本發(fā)明涉及運(yùn)載火箭加注設(shè)備相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫自密封連接器。

背景技術(shù)：

低溫自密封連接器主要用于低溫介質(zhì)槽罐、運(yùn)載火箭低溫貯箱等設(shè)備與低溫介質(zhì)輸送管路之間的連接，其主要作用是連接低溫閥門與低溫軟管，確保加注時(shí)的可靠密封、加注完成后可靠脫落、脫落后防止地面管路低溫介質(zhì)泄露等。在現(xiàn)有運(yùn)載火箭領(lǐng)域的低溫自密封連接器中，自密封的方式有兩種，一種是配合被動(dòng)式打開閥門使用的帶頂桿的自密封連接器，連接器自密封由頂桿圓盤壓緊連接器前端的端面密封實(shí)現(xiàn)，該自密封方式的流阻較大，適應(yīng)于流量加注小的情況，且已不適用于目前主流的氣動(dòng)打開式閥門；另一種是自密封面設(shè)置在低溫連接器介質(zhì)輸送腔內(nèi)，自密封開啟力由連接器介質(zhì)輸送腔外的球鎖提供，該連接器周向外形尺寸龐大，在要求箭、地連接面不突出箭壁的情況下對箭體開口要求大，且對接時(shí)操作不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低溫自密封連接器，以解決現(xiàn)有的低溫自密封連接器所存在的自密封方式流阻較大且不適用氣動(dòng)打開閥門，以及尺寸較大造成的對接操作不便的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種低溫自密封連接器，包括地面部分和箭上部分，用于低溫加注管路與箭上低溫閥門之間的連接，所述地面部分包括：設(shè)于地面外殼體內(nèi)的介質(zhì)運(yùn)輸腔，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔內(nèi)設(shè)有氣路腔，所述氣路腔內(nèi)設(shè)有自密封控制組件，所述自密封控制組件的驅(qū)動(dòng)輸出端與自密封筒的第一端相接，所述自密封筒的第二端具有一自密封部，所述自密封部上設(shè)有自密封頂桿，所述自密封筒的第一端的外部設(shè)有第一密封彈簧，所述第一密封彈簧與固定設(shè)置在介質(zhì)運(yùn)輸腔內(nèi)的彈簧座相抵；

所述箭上部分包括：頂桿支撐座，所述頂桿支撐座一端固定于箭上內(nèi)殼主體上，另一端用于與所述自密封頂桿接觸以支撐所述自密封頂桿，所述箭上內(nèi)殼體設(shè)于箭上外殼體內(nèi)；

所述地面部分用于與所述低溫加注管路通過法蘭連接，所述箭上部分用于與所述箭上低溫閥門通過法蘭連接，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔與所述箭上內(nèi)殼體通過箭上滑動(dòng)法蘭對接，所述地面部分的地面外殼體與所述箭上部分的箭上外殼體通過離合爪組件對接及鎖緊；

自密封部用于與所述介質(zhì)運(yùn)輸腔內(nèi)臺(tái)階孔對接，實(shí)現(xiàn)的介質(zhì)運(yùn)輸腔的密封；當(dāng)所述氣路腔內(nèi)充氣時(shí)，氣體壓力推動(dòng)所述自密封控制組件，進(jìn)而所述自密封控制組件驅(qū)動(dòng)自密封筒帶動(dòng)所述自密封部克服密封彈簧的彈簧力遠(yuǎn)離箭上部分進(jìn)而與臺(tái)階孔脫離，實(shí)現(xiàn)自密封面的開啟。

較佳地，所述自密封控制組件包括頂桿、波紋管端蓋及柔性波紋管，所述柔性波紋管的一端與頂桿相抵，另一端與所述波紋管端蓋相抵，所述頂桿依次穿過所述柔性波紋管及所述波紋管端蓋后與自密封筒相接觸；

當(dāng)所述氣路腔內(nèi)充氣時(shí)，氣體壓力推動(dòng)所述頂桿，進(jìn)而壓縮所述柔性波紋管，所述頂桿向所述波紋管端蓋進(jìn)行運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述自密封筒。

