插接分离装置的制作方法

本发明涉及连接器，具体地，涉及一种插接分离装置，尤其是一种可实现插接分离过程允许轴线偏移的自密封插接分离装置。

背景技术：

1、插接分离装置在空间姿轨控推进系统用于转注连接，当组合飞行器分离前，插接分离器处于插接状态，连通两器贮箱，组合飞行器分离后，插接分离器随之分离，各自起到端路密封作用，防止管路内液体泄漏。目前推进系统普遍采用两种插接装置，一种为机械柱塞形式，插接装置在插接安装与天上分离的过程均要求同轴线进行，对组合飞行器总装要求高、分离过程受力大，分离后无法起到端路密封效果；另一种为浮动断接机构，该装置需借助电机进行对应控制，可保证端路密封但需配备电磁零部件，重量和体积较大，在诸多工况下无法选用。

2、公开号为cn109515765a的专利文献公开了一种空间电磁对接装置，包括追踪飞行器、目标飞行器及捕获机构，追踪飞行器及目标飞行器均包括气瓶、基座、底板、主电磁体、辅助电磁体及气浮平台，基座安装在气浮平台上，基座的一侧安装有气瓶，另一侧设有底板，底板上安装有主电磁体，在主电磁体的周围均布有多个安装在底板上的辅助电磁体；追踪飞行器上安装有捕获机构，捕获机构包括电机、丝杠、丝母、传动杆及捕获爪，电机安装在基座上，输出轴与转动安装在基座上的丝杠相连，丝杠上螺纹连接有丝母，丝母沿周向均匀连接有多个传动杆，每个传动杆上均铰接有捕获爪，捕获爪铰接于基座上。该对接器结构简单、可靠，操作方便，能够更有效地进行空间对接。但是该对接器需借助电机进行对应控制，需配备电磁零部件，重量和体积较大，在诸多工况下无法选用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种插接分离装置。

2、根据本发明提供的插接分离装置，包括主动端和被动端，所述主动端包括主动端管嘴、主动端阀芯组件以及主动端壳体，所述主动端壳体、主动端管嘴以及主动端阀芯组件从外至内依次同轴设置，所述主动端阀芯组件通过弹性件活动设置在主动端管嘴内，所述主动端壳体与主动端阀芯组件均用于与被动端对接；

3、所述被动端包括被动端阀座、被动端阀芯组件以及被动端壳体，所述被动端阀芯组件包括对接部与安装部，所述对接部的一端通过安装部安装在被动端壳体内部，对接部的另一端用于与主动端阀芯组件对接，所述被动端阀座通过弹性件活动设置在对接部外部，被动端阀座的一端通过安装部安装在被动端壳体内部，被动端阀座的另一端用于与主动端壳体对接；

4、当主动端和被动端处于分离状态时，所述主动端阀芯组件在弹性件的作用下与所述主动端壳体贴合，形成密封副，所述被动端阀座在弹性件的作用下与所述对接部贴合，形成密封副；

5、当主动端和被动端处于插接状态时，所述主动端阀芯组件受被动端阀芯组件的作用力被顶开，并与所述主动端壳体脱离，所述被动端阀座受主动端壳体的作用力被顶开，并与对接部脱离，所述主动端与被动端之间的对接配合均采用球面副，所述主动端与被动端内部连通形成流道。

6、优选地，所述主动端管嘴的一端同轴安装在主动端壳体的一端内部，所述主动端阀芯组件同轴安装在装在主动端管嘴的一端所具有的阀芯容纳腔内部，主动端壳体设置在主动端管嘴的一端外部，所述主动端阀芯组件内部设置有第一弹簧，用于为主动端阀芯组件提供弹力；

7、所述被动端阀座的一端内部设置有第二弹簧，并用于为被动端阀座提供弹力，所述被动端阀座与主动端壳体之间的配合采用球面副，所述安装部与被动端壳体之间的配合采用球面副；

8、当主动端和被动端处于插接状态时，所述主动端壳体与被动端阀座之间形成内部腔，所述主动端管嘴、主动端阀芯组件、内部腔、被动端阀芯组件以及被动端壳体依次连通。

9、优选地，所述被动端阀座内部设置有用于容纳对接部的中空结构，所述对接部伸出被动端阀座的一端的半径大于所述中空结构的半径。

10、优选地，所述被动端还包括压紧盖，所述压紧盖用于将安装部压紧于被动端壳体上，所述压紧盖与安装部之间的配合采用球面副。

11、优选地，当所述主动端和被动端之间处于插接状态时，二者通过法兰形式螺栓连接，所述螺栓采用爆炸螺栓，从而实现分离状态的切换。

12、优选地，所述主动端阀芯组件侧面与被动端阀芯组件侧面均开设孔，用作流道。

13、优选地，所述被动端阀座与被动端阀芯组件中对接部的一端之间设置有用于容纳第二弹簧的弹簧腔，所述被动端阀芯组件在支撑第二弹簧的一侧开设孔，用于弹簧腔的泄压。

14、优选地，所述主动端阀芯组件与主动端壳体之间通过第一密封元件密封，所述第一密封元件为非金属材质。

15、优选地，所述被动端阀芯组件中对接部的另一端与被动端阀座之间通过第二密封元件密封，所述第二密封元件为非金属材质。

16、优选地，还包括第一密封圈、第二密封圈以及第三密封圈，所述第一密封圈用于被动端阀座和被动端阀芯的活动面的密封，所述第二密封圈用于被动端阀芯与被动端壳体之间的密封，所述第三密封圈用于被动端与主动端在插接状态下被动端阀座与主动端壳体的密封。

