一种火箭二级脱拔防回弹装置及其安装方法与流程

1.本发明涉及一种火箭二级脱拔防回弹装置及其安装方法，属于机械设计领域。


背景技术：

2.火箭通过发射架起竖到发射台后，通常地面供电设备需要通过电缆为箭体提供电能，电缆一端连接电连接器插头，另一端通过发射架敷设连接地面供电设备，需要为火箭提供电源时，插头插设到火箭上的插座连接通电，火箭发射升空前，需要将火箭上电连接器插头分离，停止供电。
3.目前，电连接器插头与火箭上插座脱落方式主要以插头脱插自动电脱分离为主，机械脱拔为辅，而机械脱拔的执行机构通常是固定安装到发射架上，不具备可调适应能力。机械脱拔在有效拉力范围内，一般机械脱拔拉力方向与插头轴向方向夹角不大于10
°
，而火箭在加注过程中，会受到静态变形的影响，需要对火箭进行多次垂直度调整，垂直度调整完后，会使插头轴向方向与机械脱拔牵拉轴向方向夹角偏移大于10
°
，若在电脱分离失效的情况下，增加了机械脱拔失败的风险。
4.上述插头与火箭上插座脱离的方式中，插头脱离时，连接牵拉装置与插头间牵拉钢丝绳会带动插头远离火箭，而插头动作过程中会向下坠落绕牵拉点呈钟摆圆弧运动，且运动路径不能被控制。因此，插头向下坠落过程中，插头很容易与发射架发生碰撞，摔坏插头，而插头脱离插座后，不考虑风载，在自身重力作用下，插头向下坠落过程中，牵拉钢丝绳带动插头绕牵拉点做钟摆圆弧运动，当牵拉钢丝绳过长时，插头回弹，又增加了与火箭碰撞的风险。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种火箭二级脱拔防回弹装置，该火箭二级脱拔防回弹装置可有效防止插头回弹或绕牵拉点作钟摆圆弧运动，避免了插头碰到发射架或与火箭发生碰撞。
6.本发明通过以下技术方案得以实现。
7.本发明提供的一种火箭二级脱拔防回弹装置，包括两路平行设置的横向杆组成的横向调整装置，所述横向调整装置上安装有纵向调整装置，纵向调整装置中部安装有牵拉装置，牵拉装置顶部通过牵拉钢丝绳连接连接器；在牵拉装置侧方还安装有防回弹装置，防回弹装置通过牵拉钢丝绳连接连接器。
8.所述连接器由匹配的插头、插座组成，插座上成排连接多个插头，插头后端连接电缆。
9.所述横向杆端部固定支撑立板，支撑立板底部有安装底板结构，安装底板固定于发射架。
10.所述纵向调整装置为对称结构；纵向调整装置由两根平行的纵向支撑组件组成，纵向支撑组件端部有活节卡箍套在横向杆上，活节卡箍两端分别通过活节螺杆和销轴紧
固，销轴上有开口销；活节螺杆使活节卡箍具有
±
200mm的调整余量。
11.所述牵拉装置由电动推杆、底座调整装置组成，底座调整装置固定在发射架上，电动推杆垂直固定于底座调整装置中部，底座调整装置侧端垂直固定有固定卡箍，固定卡箍固定于纵向调整装置，防回弹装置安装在固定卡箍上，电动推杆顶端用于连接牵拉钢丝绳。
12.所述电动推杆由防爆电机组成，防爆电机输出端通过减速箱连接丝杠，丝杠顶端用于连接，防爆电机对立端安装有凸轮限位开关；凸轮限位开关用于接收丝杠的到位反馈信号，并实现防爆电机的正反转及急停控制。
13.所述防回弹装置由旋转摆杆组成，旋转摆杆上端通过锁紧螺母固定有回转杆，旋转摆杆下端通过导向杆安装在安装座上，安装座通过蝶形螺母固定在牵拉装置上；导向杆和安装座安装有弹簧，弹簧两端通过限位环和固定座限位；导向杆和旋转摆杆之间通过销轴固定，销轴上套有孔用挡圈。
14.所述牵拉钢丝绳由钢丝绳组成，钢丝绳两端通过夹板和夹芯夹住头部构成环状，夹芯和夹板通过螺母固定。
15.本发明还提供一种火箭二级脱拔防回弹装置安装方法，用于安装如上所述的火箭二级脱拔防回弹装置，包括如下步骤：
16.①
将横向调整装置安装到发射架上；
17.②
将纵向调整装置与横向调整装置预连接，将牵拉装置、防回弹装置安装于纵向调整装置；
18.③
调节纵向调整装置和横向调整装置的位置，使牵拉装置中电动推杆与连接器中插头的轴向方向夹角不大于10