較佳地，所述箭上內(nèi)殼體內(nèi)還包括：成型波紋管Ⅱ，所述成型波紋管Ⅱ分別與所述箭上滑動(dòng)法蘭及所述箭上內(nèi)殼體焊接連接形成箭上腔，所述箭上滑動(dòng)法蘭套接在所述介質(zhì)運(yùn)輸腔上，自密封面的開啟后，輸送介質(zhì)時(shí)，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔內(nèi)及箭上腔內(nèi)的壓力增大，成型波紋管Ⅱ伸長，推動(dòng)所述箭上滑動(dòng)法蘭向所述介質(zhì)運(yùn)輸腔所在方向運(yùn)動(dòng)。

較佳地，所述成型波紋管Ⅱ外套設(shè)有成型波紋管Ⅰ，所述成型波紋管Ⅰ的外側(cè)套設(shè)有筒體Ⅰ。

較佳地，所述箭上內(nèi)殼體遠(yuǎn)離地面部分一側(cè)套設(shè)有成型波紋管Ⅲ，所述成型波紋管Ⅲ的外側(cè)套設(shè)有筒體Ⅱ。

較佳地，所述第一密封彈簧外還套設(shè)有第二密封彈簧，所述第二密封彈簧的一端與所述自密封筒相接，另一端與彈簧座相抵；所述介質(zhì)運(yùn)輸腔內(nèi)的臺(tái)階孔與所述自密封部的對接處設(shè)有低溫密封圈Ⅰ，所述第一密封彈簧、第二密封彈簧能夠與提供軸向壓力，以使所述自密封部與低溫密封圈Ⅰ間密封。

較佳地，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔靠近箭上部分的一側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)向座，所述導(dǎo)向座通過螺栓與所述介質(zhì)運(yùn)輸腔連接，所述自密封頂桿穿過所述導(dǎo)向座上的通孔后與所述頂桿支撐座接觸。

較佳地，所述氣路腔通過自密封控制管與氣路管接頭連接，所述自密封控制管經(jīng)所述介質(zhì)運(yùn)輸腔通向所述地面外殼體，所述氣路管接頭設(shè)于所述地面外殼體的外部。

較佳地，所述離合爪組件包括離合爪及氣缸組件，所述離合爪用于在箭上部分與地面部分對接后，鎖緊在所述箭上外殼體上，所述氣缸組件與所述離合爪連接，用于驅(qū)動(dòng)所述離合爪；所述離合爪組件設(shè)于所述地面外殼體外側(cè)，所述離合爪組件與所述地面外殼體之間設(shè)有滑動(dòng)法蘭及固定法蘭，所述固定法蘭與所述地面外殼體固定連接，所述滑動(dòng)法蘭與所述離合爪組件固定連接，所述滑動(dòng)法蘭與所述固定法蘭相對滑動(dòng)連接。

較佳地，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔與所述箭上內(nèi)殼體的相接位置處還設(shè)有低溫密封圈Ⅱ，所述箭上外殼體與地面外殼體的相接處設(shè)有徑向低溫密封圈。

綜上，本發(fā)明取得了低溫連接器在介質(zhì)輸送腔內(nèi)設(shè)置自密封及自密封控制組件，加注對接前由氣體壓縮自密封控制組件帶動(dòng)密封面開啟，減小對接時(shí)操作負(fù)擔(dān)，便于對接；地面部分與箭上部分通過兩道低溫密封確保密封可靠；連接器在加注過程中，可通過波紋管膨脹補(bǔ)償連接器遇冷后的軸向尺寸收縮，確保密封可靠；地面部分與箭上部分分離后，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)連接器地面介質(zhì)輸送腔自密封等有益效果。

附圖說明

圖1為優(yōu)選實(shí)施例提供的低溫自密封連接器二維結(jié)構(gòu)半剖圖；

圖2為優(yōu)選實(shí)施例提供的低溫自密封連接器四分之一剖視圖；

圖3為優(yōu)選實(shí)施例提供的低溫自密封連接器外部結(jié)構(gòu)圖；

圖4為優(yōu)選實(shí)施例提供的低溫自密封連接器中的箭上部分局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明，具體如下：