17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

18、1、本发明结构简单，操作方便，通过对主动端与被动端的对接处运用球面设计的技术手段，使插接分离装置在占用较小体积和重量同时，在总装插接安装过程以及上天分离过程允许两端组件不同轴，提升总装安装插接分离装置的便捷性与可靠性，降低上天后两对接航天器分离时卡住的风险，使两器分离过程更加稳定可靠。

19、2、本发明通过对主动端和被动端的弹性设计，保证了其在分离后可各自起到端路密封的作用，防止内部流体泄漏，减少分离时泄漏量。

20、3、本发明该装置分离时无需施加多余载荷，破坏主动端与被动端间的连接件即可分离，故优选安装爆炸螺栓的法兰连接形式，解决了安装插接机构的组合飞行器总装要求高、分离过程受力大等问题。

技术特征：

1.一种插接分离装置，其特征在于，包括主动端(100)和被动端(200)，所述主动端(100)包括主动端管嘴(1)、主动端阀芯组件(3)以及主动端壳体(4)，所述主动端壳体(4)、主动端管嘴(1)以及主动端阀芯组件(3)从外至内依次同轴设置，所述主动端阀芯组件(3)通过弹性件活动设置在主动端管嘴(1)内，所述主动端壳体(4)与主动端阀芯组件(3)均用于与被动端(200)对接；

2.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述主动端管嘴(1)的一端同轴安装在主动端壳体(4)的一端内部，所述主动端阀芯组件(3)同轴安装在装在主动端管嘴(1)的一端所具有的阀芯容纳腔内部，主动端壳体(4)设置在主动端管嘴(1)的一端外部，所述主动端阀芯组件(3)内部设置有第一弹簧(2)，用于为主动端阀芯组件(3)提供弹力；

3.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述被动端阀座(5)内部设置有用于容纳对接部的中空结构，所述对接部伸出被动端阀座(5)的一端的半径大于所述中空结构的半径。

4.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述被动端(200)还包括压紧盖(6)，所述压紧盖(6)用于将安装部压紧于被动端壳体(9)上，所述压紧盖(6)与安装部之间的配合采用球面副。

5.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，当所述主动端(100)和被动端(200)之间处于插接状态时，二者通过法兰形式螺栓连接，所述螺栓采用爆炸螺栓，从而实现分离状态的切换。

6.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述主动端阀芯组件(3)侧面与被动端阀芯组件(7)侧面均开设孔，用作流道。

7.根据权利要求2所述的插接分离装置，其特征在于，所述被动端阀座(5)与被动端阀芯组件(7)中对接部的一端之间设置有用于容纳第二弹簧(8)的弹簧腔，所述被动端阀芯组件(7)在支撑第二弹簧(8)的一侧开设孔，用于弹簧腔的泄压。

8.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述主动端阀芯组件(3)与主动端壳体(4)之间通过第一密封元件(301)密封，所述第一密封元件(301)为非金属材质。

9.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，所述被动端阀芯组件(7)中对接部的另一端与被动端阀座(5)之间通过第二密封元件(701)密封，所述第二密封元件(701)为非金属材质。

10.根据权利要求1所述的插接分离装置，其特征在于，还包括第一密封圈(10)、第二密封圈(11)以及第三密封圈(12)，所述第一密封圈(10)用于被动端阀座(5)和被动端(200)阀芯的活动面的密封，所述第二密封圈(11)用于被动端(200)阀芯与被动端壳体(9)之间的密封，所述第三密封圈(12)用于被动端(200)与主动端(100)在插接状态下被动端阀座(5)与主动端壳体(4)的密封。

技术总结
本发明公开了一种插接分离装置，包括主动端与被动端，主动端包括主动端管嘴、弹簧、主动端阀芯组件、主动端壳体，被动端包括被动端阀座、压紧盖、被动端阀芯组件、弹簧、被动端壳体、密封圈；处于分离状态时，主动端阀芯组件在弹性件的作用下与主动端壳体贴合，被动端阀座在弹性件的作用下与对接部贴合；处于插接状态时，主动端阀芯组件与主动端壳体脱离，被动端阀座与对接部脱离，内部连通形成流道，主动端与被动端之间的对接配合均采用球面副。本发明中主动端与被动端在分离状态下各自密封，在插接状态形成通路流道，且允许插接与分离过程两端组件轴线不同轴，该装置分离时无需施加多余载荷，具有密封性好、分离泄漏量少等优点。

技术研发人员：吴思宇,陈剑,李野,马海涛,韩泉东,吴聪,汪俊龙
受保护的技术使用者：上海空间推进研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17