一种气液组合对接连接器的制作方法

本发明属于运载火箭发射技术领域，尤其涉及火箭与地面间供液、供气管路接口。

背景技术：

现代大型运载火箭箭地接口需要连接的气、液管路很多并通过连接器与箭体对接、自动脱落。供气管路接口通径通常较小，易于实现集中布置在一个供气连接器上，例如气管连接器、插拔连接器，而低温推进剂加注或排气的供液连接器接口通径通常较大，结构比较复杂，为单体连接器结构形式，供气连接器与供液连接器一般为独立产品结构，分别完成与箭体的对接、脱落。

运载火箭上每个贮箱模块通常需要设置燃烧剂、氧化剂加注排气连接器以及动力系统连接的供气连接器，气、液连接器分别为独立产品结构，则需要设置的连接器总数量较多，将气、液不同类型介质管路集中组合到一个连接器，则可以减少连接器数量，以及自动对接脱落回收机构的数量，简化连接器系统复杂性，提高可操作性。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明提供一种多路供气管路、供液管路集成的组合连接器，同时自动对接脱落；实现连接器本体及供液、供气管路对接运动不必跟随。

(二)技术方案

本发明一种气液组合对接连接器，包括连接器主体、箭上插座、平动装置；所述连接器主体安装在平动装置上，所述平动装置与发射台架固定；所述连接器主体包括液路管路接口、供气插座，供气插座与气体软管连接，液路管路接口与液路连接；箭上插座在与液路管路接口、供气插座相应的位置分别设置液路插座、供气插头，箭上插座固定在箭体外侧；连接器主体上安装有数个气缸，液路管路接口通过液路管路接头接入液路插座，液路管路接头固定在连接器主体上，可伸缩；连接器对接时，平动装置使连接器主体与箭上插座水平位置对正，气缸活塞杆伸出驱使连接器主体与箭上插座对接贴合，供气插头插入供气插座充气和充液任务完成后，活塞杆缩回，所述供气插座与供气插头、液路管路接头与液路插座分离，连接器主体与箭上插座脱离。

进一步地，所述连接器主体还包括导向杆，在箭上插座相应位置设置导向套，对接时导向杆在导向套内移动。

进一步地，所述供气插头、供气插座采用平衡式供气接头，减少接口间供气分离力。

进一步地，所述连接器主体还包括连接器本体、连接器组合板，连接器组合板连接在连接器本体上，所述液路管路接头与连接器组合板固定，连接器组合板的两侧或圆周方向安装多个供气插座。

进一步地，所述箭上插座还包括箭上组合板；所述液路插座和供气插头均安装在箭上组合板上，各安装位置与连接器组合板上的液路接头、供气插座相应位置对应。

进一步地，所述液路管路接头，可伸缩，包括接头本体、隔热套、弹簧张力密封圈、钢丝挡圈、接头导向套，接头导向套套合在接头本体上，弹簧张力密封圈固定于两个接头导向套中间，接头导向套外侧由钢丝挡圈限位防止脱出；弹簧张力密封圈采用串联或并联方式冗余密封。

工作原理：

连接器对接时，平动装置通过电动推杆等执行机构使连接器主体与箭上插座水平对中，然后气缸活塞杆伸出，活塞杆带动连接器组合板上安装的部件一同向箭上插座运动，导向杆首先插入导向套进行定位导向，然后液路管路接头插入液路插座，供气插头插入供气插座，连接器组合板与箭上组合板贴合后，连接器实现对接到位。在连接器组合板对接过程，连接器本体及供液管路不必跟随运动。

连接器对接到位后，液路管路接头与插座密封槽处通过外侧的弹簧张力密封圈、内侧的弹簧张力密封圈实现并联的双道冗余低温密封，液路管路接头在前后运动过程中，始终通过串联的双道弹簧张力密封圈与连接器本体进行密封。

连接器脱落时，活塞杆缩回，连接器组合板、液路管路接头、导向杆、供气插座等与箭上插座拔出分离，实现连接器的脱落。

(三)本发明的有益效果：

本气液组合自动对接连接器，集成了多路供气管路、供液管路接口，同时对接脱落，可以减少单个连接器的数量；供液及供气通路通过伸缩式液路管路接头前后运动自动对接脱落，实现连接器本体及供液管路对接运动不必跟随；液路管路接头采用了冗余密封提高了密封可靠性。