如圖1、圖3所示，本實(shí)施例提供的低溫自密封連接器，包括地面部分A和箭上部分B，地面部分A和箭上部分B間具有一對接面C，該低溫自密封連接器用于低溫加注管路與箭上低溫閥門之間的連接，具體地，地面部分A包括：設(shè)于地面外殼體3內(nèi)的介質(zhì)運(yùn)輸腔4，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4內(nèi)設(shè)有氣路腔，所述氣路腔內(nèi)設(shè)有自密封控制組件，所述自密封控制組件的驅(qū)動(dòng)輸出端與自密封筒11的第一端相接，所述自密封筒11的第二端具有一自密封部，所述自密封部上設(shè)有自密封頂桿12，自密封筒11與自密封頂桿12間通過螺栓連接固定，可沿軸向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自密封面的開啟與關(guān)閉。自密封筒11的第一端的外部設(shè)有第一密封彈簧6，所述第一密封彈簧6與固定設(shè)置在介質(zhì)運(yùn)輸腔4內(nèi)的彈簧座5相抵。

第一密封彈簧6外還套設(shè)有第二密封彈簧7，所述第二密封彈簧7的一端與所述自密封筒11相接，另一端與彈簧座5相抵；所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4內(nèi)的臺(tái)階孔與所述自密封部的對接處設(shè)有低溫密封圈Ⅰ13，所述第一密封彈簧6、第二密封彈簧7能夠與提供軸向壓力，以保證自密封部與低溫密封圈Ⅰ13間的密封。

自密封控制組件包括頂桿8、波紋管端蓋9及柔性波紋管10，所述柔性波紋管10的一端與頂桿8相抵，另一端與所述波紋管端蓋9相抵，所述頂桿8依次穿過所述柔性波紋管10及所述波紋管端蓋9后與自密封筒11相接觸。當(dāng)氣路腔內(nèi)充氣時(shí)，氣體壓力推動(dòng)所述頂桿8，進(jìn)而壓縮所述柔性波紋管10，所述頂桿8向所述波紋管端蓋9進(jìn)行運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述自密封筒11。

氣路腔通過自密封控制管1與氣路管接頭2連接，所述自密封控制管1經(jīng)所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4通向地面外殼體3，氣路管接頭2設(shè)于所述地面外殼體3的外部。

箭上部分包括：頂桿支撐座27，所述頂桿支撐座27一端固定于箭上內(nèi)殼主體26上，另一端用于與所述自密封頂桿12接觸以支撐所述自密封頂桿12，所述箭上內(nèi)殼體26設(shè)于箭上外殼體21內(nèi)。

箭上內(nèi)殼體26內(nèi)還包括：成型波紋管Ⅱ23，所述成型波紋管Ⅱ23分別與所述箭上滑動(dòng)法蘭19及所述箭上內(nèi)殼體26焊接連接形成箭上腔，所述箭上滑動(dòng)法蘭19套接在所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4上，自密封面的開啟后，輸送介質(zhì)時(shí)，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4內(nèi)及箭上腔內(nèi)的壓力增大，成型波紋管Ⅱ23伸長，推動(dòng)所述箭上滑動(dòng)法蘭19向所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4所在方向運(yùn)動(dòng)。其中，成型波紋管Ⅱ23外套設(shè)有成型波紋管Ⅰ20，成型波紋管Ⅰ20的外側(cè)套設(shè)有筒體Ⅰ22。

此外，箭上內(nèi)殼體26遠(yuǎn)離地面部分一側(cè)套設(shè)有成型波紋管Ⅲ25，成型波紋管Ⅲ25的外側(cè)套設(shè)有筒體Ⅱ24。

地面部分A用于與低溫加注管路通過法蘭連接，箭上部分B用于與箭上低溫閥門通過法蘭連接，所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4與所述箭上內(nèi)殼體26通過箭上滑動(dòng)法蘭19對接，所述地面部分的地面外殼體3與所述箭上部分的箭上外殼體21通過6組的離合爪組件28對接及鎖緊。

介質(zhì)運(yùn)輸腔4靠近箭上部分的一側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)向座16，所述導(dǎo)向座(16)通過螺栓與所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4連接，所述自密封頂桿12穿過所述導(dǎo)向座16上的通孔后與所述頂桿支撐座27接觸。

