一种圆形电磁脱落插头及连接器
阅读说明：本技术 一种圆形电磁脱落插头及连接器 (Circular electromagnetic drop plug and connector ) 是由 曾军 张晓彤 楚淇博 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种圆形电磁脱落插头及连接器,该圆形电磁脱落插头包括插头壳体组件和电磁脱落组件,所述插头壳体组件包括插头壳体、针前绝缘体、针后绝缘体、第一卡簧和多个插针,该连接器包括插座和与所述插头,所述插头与插座对接,所述插座包括插座壳体组件和限位套组件,电磁脱落组件和限位套组件配合实现插头和插座的锁紧和分离。本发明采用电磁分离结构将分离脱落电连接器利用电磁力分离,这种情况对分离体的运动轨迹没有干扰,有利于飞行器按预定轨迹行驶。(The invention provides a circular electromagnetic shedding plug and a connector, wherein the circular electromagnetic shedding plug comprises a plug shell component and an electromagnetic shedding component, the plug shell component comprises a plug shell, a front needle insulator, a rear needle insulator, a first clamp spring and a plurality of contact pins, the connector comprises a socket and the plug, the plug is in butt joint with the socket, the socket comprises a socket shell component and a limiting sleeve component, and the electromagnetic shedding component and the limiting sleeve component are matched to realize locking and separation of the plug and the socket. The separation and shedding electric connector is separated by the electromagnetic force by adopting the electromagnetic separation structure, so that the motion trail of the separation body is not interfered, and the flying vehicle can run according to the preset trail.)
技术领域
本发明属于拉脱连接器技术领域，涉及一种圆形电磁脱落插头及连接器。
背景技术
传统的拉脱连接器是采用中心拉杆、钢球或弹性爪上锁解锁，借用火箭发射的惯性力来实现脱落电连接器的瞬间强制分离，虽然这种机械分离的方式结构紧凑、输出力大，但它所产生的机械力将会干扰卫星的分离姿态，影响卫星的分离安全。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种圆形电磁脱落插头及连接器。本发明采用电磁分离结构将分离脱落电连接器利用电磁力分离，这种情况对分离体的运动轨迹没有干扰，有利于飞行器按预定轨迹行驶。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种圆形电磁脱落插头，所述插头包括插头壳体组件和电磁脱落组件，所述插头壳体组件包括插头壳体、针前绝缘体、针后绝缘体、第一卡簧和多个插针，所述针前绝缘体和针后绝缘体通过第一卡簧安装在所述插头壳体中，在所述针前绝缘体和针后绝缘体中心设有用于电磁脱落组件穿过的通孔，多个插针轴向安装在针前绝缘体和针后绝缘体中；所述电磁脱落组件包括拉杆、拉杆外套、顶帽、外套管、尾附壳体、分离弹簧、锁紧钢球、活动衔铁、回复弹簧、电磁铁外壳、固定衔铁、绕组支架、线圈；
所述固定衔铁安装在电磁铁外壳末端，电磁铁外壳前端与尾附壳体相连接，在固定衔铁的前端设有可左右移动的活动衔铁，在固定衔铁和活动衔铁的外部设有绕组支架，所述线圈缠绕在绕组支架上，活动衔铁与固定衔铁同轴设置，固定衔铁前端中心设有向内凸出的限位套筒，所述拉杆末端外周设有第一环形凸台，第一环形凸台置于活动衔铁与固定衔铁中，回复弹簧置于限位套筒内并套装在拉杆末端外周，回复弹簧两端分别抵在第一环形凸台末端面与固定衔铁限位套筒内侧前端面之间，拉杆的前端自活动衔铁内穿出，在拉杆的前端外周套装有拉杆外套，拉杆外套末端设有向外周凸出的限位台，限位台的末端面与活动衔铁的前端面相贴合，在所述拉杆外套的外周依次套装有分离弹簧和顶帽，在拉杆外套前端开设的径向通孔中设有锁紧钢球，拉杆的前端设有用于对锁紧钢球进行限位的锥面，在分离弹簧和顶帽的外周套装有外套管，外套管末端设有定位台，定位台内部与拉杆外套的限位台相抵接，定位台另外通过螺钉与尾附壳体及电磁铁外壳相固定。