°
；
19.④
将横向调整装置、纵向调整装置、牵拉装置连接紧固；
20.⑤
连接牵拉装置和连接器之间的牵拉钢丝绳；
21.⑥
将防回弹装置中弹簧压缩，防回弹装置中回转杆相对导向杆方向旋转90
°
，连接插头和电缆，连接防回弹装置和连接器之间的牵拉钢丝绳。
22.所述步骤
⑤
中，牵拉钢丝绳的长度大于火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和；牵拉钢丝绳的长度为火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和加100mm。
23.本发明的有益效果在于：结构组件简单，结构组件不需要焊接后额外加工；与发射架安装接口连接简单，安装连接快；所有调整组件操作简单方便，能快速操作，节约了火箭发射前操作时间，提高了发射效率；技术效益远大于其他单一性脱拔装置或防回弹装置，有效利用联合脱拔装置和防回弹装置协同作用，即可实现脱拔装置效果，又可实现防回弹装置的效果；部件不需另外定制，电控程序不复杂，操作简单方便。
附图说明
24.图1为本发明至少一种实施方式的结构示意图；
25.图2为图1中横向调整装置的结构示意图；
26.图3为图1中纵向调整装置的结构示意图；
27.图4为图1中牵拉装置的结构示意图；
28.图5为图1中防回弹装置的结构示意图；
29.图6为图1中牵拉钢丝绳的结构示意图；
30.图7为图4中电动推杆的结构示意图；
31.图8为图1中连接器的结构示意图。
32.图中：1-横向调整装置，11-横向杆，12-安装底板，13-支撑立板，2-纵向调整装置，21-纵向支撑组件，22-销轴，23-活节卡箍，24-活节螺杆，25-开口销，3-牵拉装置，31-电动推杆，32-固定卡箍，33-底座调整装置，4-防回弹装置，41-回转杆，42-锁紧螺母，43-旋转摆杆，44-导向杆，45-销轴，46-限位环，47-弹簧，48-固定座，49-安装座，411-蝶形螺母，412-孔用挡圈，5-牵拉钢丝绳，51-钢丝绳，52-夹芯，53-夹板，54-螺母，31-电动推杆，311-减速箱，312-防爆电机，313-丝杠，314-凸轮限位开关，6-连接器，61-插头，62-插座，63-电缆。
具体实施方式
33.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
34.实施例1
35.如图1至图8所示的一种火箭二级脱拔防回弹装置，包括两路平行设置的横向杆11组成的横向调整装置1，其特征在于，横向调整装置1上安装有纵向调整装置2，纵向调整装置2中部安装有牵拉装置3，牵拉装置3顶部通过牵拉钢丝绳5连接连接器6；在牵拉装置3侧方还安装有防回弹装置4，防回弹装置4通过牵拉钢丝绳5连接连接器6。
36.由此，电连接器插头与火箭上插座脱落方式主要以插头脱插自动电脱为主，二级脱拔防回弹装置机械脱拔为辅，在电连接器插头手轮端中心拉杆的φ2.2mm孔里设有拉断销，即插头电脱失败时，使用二级脱插牵拉装置强行牵拉实现插头、插座机械分离，当电分离、机械分离均失效时，当牵拉力大于196n，拉断销首先被破坏，不会造成箭体失稳倾倒。
37.二级脱拔防回弹装置安装到发射架上，可根据火箭加注后，受火箭静态变形和动态摆动的影响，通过纵向调整装置、底座调整装置及安装座调整装置机构可大范围调整牵拉装置牵拉力方向与插头轴向方向的夹角，使夹角不大于10
°
，提高了电连接器插头脱离的可靠性。
38.插头脱离后，牵拉装置和防回弹装置一起动作，而防回弹装置在自身重力下，旋转摆杆绕旋转轴向下旋转，旋转摆杆旋转过程中，通过牵拉钢丝绳带动插头下落。当旋转摆杆与导向轴呈一条直线时，弹簧由压缩状态向伸长状态变化，弹簧伸长过程中带动限位环向下运动能快速锁紧旋转摆杆和导向杆，从而防止插头下落摆动过程中撞上火箭。