附图说明

图1：气液组合自动对接连接器结构图；

其中，1—连接器主体，2—箭上插座，3—平动装置

图2：连接器主体1的结构图；

其中，101—连接器本体，102—气缸，103—连接器组合板，104—供气插座105—导向杆，106—液路管路接口，107—活塞杆，4—液路管路接头

图3：箭上插座2的结构图；

其中，201—箭上组合板，202—液路插座，203—供气插头，204—导向套，205—插座密封槽，206——o形圈；

图4：伸缩式低温接头4的结构图；

其中，401—接头本体，402—大隔热套，403—弹簧张力密封圈，404—接头导向套，405—钢丝挡圈，406—外隔热套，407—内隔热套，408—弹簧张力密封圈

图5：连接器主体与箭上插座的对接前及脱落后结构图。

具体实施方式

除了下面所述的实施例，本发明还可以有其它实施例或以不同方式来实施。因此，应当知道，本发明并不局限于在下面的说明书中所述或在附图中所示的部件的结构的详细情况。

如图1所示，一种气液组合自动对接连接器，包括连接器主体1、箭上插座2、平动装置3，箭上插座2与箭体外侧固定，平动装置3与发射台架等固定位置固连，连接器主体1安装在平动装置3上。

如图2所示，连接器主体1结构，包括连接器本体101、气缸102、连接器组合板103、供气插座104、导向杆105、液路管路接口106、伸缩式低温接头4。连接器本体101与液路管路接口106通过法兰及螺栓连接，连接器本体101的法兰面上均布安装多个气缸102，气缸102伸出的活塞杆107与液路管路接头4的法兰连接，液路管路接头4位于连接器组合板103的中心并通过螺栓固定连接，两侧或圆周方向根据需求装卡多个供气插座104、以及导向杆105。供气插座104下方连接供气软管，导向杆105用于与箭上插座2对接时的定位导向。液路管路接头4上安装的两道串联的弹簧张力密封圈403与连接器本体101内侧保持密封配合。

如图3所示，箭上插座2包括箭上组合板201、液路插座202、供气插头203、导向套204、o形圈206。液路插座202位于箭上组合板201中心并通过法兰及螺栓连接，供气插头203、导向套204通过螺纹及螺栓连接方式安装在箭上组合板201，各安装位置与连接器组合板103上的液路管路接头4、供气插座104、导向杆105位置对应配合。为减少接口间供气分离力，高压路供气插头203、供气插座104采用平衡式供气接头。连接器对接到位后，供气插头203与供气插座104通过o形圈206密封，液路管路接头4与插座密封槽205处通过弹簧张力密封圈403、408实现内外两侧并联的双道冗余低温密封。

液路管路接头4包括接头本体401，大隔热套402、外隔热套406、内隔热套407，接头导向套404，弹簧张力密封圈403、408，钢丝挡圈405。大隔热套402、外隔热套406、内隔热套407，接头导向套404采用非金属f4材料，套合在接头本体401上，弹簧张力密封圈403、408固定于接头导向套404后，由钢丝挡圈405限位防止脱出，接头导向套404用于连接器对接初始插入时的定位导向。弹簧张力密封圈403、408用于与连接器本体101及液路插座202的低温密封。

本发明工作过程分为连接器对接密封过程和脱落过程。

连接器对接状态见附图1，连接器对接前及脱落后状态见图5。

连接器对接密封过程：连接器对接时，平动装置3通过电动推杆等执行机构使连接器主体1与箭上插座2对中，然后对气缸102对接腔供气使活塞杆107伸出，活塞杆107带动连接器组合板103上安装的部件一同向箭上插座2运动，导向杆105首先插入导向套204进行定位导向，然后液路管路接头4插入液路插座202的插座密封槽205处，供气插头203插入供气插座104，连接器组合板103与箭上组合板201贴合后，连接器实现对接到位。在连接器组合板103对接过程，连接器本体101及供液管路不必跟随运动。连接器对接到位后，液路管路接头4与液路插座202通过外侧的弹簧张力密封圈403、内侧的弹簧张力密封圈408实现并联的双道冗余低温密封，供气插头203与供气插座104通过o形圈206密封，伸缩式低温接头4在前后运动过程中，始终通过串联的双道弹簧张力密封圈403与连接器本体101进行密封。

连接器脱落过程：连接器脱落时，对气缸102脱落腔供气使活塞杆107缩回，连接器组合板103、液路管路接头4、导向杆105、供气插座104等与箭上插座2拔出分离，实现连接器的脱落。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。