離合爪組件28包括離合爪及氣缸組件30，所述離合爪用于在箭上部分與地面部分對接后，鎖緊在所述箭上外殼體21上，所述氣缸組件30與所述離合爪連接，用于驅(qū)動(dòng)所述離合爪；所述離合爪組件28設(shè)于所述地面外殼體(3)外側(cè)，所述離合爪組件28與所述地面外殼體3之間設(shè)有滑動(dòng)法蘭14及固定法蘭15，所述固定法蘭15與所述地面外殼體3固定連接，所述滑動(dòng)法蘭14與所述離合爪組件28固定連接，所述滑動(dòng)法蘭14與所述固定法蘭15相對滑動(dòng)連接。

此外，介質(zhì)運(yùn)輸腔4與所述箭上內(nèi)殼體26的相接位置處還設(shè)有低溫密封圈Ⅱ18，用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的端面密封，所述箭上外殼體21與地面外殼體3的相接處設(shè)有徑向低溫密封圈17，用于實(shí)現(xiàn)外部的徑向密封。

自密封部用于與所述介質(zhì)運(yùn)輸腔4內(nèi)臺(tái)階孔對接，自密封部形成以自密封面，該自密封面與臺(tái)階孔的臺(tái)階處對接，實(shí)現(xiàn)的介質(zhì)運(yùn)輸腔4的密封。

地面部分與箭上部分對接前，通過金屬軟管與氣路管接頭2連接供氣，使得氣路腔充氣。而當(dāng)所述氣路腔內(nèi)充氣時(shí)，氣體壓力推動(dòng)自密封控制組件，進(jìn)而自密封控制組件驅(qū)動(dòng)自密封筒11帶動(dòng)自密封部以克服第一密封彈簧6以及第二密封彈簧7的彈簧力遠(yuǎn)離箭上部分進(jìn)而與臺(tái)階孔脫離，實(shí)現(xiàn)自密封面的開啟，以便開啟介質(zhì)運(yùn)輸腔。而在地面部分與箭上部分對接后，可撤出控制氣，此時(shí)由頂桿支撐座27為自密封桿12提供支撐力，來維持自密封面的開啟。

參考圖1、圖2，所述的地面部分與箭上部分對接前，通過金屬軟管與氣路管接頭2連接供氣，帶動(dòng)自密封控制組件壓縮，頂桿8向右移動(dòng)，帶動(dòng)自密封筒11克服彈簧力實(shí)現(xiàn)自密封面的開啟。

參考圖1、圖2，所述的地面部分與箭上部分對接完成后，可撤除控制氣，由頂桿支撐座27為自密封頂桿12提供支撐力，來實(shí)現(xiàn)自密封面的開啟。

參考圖1、圖4，所述的成形波紋管Ⅱ23分別與箭上滑動(dòng)法蘭19、箭上內(nèi)殼體主體26焊接成形，箭上滑動(dòng)法蘭19可相對于箭上內(nèi)殼體主體26沿軸向遠(yuǎn)離方向滑動(dòng)。所述的低溫連接器輸送介質(zhì)時(shí)，內(nèi)腔壓力增大，成形波紋管Ⅱ23膨脹伸長，推動(dòng)箭上滑動(dòng)法蘭19與地面部分靠緊確保密封可靠。

參考圖1、圖2，所述的地面部分與箭上部分之間設(shè)置兩道低溫密封圈：端面密封+徑向密封，確保密封可靠。

綜上，本發(fā)明取得了低溫連接器在介質(zhì)輸送腔內(nèi)設(shè)置自密封及自密封控制組件，減小連接器周向包絡(luò)；加注對接前由氣體壓縮自密封控制組件帶動(dòng)密封面開啟，減小對接時(shí)操作負(fù)擔(dān)，便于對接；地面部分與箭上部分通過兩道低溫密封確保密封可靠；連接器在加注過程中，可通過波紋管膨脹補(bǔ)償連接器遇冷后的軸向尺寸收縮，確保密封可靠；低溫介質(zhì)加注完成、地面部分與箭上部分分離后，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)輸送腔自密封、防止介質(zhì)或蒸氣泄露等有益效果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。