—菌状活门；13—滑管；13-1—滑管外管；

13-2—导向内管；13-3—导向内管连接板；

13-4—卡槽；14—连接杆；15—锁键装置；

15-1—锁键弹簧；15-2—锁键跷板；16—滑管弹簧；

17—万向球头管；17-1—内管；17-2—连接板；

17-3—球头外管；18—回中弹簧；19—滑块；

20—中心球导杆；21—导向盖；22—中心球固定块；

23—输送油管；24—加油接头；25—受油插头；

26—锁紧油缸腔室；27—锁紧曲杆；28—锁紧孔。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明包括受油插头25、加油接头24和输送油管23，所述受油插头25通过输送油管23与受油机相连，所述加油接头24与加油机相连，通过受油插头25与加油接头24的对接完成空中加油作业；所述受油插头25包括受油插头活门装置、万向球头管17和回中机构，所述受油插头活门装置安装在万向球头管17的上端，所述回中机构安装在万向球头管17的内部，所述输送油管23安装在万向球头管17的下端，万向球头管17下端的球形结构与输送油管23的上端球形连接面滑动连接，使得万向球头管17能够绕着输送油管23的上端自由旋转和任意方向偏转一定的角度；

所述万向球头管17包括内管17-1、连接板17-2、球头外管17-3和锁键装置15，所述内管17-1设置在球头外管17-3下侧的内部且内管17-1的中心线与球头外管17-3的中心线相重合，这里的内管17-1主要起安装回中机构和对回中结构的导向作用；

所述连接板17-2竖直设置在球头外管17-3的内壁与内管17-1的外壁之间且用于将内管17-1固定在球头外管17-3的内部，球头外管17-3的内壁与内管17-1的外壁之间为过油通道，连接板17-2竖直设置可以有效减小输送燃油过程中的阻力，还可以对燃油起到一定的导向作用，其次，连接板17-2竖直设置可以对内管17-1形成有力支撑，增加结构强度；

所述锁键装置15设置在球头外管17-3上部且用于阻挡受油插头活门装置沿球头外管17-3内壁向下滑动，在空中对接加油作业时，很难做到受油插头25的中心轴线和加油接头24中心轴线相重合时的完美对接，往往两个中心轴线会有一个夹角，为了补充这个夹角，我们通过设计使受油插头25的万向球头管17能够绕着输送油管23的上端自由旋转和任意方向偏转一定的角度，待加油作业完成后再回到初始状态，方便下次加油；为了回到初始状态，所以受油插头25内部设计了回中机构，所述回中机构包括回中弹簧18、滑块19、中心球导杆20、导向盖21和中心球固定块22，所述中心球固定块22固定设置在输送油管23的球形连接面的球心位置，所述导向盖21固定安装在中心球固定块22的上部，所述中心球导杆20下端的球形接头安装在中心球固定块22的中部，所述滑块19套装在中心球导杆20的外侧且滑块19的弧形下端面与导向盖21的弧形上端面相接触，所述回中弹簧18套装在中心球导杆20的外侧与滑块19的内侧之间且回中弹簧18的下端向下压紧在滑块19下部的内壁上，所述中心球导杆20的上端穿过内管17-1上端后与受油插头活门装置连接，所述回中弹簧18的另一端向上压紧在内管17-1上部的内壁上，所述滑块19的上部安装在内管17-1内，所述滑块19的外壁与内管17-1的内壁相配合且滑块19能够沿着内管17-1的内壁上下滑动。所述回中机构的工作过程主要分为两个阶段：第一、受油插头25受到外力偏转即万向球头管17偏转，万向球头管17偏转带动其内管17-1偏转，内管17-1带动滑块19和中心球导杆20同时偏转，在滑块19和中心球导杆20同时偏转过程中，由于滑块19下端的弧面的几何中心与滑块19的偏转中心不重合，偏转时，滑块19下端的弧面在导向盖21上表面滑动的同时会挤压导向盖21的上表面，又由于导向盖21固定不动，使得滑块19沿着中心球导杆20向上移动压缩回中弹簧18；第二、加油作业完成后，受油插头25不受外力后，压缩的回中弹簧18推动滑块19沿着中心球导杆20向下移动，滑块19下端的弧面挤压导向盖21的上表面产生一个力，推动滑块19回到初始位置，滑块19带动万向球头管17进而带动整个受油插头25回到初始位置。

如图2至图4所示，所述受油插头活门装置包括菌状活门12、滑管13、连接杆14和滑管弹簧16，所述连接杆14的上端与菌状活门12中部的下侧固定连接，所述滑管13套装在连接杆14的外侧且能够沿连接杆14的外表面上下滑动，所述滑管13顶端的上边沿面与菌状活门12的下端面接触密封，所述滑管弹簧16套装在连接杆14的下端，所述滑管弹簧16的上端向上压紧滑管13的底部，所述滑管弹簧16的下端向下压紧内管17-1的顶部，所述连接杆14的下端与中心球导杆20的上端通过螺纹固定连接，所述滑管13设置在球头外管17-3上部的内侧，所述滑管13的外壁与球头外管17-3内壁相配合且滑管13能够沿这球头外管17-3的内壁上下滑动。