39.防回弹装置锁紧和牵拉装置收缩动作都到位时，插头在防回弹装置牵拉点和电动推杆牵拉点之间，达到预定位置，可有效防止插头回弹或绕牵拉点作钟摆圆弧运动，避免了插头碰到发射架或与火箭发生碰撞。
40.实施例2
41.基于实施例1，连接器6由匹配的插头61、插座62组成，插座62上成排连接多个插头61，插头61后端连接电缆63。
42.进一步的，横向杆11端部固定支撑立板13，支撑立板13底部有安装底板12结构，安装底板12固定于发射架。
43.进一步的，纵向调整装置2为对称结构；纵向调整装置2由两根平行的纵向支撑组件21组成，纵向支撑组件21端部有活节卡箍23套在横向杆11上，活节卡箍23两端分别通过
活节螺杆24和销轴22紧固，销轴22上有开口销25；活节螺杆24使活节卡箍23具有
±
200mm的调整余量。
44.进一步的，牵拉钢丝绳5由钢丝绳51组成，钢丝绳51两端通过夹板53和夹芯52夹住头部构成环状，夹芯52和夹板53通过螺母54固定。
45.进一步的，防回弹装置4由旋转摆杆43组成，旋转摆杆43上端通过锁紧螺母42固定有回转杆41，旋转摆杆43下端通过导向杆44安装在安装座49上，安装座49通过蝶形螺母411固定在牵拉装置3上；导向杆44和安装座49安装有弹簧47，弹簧47两端通过限位环46和固定座48限位；导向杆44和旋转摆杆43之间通过销轴45固定，销轴45上套有孔用挡圈412。
46.上述各零部件均采用轻量化设计，旋转摆杆重量远小于插头最小脱拔力，且各零部件型号为市购产品，不需另外定制，电控程序不复杂，操作简单方便。
47.实施例3
48.基于实施例1，牵拉装置3由电动推杆31、底座调整装置33组成，底座调整装置33固定在发射架上，电动推杆31垂直固定于底座调整装置33中部，底座调整装置33侧端垂直固定有固定卡箍32，固定卡箍32固定于纵向调整装置2，防回弹装置4安装在固定卡箍32上，电动推杆31顶端用于连接牵拉钢丝绳5。
49.进一步的，电动推杆31由防爆电机312组成，防爆电机312输出端通过减速箱311连接丝杠313，丝杠313顶端用于连接，防爆电机312对立端安装有凸轮限位开关314；凸轮限位开关314用于接收丝杠313的到位反馈信号，并实现防爆电机312的正反转及急停控制。
50.实施例4
51.基于上述实施例，所述横向调整装置1为对称结构，两端由安装底板12固定到发射架上。
52.纵向调整装置2主要由纵向支撑组件21、销轴22、活节卡箍23、活节螺杆24、开口销25组成，纵向调整装置2为对称结构，两端主要通过活节卡箍23和活节螺杆24组合方式固定连接到横向调整装置1上，可在横向调整装置1实现
±
200mm的调整。
53.牵拉装置3主要由电动推杆31、固定卡箍32、底座调整装置33组成，底座调整装置33为对称结构，两端由固定卡箍32、蝶形螺母和螺栓配合安装到纵向调整装置2上，电动推杆31为牵拉钢丝绳5提供安装支撑接口。可在纵向调整装置2上实现
±
200mm的调整。
54.防回弹装置4由回转杆41、锁紧螺母42、旋转摆杆43、导向杆44、销轴45、限位环46、弹簧47、固定座48、安装座49、蝶形螺母411、孔用挡圈412组成。固定座48通过螺栓固定到安装座49上；导向杆44一端设有开槽，另一端设有螺纹孔，设有螺纹孔端与固定座48螺接相连，设有开槽端通过销轴45与旋转摆杆43连接；弹簧47和限位环置46于导向杆44上，其中弹簧47一端与安装座49抵接，另一端与限位环46抵接，弹簧47和限位环46相对运动可实现旋转摆杆43的锁紧与解锁，锁紧时，外力作用下，难以解锁，但可实现人为轻松解锁；回转杆41一端通过螺接与旋转摆杆43连接，另一端设有钢丝绳牵拉点，回转杆螺纹段可在旋转摆杆上进行伸长与缩短调节，调节过程中可通过旋转螺母进行锁紧与解锁。
