[发明专利]自动脱落气管连接器

说明书

本公开提供了一种自动脱落气管连接器，其包括：气路快速接头，包括子体和母体，子体为气体输出口，母体为气体输入口；供气底座，子体固定在供气底座上；连接器组合板，母体固定在连接器组合板上；以及电动推杆，电动推杆固定在连接器组合板上，电动推杆用于提供推力，推力作用于供气底座，使得子体与母体分离。

技术领域

本公开涉及一种气管连接器，尤其涉及一种自动脱落气管连接器。

背景技术

运载火箭在发射场地面测试发射过程中，推进剂贮箱射前需要增压供气，发动机需要持续进行吹除供气，火箭低温阀门需要持续氮气气封供气，地面供气管路与火箭供气接口一般通过气管连接器连接。由于部分供气项目需要持续到火箭点火前2min才能停止，此时需要将地面气管连接器与火箭供气接口断开。因此可靠、实用、高效、低成本的气管连接器，在小型运载火箭尤其是民营航天运载火箭测试发射中有迫切的应用需求。

运载火箭用典型气管连接器为三管组合的连接器。连接器内置活动气缸通过曲柄连杆机构带动3个爪子作动，实现与火箭插座的连接和分离。连接时，气缸锁紧腔供气后拉紧3个爪子，使连接器锁紧在火箭插座上；脱落时，气缸脱落腔供气3个爪子张开，在拉簧的作用下，连接器被拉离火箭，悬挂于附近支架上。单个三管组合的气管连接器重量可达10kg以上，价格数十万元，手动对接程序繁琐，通常需要3人配合完成操作，费时约15分钟。脱落后恢复连接时，需要吹除和更换密封垫圈，连接器控制配气箱需要复位和重新锁紧供气。

美国“土星Ⅴ”火箭组合连接器将43条脐带的连接器组合在一个装置上，其中大部分都是供气管路，连接器包括连接、锁紧及脱落结构，连接器在火箭起飞到1.9cm高度脱落并与火箭完全分离。该火箭连接器脱落时间为火箭点火后，安全可靠性不高。

此外，针对单气路管路脱落装置，可采用复用式拉断阀，即拉断阀一端固定连接地面供气管路，一端与火箭供气接口连接，火箭起飞后依靠起飞推力拉断阀两端受力断开，实现箭地接口分离。该种分离方式为被动脱落，单个拉断阀拉断力较大约为100kg。

现有气管连接器存在如下缺点：一般为纯机械结构，本体设计冗余过大，导致质量过重，成本过高；对接程序繁琐，效率低；对接脱落时需额外供5MPa气体，地面配套设备较多，脱落过程动作力较大；一般针对特定数量的地面供气管路使用，如需增加项目需专门进行设计制造；对接效果及管路密封性一定程度上取决于人员操作熟练程度；为简化设计不具备自动脱落功能，射前需要人工操作脱落，但此时火箭推进剂已经加注，靠近火箭有一定的危险性。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种自动脱落气管连接器，其包括：气路快速接头，包括子体和母体，子体为气体输出口，母体为气体输入口；供气底座，子体固定在供气底座上；连接器组合板，母体固定在连接器组合板上；以及电动推杆，电动推杆固定在连接器组合板上，电动推杆用于提供推力，推力作用于供气底座，使得子体与母体分离。

根据本公开的至少一个实施方式，母体包括母体作动套圈和母体基座，连接器组合板包括母体固定底板；以及母体作动套圈固定在母体固定底板上，母体基座为气体输入口。

根据本公开的至少一个实施方式，连接器组合板还包括电动推杆固定底板，电动推杆固定在电动推杆固定底板上；以及电动推杆固定底板与母体固定底板位于不同的平面内，使得电动推杆的顶部端面与母体作动套圈的端面齐平。

根据本公开的至少一个实施方式，气管连接器还包括支架，用于悬挂连接器组合板。

根据本公开的至少一个实施方式，连接器组合板还包括吊耳，吊耳通过吊绳与支架相连，使得连接器组合板能够悬挂在支架上。

根据本公开的至少一个实施方式，电动推杆包括电源、电机、传动装置和限位开关，电源用于向电机供电，电机驱动传动装置，实现推力的输出，限位开关用于避免电机空烧。