如图2至图5所示，所述滑管13包括滑管外管13-1、导向内管13-2、导向内管连接板13-3和卡槽13-4，所述导向内管13-2沿滑管外管13-1的中心轴线设置在滑管外管13-1的内侧，所述导向内管连接板13-3竖直设置在滑管外管13-1内壁与导向内管13-2外壁之间且用于将导向内管13-2固定在滑管外管13-1内部，所述卡槽13-4开设在滑管外管13-1外侧壁的下部，所述导向内管13-2套装在连接杆14的外侧且能够沿连接杆14的外表面上下滑动，所述滑管弹簧16的上端向上压紧导向内管13-2的底部，所述滑管外管13-1的外壁与球头外管17-3内壁相配合且滑管外管13-1能够沿这球头外管17-3内壁上下滑动。

如图6所示，所述加油接头24包括自封活门1、下壳体3、外壳体11、内壳体7和锁紧机构，所述自封活门1的下端压紧内壳体7的上端内侧，所述下壳体3设置在内壳体7上部的外侧，所述下壳体3的下端与内壳体7的上端密封连接，所述外壳体11设置在内壳体7的外侧且外壳体11的上端与下壳体3的下端固定连接，所述锁紧机构设置在外壳体11的外侧。

如图6所示，所述锁紧机构包括可调弹簧压杆2、锁紧弹簧5、锁紧弹簧匣4、锁紧壳体6、锁紧活塞8、连杆9和锁紧轮10，所述锁紧壳体6内部设置有锁紧油缸腔室26，所述锁紧活塞8设置在锁紧油缸腔室26内且能够沿着锁紧油缸腔室26的内壁上下滑动，所述锁紧弹簧5设置在锁紧油缸腔室26内，所述锁紧弹簧5的下端压紧在锁紧活塞8的顶部，所述锁紧弹簧匣4设置在锁紧油缸腔室26的顶部，所述锁紧弹簧匣4与锁紧壳体6固定连接，所述可调弹簧压杆2的一端穿过锁紧弹簧匣4从锁紧油缸腔室26的顶部伸入锁紧油缸腔室26内，所述可调弹簧压杆2伸入锁紧油缸腔室26内的一端压紧在锁紧弹簧5的上端且能够通过调整可调弹簧压杆2伸入锁紧油缸腔室26部分的长度来改变可调弹簧压杆2对锁紧弹簧5的压力，所述可调弹簧压杆2的另一端从锁紧弹簧匣4的上端伸出，所述锁紧活塞8的下端与连杆9的上端铰接，所述连杆9的下端与锁紧曲杆27的上端通过销轴铰接，所述锁紧曲杆27的下端与外壳体11铰接，所述锁紧轮10安装在连杆9与锁紧曲杆27的铰接轴上，所述锁紧壳体6固定设置在外壳体11上，

所述锁紧油缸腔室26与通过外壳体11上设置的通油孔相连通，通过通油孔与内壳体7的内部腔室相连通，受油插头25和加油接头24对接加油过程中，内壳体7的内部腔室中的燃油通过通油孔进入锁紧油缸腔室26，进而推动锁紧活塞8，使锁紧力增大；并且锁紧力会随着输送油压的增大而增大，保证小压力下对接容易，大压力下不容易脱开，保障加油过程的安全。所述锁紧轮10穿过外壳体11上设置的锁紧孔28伸入外壳体11的内侧。

本实施例中，所述锁紧轮10的材质为尼龙。

如图6所示，所述可调弹簧压杆2的另一端上部设置有横向贯穿于可调弹簧压杆2的调节通孔2-1，所述调节通孔2-1的数量为两个，两个调节通孔2-1从上至下依次间隔设置。

本实施例中，可调弹簧压杆2通过螺纹密封安装在锁紧弹簧匣4上。

本实施例中，所述内壳体7与自封活门1之间以及内壳体7的承载面上均装配有橡胶密封圈。

如图2所述，锁键装置15包括锁键弹簧15-1和锁键跷板15-2，所述锁键弹簧15-1的一端压紧在锁键跷板15-2底部的内侧，所述锁键弹簧15-1的另一端压紧在球头外管17-3上，所述锁键跷板15-2的中部通过销轴铰接在球头外管17-3外侧壁上，所述锁键跷板15-2的上端伸入球头外管17-3的内侧且与卡槽13-4相配合。

本发明的工作原理为：空中加油对接时，当受油插头25没有以理想状态的加油角度进入加油接头24时，菌状活门12接触外壳体11的内侧使得受油插头25受到力的作用发生偏转，中心球导杆20偏转与中心轴线形成一定角度，此时由于滑块19在导向盖21上偏转，滑块19沿着中心球导杆20向上移动压缩回中弹簧18。

输油时，滑管13与内壳体7接触形成密封，锁紧轮10被锥面抬起并压下锁键跷板15-2，使得滑管13固定而菌状活门12继续前进顶开自封活门1，形成油路，锁紧力依靠锁紧弹簧5以及油压提供，油压越大，锁紧力越大。

脱开过程中，菌状活门10与自封活门2一起退出，滑管13在滑管弹簧16作用下与菌状活门12接触，实现油路自封，自封活门在后部液压装置的作用下与内壳体7接触，实现油路自封。

脱开后，受油插头25不受力的左右，此时利用被压缩的回中弹簧18的弹力使得整个受油插头25回到输送油管23的中心轴位置，实现受油插头25的自动回中功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。