进一步地，在所述拉杆外套的锁紧钢球后端开设的径向通孔内还设有与外套管挡止配合的限位钢球，用于限制顶帽的轴向移动范围，所述顶帽的内部还设有用于与所述锁紧钢球和限位钢球滑动配合的滑道。
进一步地，所述尾附壳体前端与插头壳体末端采用螺钉固定，且尾附壳体采用金属材质制成。
进一步地，在所述针前绝缘体和针后绝缘体通孔的旁边设有用于安装分离组件的孔腔，所述分离组件包括可前后移动地安装在针前绝缘体和针后绝缘体的孔腔中的助力柱，且助力柱末端与所述针前绝缘体前端之间挡止配合安装，在助力柱内安装有助力弹簧，在插头与插座对接时，助力柱受力压缩助力弹簧，电磁脱落组件解锁后，助力弹簧得以释放，从而推动插头与插座分离。
进一步地，所述助力柱为一端为开口的中空圆柱体结构，且在开口设有向外周延伸的第二环形凸台，所述针前绝缘体前端设有向内凸出的第三环形凸台，所述助力柱具有第二环形凸台的一端置于针前绝缘体中，第二环形凸台与第三环形凸台相配合对助力柱的轴向移动范围进行限位。
本发明另外提供一种圆形电磁脱落连接器，该连接器包括插座和所述插头，所述插头与插座对接，所述插座包括插座壳体组件和限位套组件，电磁脱落组件和限位套组件配合实现插头和插座的锁紧和分离；所述插座壳体组件包括插座壳体、孔前绝缘体、孔后绝缘体、第二卡簧、多个插孔，所述孔前绝缘体和孔后绝缘体通过第二卡簧安装在插座壳体内部，在所述孔前绝缘体和孔后绝缘体中心设有用于安装限位套组件的通孔，所述限位套组件包括限位套和通过螺纹连接固定在限位套前端外部的限位套尾管，所述限位套末端外周依次安装垫片、垫圈和螺母，限位套通过限位套尾管和螺母相配合实现与孔前绝缘体和孔后绝缘体的固定，在限位套的前端内部设有轴向设置的柱形孔，在柱形孔内前端设有环形槽；所述多个插孔分别轴向安装在孔前绝缘体和孔后绝缘体中，分别用于与多个插针相对接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明线圈中通入电流后产生磁场，通过电磁铁外壳、活动衔铁、固定衔铁组成磁路，在活动衔铁和固定衔铁间产生电磁吸力，电磁吸力克服回复弹簧力带动活动衔铁运动，从而触发电磁拉脱组件中的解锁装置，实现电磁脱落的功能。本发明改变了现有的机械拉脱结构依靠惯性力牵引拉杆触发解锁机构的方式，通过电磁力带动拉杆移动，从而触发解锁机构实现解锁。该结构的优点主要是不需要借助外力，仅需通入一定电流即可实现解锁，从而可以有效防止外力对飞行器运动轨迹的干扰。
附图说明
图1是本发明的圆形电磁脱落插头的剖视图；
图2是本发明的圆形电磁脱落插头的的外部结构示意图；
图3是插头壳体组件的结构示意图；
图4是电磁脱落组件的结构示意图；
图5是本发明的圆形电磁脱落连接器的结构示意图；
图6是本发明的圆形电磁脱落连接器的插座结构示意图；
图中：1-插头壳体组件；1-1-针后绝缘体；1-2-第一卡簧；1-3-针前绝缘体；1-3-1-第三环形凸台；1-4-助力弹簧；1-5-插头壳体；1-6-助力柱；1-6-1-第二环形凸台；1-7-插针；
2-电磁脱落组件；2-1-顶帽；2-2-拉杆外套；2-2-1-限位台；2-3-外套管；2-3-1-定位台；2-4-尾附壳体；2-5-绕组支架；2-6-回复弹簧；2-7-固定衔铁；2-7-1-限位套筒；2-8-电磁铁外壳；2-9-线圈；2-10-活动衔铁；2-11-分离弹簧；2-12-锁紧钢球；2-13-拉杆；2-13-1-第一环形凸台；2-14-限位钢球；
3-插座壳体组件；301-插座壳体；302-孔前绝缘体；303-孔后绝缘体；304-第二卡簧；305-插孔；306-垫片；307-垫圈；308-螺母；
4-限位套组件；401-限位套；4011-柱形孔；4012-环形槽；402-限位套尾管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-图2，一种圆形电磁脱落插头，所述插头包括插头壳体组件1和电磁脱落组件2，参照图3，所述插头壳体组件1包括插头壳体1-5、针前绝缘体1-3、针后绝缘体1-1、第一卡簧1-2和多个插针1-7，所述针前绝缘体1-3和针后绝缘体1-1通过第一卡簧1-2安装在所述插头壳体1-5中，在所述针前绝缘体1-3和针后绝缘体1-1中心设有用于电磁脱落组件2穿过的通孔，多个插针1-7轴向安装在针前绝缘体1-3和针后绝缘体1-1中；