55.牵拉钢丝绳5主要由钢丝绳51、夹芯52、夹板53、螺母54组成，夹芯52一端开有u型孔，另一端设有螺纹，钢丝绳51可通过夹芯u型孔在夹板53和螺母54作用下实现钢丝绳长度的调节。
56.连接器6主要由插头61、插座62、电缆63组成，插座62与火箭固定为一体，发射架后
倒前，需要将插头61与插座62分离断电，牵拉钢丝绳5一端连接在插头61拉断销孔上。
57.电动推杆31主要由减速箱311、防爆电机312、丝杠313、凸轮限位开关314组成，牵拉力为500n，推杆行程为大于160mm，牵拉速度为30mm/s，在防爆电机312输入对立端安装有凸轮限位开关314，主要作用为能可靠接收丝杠313伸出和收缩到位反馈信号，实现到位停止，同时能够实现电机的正反转及急停控制。
58.实施例5
59.用于安装如上述实施例的一种火箭二级脱拔防回弹装置安装方法，包括如下步骤：
60.①
将横向调整装置1安装到发射架上；
61.②
将纵向调整装置2与横向调整装置1预连接，将牵拉装置3、防回弹装置4安装于纵向调整装置2；
62.③
调节纵向调整装置2和横向调整装置1的位置，使牵拉装置3中电动推杆31与连接器6中插头61的轴向方向夹角不大于10
°
；
63.④
将横向调整装置1、纵向调整装置2、牵拉装置3连接紧固；
64.⑤
连接牵拉装置3和连接器6之间的牵拉钢丝绳5；
65.⑥
将防回弹装置4中弹簧47压缩，防回弹装置4中回转杆41相对导向杆44方向旋转90
°
，连接插头61和电缆63，连接防回弹装置4和连接器6之间的牵拉钢丝绳5。
66.步骤
⑤
中，牵拉钢丝绳5的长度大于火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和；牵拉钢丝绳5的长度为火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和加100mm。
67.横向调整装置1安装在发射架上，起支撑固定作用；纵向调整装置2能带动整体进行左右位移调整；防回弹装置4旋转下落过程中能带动插头下落，可有效防止插头回弹或绕牵拉点作钟摆圆弧运动，避免了插头在牵拉脱拔过程中与起竖架或火箭发生碰撞。

技术特征：
1.一种火箭二级脱拔防回弹装置，包括两路平行设置的横向杆(11)组成的横向调整装置(1)，其特征在于，所述横向调整装置(1)上安装有纵向调整装置(2)，纵向调整装置(2)中部安装有牵拉装置(3)，牵拉装置(3)顶部通过牵拉钢丝绳(5)连接连接器(6)；在牵拉装置(3)侧方还安装有防回弹装置(4)，防回弹装置(4)通过牵拉钢丝绳(5)连接连接器(6)。2.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述连接器(6)由匹配的插头(61)、插座(62)组成，插座(62)上成排连接多个插头(61)，插头(61)后端连接电缆(63)。3.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述横向杆(11)端部固定支撑立板(13)，支撑立板(13)底部有安装底板(12)结构，安装底板(12)固定于发射架。4.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述纵向调整装置(2)为对称结构；纵向调整装置(2)由两根平行的纵向支撑组件(21)组成，纵向支撑组件(21)端部有活节卡箍(23)套在横向杆(11)上，活节卡箍(23)两端分别通过活节螺杆(24)和销轴(22)紧固，销轴(22)上有开口销(25)；活节螺杆(24)使活节卡箍(23)具有
±
200mm的调整余量。5.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述牵拉装置(3)由电动推杆(31)、底座调整装置(33)组成，底座调整装置(33)固定在发射架上，电动推杆(31)垂直固定于底座调整装置(33)中部，底座调整装置(33)侧端垂直固定有固定卡箍(32)，固定卡箍(32)固定于纵向调整装置(2)，防回弹装置(4)安装在固定卡箍(32)上，电动推杆(31)顶端用于连接牵拉钢丝绳(5)。6.如权利要求5所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述电动推杆(31)由防爆电机(312)组成，防爆电机(312)输出端通过减速箱(311)连接丝杠(313)，丝杠(313)顶端用于连接，防爆电机(312)对立端安装有凸轮限位开关(314)；凸轮限位开关(314)用于接收丝杠(313)的到位反馈信号，并实现防爆电机(312)的正反转及急停控制。7.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述防回弹装置(4)由旋转摆杆(43)组成，旋转摆杆(43)上端通过锁紧螺母(42)固定有回转杆(41)，旋转摆杆(43)下端通过导向杆(44)安装在安装座(49)上，安装座(49)通过蝶形螺母(411)固定在牵拉装置(3)上；导向杆(44)和安装座(49)安装有弹簧(47)，弹簧(47)两端通过限位环(46)和固定座(48)限位；导向杆(44)和旋转摆杆(43)之间通过销轴(45)固定，销轴(45)上套有孔用挡圈(412)。8.如权利要求1所述的火箭二级脱拔防回弹装置，其特征在于，所述牵拉钢丝绳(5)由钢丝绳(51)组成，钢丝绳(51)两端通过夹板(53)和夹芯(52)夹住头部构成环状，夹芯(52)和夹板(53)通过螺母(54)固定。9.一种火箭二级脱拔防回弹装置安装方法，其特征在于，用于安装如权利要求1～8中任一项所述的火箭二级脱拔防回弹装置，包括如下步骤：
①
将横向调整装置(1)安装到发射架上；
②
将纵向调整装置(2)与横向调整装置(1)预连接，将牵拉装置(3)、防回弹装置(4)安装于纵向调整装置(2)；
③
调节纵向调整装置(2)和横向调整装置(1)的位置，使牵拉装置(3)中电动推杆(31)与连接器(6)中插头(61)的轴向方向夹角不大于10
°
；
④
将横向调整装置(1)、纵向调整装置(2)、牵拉装置(3)连接紧固；
⑤
连接牵拉装置(3)和连接器(6)之间的牵拉钢丝绳(5)；
⑥
将防回弹装置(4)中弹簧(47)压缩，防回弹装置(4)中回转杆(41)相对导向杆(44)方向旋转90
°
，连接插头(61)和电缆(63)，连接防回弹装置(4)和连接器(6)之间的牵拉钢丝绳(5)。10.如权利要求9所述的火箭二级脱拔防回弹装置安装方法，其特征在于，所述步骤
⑤
中，牵拉钢丝绳(5)的长度大于火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和；牵拉钢丝绳(5)的长度为火箭相对于轴线最大晃动量和发射架二级脱插安装位置最大晃动量之和加100mm。

技术总结
本发明提供了一种火箭二级脱拔防回弹装置，包括两路平行设置的横向杆组成的横向调整装置，所述横向调整装置上安装有纵向调整装置，纵向调整装置中部安装有牵拉装置，牵拉装置顶部通过牵拉钢丝绳连接连接器；在牵拉装置侧方还安装有防回弹装置，防回弹装置通过牵拉钢丝绳连接连接器。本发明还提供一种火箭二级脱拔防回弹装置安装方法本发明结构组件简单，结构组件不需要焊接后额外加工；与发射架安装接口连接简单，安装连接快；所有调整组件操作简单方便，能快速操作，节约了火箭发射前操作时间，提高了发射效率；部件不需另外定制，电控程序不复杂，操作简单方便。操作简单方便。操作简单方便。


技术研发人员：田仁强 谭悦 阮国民 汤雷武 吴蒙 罗雁翎
受保护的技术使用者：贵州航天天马机电科技有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/13