参照图4，所述电磁脱落组件2包括拉杆2-13、拉杆外套2-2、顶帽2-1、外套管2-3、尾附壳体2-4、分离弹簧2-11、锁紧钢球2-12、活动衔铁2-10、回复弹簧2-6、电磁铁外壳2-8、固定衔铁2-7、绕组支架2-5、线圈2-9；所述固定衔铁2-7安装在电磁铁外壳2-8末端，电磁铁外壳2-8前端与尾附壳体2-4相连接，在固定衔铁2-7的前端设有可左右移动的活动衔铁2-10，在固定衔铁2-7和活动衔铁2-10的外部设有绕组支架2-5，所述线圈2-9缠绕在绕组支架2-5上，活动衔铁2-10与固定衔铁2-7同轴设置，固定衔铁2-7前端中心设有向内凸出的限位套筒2-7-1，所述拉杆2-13末端外周设有第一环形凸台2-13-1，第一环形凸台2-13-1置于活动衔铁2-10与固定衔铁2-7中，回复弹簧2-6置于限位套筒2-7-1内并套装在拉杆2-13末端外周，回复弹簧2-6两端分别抵在第一环形凸台2-13-1末端面与固定衔铁2-7限位套筒2-7-1内侧前端面之间，拉杆2-13的前端自活动衔铁2-10内穿出，在拉杆2-13的前端外周套装有拉杆外套2-2，拉杆外套2-2末端设有向外周凸出的限位台2-2-1，限位台2-2-1的末端面与活动衔铁2-10的前端面相贴合，在所述拉杆外套2-2的外周依次套装有分离弹簧2-11和顶帽2-1，在拉杆外套2-2前端开设的径向通孔中设有锁紧钢球2-12，拉杆2-13的前端设有用于对锁紧钢球2-12进行限位的锥面，在分离弹簧2-11和顶帽2-1的外周套装有外套管2-3，外套管2-3末端设有定位台2-3-1，定位台2-3-1内部与拉杆外套2-2的限位台2-2-1相抵接，定位台2-3-1另外通过螺钉与尾附壳体2-4及电磁铁外壳2-8相固定。
在所述拉杆外套2-2的锁紧钢球2-12后端开设的径向通孔内还设有与外套管2-3挡止配合的限位钢球2-14，用于限制顶帽2-1的轴向移动范围，所述顶帽2-1的内部还设有用于与所述锁紧钢球2-12和限位钢球2-14滑动配合的滑道。
所述尾附壳体2-4前端与插头壳体1-5末端采用螺钉固定，且尾附壳体2-4采用金属材质制成，用于实现屏蔽。
在所述针前绝缘体1-3和针后绝缘体1-1通孔的旁边设有用于安装分离组件的孔腔，所述分离组件包括可前后移动地安装在针前绝缘体1-3和针后绝缘体1-1的孔腔中的助力柱1-6，且助力柱1-6末端与所述针前绝缘体1-3前端之间挡止配合安装，在助力柱1-6内安装有助力弹簧1-4，在插头与插座对接时，助力柱1-6受力压缩助力弹簧1-4，电磁脱落组件2解锁后，助力弹簧1-4得以释放，从而推动插头与插座分离。
所述助力柱1-6为一端为开口的中空圆柱体结构，且在开口设有向外周延伸的第二环形凸台1-6-1，所述针前绝缘体1-3前端设有向内凸出的第三环形凸台1-3-1，所述助力柱1-6具有第二环形凸台1-6-1的一端置于针前绝缘体1-3中，第二环形凸台1-6-1与第三环形凸台1-3-1相配合对助力柱1-6的轴向移动范围进行限位。
参照图5，本发明另外提供了一种圆形电磁脱落连接器，该连接器包括插座和所述插头，所述插头与插座对接，参照图6，所述插座包括插座壳体组件3和限位套组件4，电磁脱落组件2和限位套组件4配合实现插头和插座的锁紧和分离；所述插座壳体组件3包括插座壳体301、孔前绝缘体302、孔后绝缘体303、第二卡簧304、多个插孔，所述孔前绝缘体302和孔后绝缘体303通过第二卡簧304安装在插座壳体301内部，在所述孔前绝缘体302和孔后绝缘体303中心设有用于安装限位套组件4的通孔，所述限位套组件4包括限位套401和通过螺纹连接固定在限位套401前端外部的限位套尾管402，所述限位套401末端外周依次安装垫片306、垫圈307和螺母308，限位套401通过限位套尾管402和螺母308相配合实现与孔前绝缘体302和孔后绝缘体303的固定，在限位套401的前端内部设有轴向设置的柱形孔4011，在柱形孔4011内前端设有环形槽4012；所述多个插孔分别轴向安装在孔前绝缘体302和孔后绝缘体303中，分别用于与多个插针1-7相对接。
本发明线圈2-9中通入电流后产生磁场，通过电磁铁外壳2-8、活动衔铁2-10、固定衔铁2-7组成磁路，在活动衔铁2-10和固定衔铁2-7间产生电磁吸力，电磁吸力克服回复弹簧2-6力带动活动衔铁2-10运动，从而触发电磁拉脱组件2中的解锁装置，实现电磁脱落的功能。
参照图5，锁紧时，插座在外力作用下向右移动，压缩助力弹簧1-4进行储能，限位套401推动顶帽2-1向右压缩分离弹簧2-11移动，回复弹簧2-6推动拉杆2-13，拉杆2-13带动活动衔铁2-10一起向左移动，将拉杆外套2-2内的锁紧钢球2-12推入限位套401的环形槽4012内，拉杆2-13继续向左移动一小段距离，使得锁紧钢球2-12无法回缩进拉杆外套2-2，锁紧钢球2-12将限位套401与拉杆外套2-2连接在一起，使插头与插座锁紧，此时插座的插孔组件12与插头上的插针1-7接触，实现信号的导通。
解锁时，先向线圈2-9通入一定的电流，通电后产生的磁场使活动衔铁2-10向固定衔铁2-7一侧轴向移动，带动拉杆2-13向右移动，为锁紧钢球2-12回缩提供空间。同时顶帽2-1在分离弹簧2-11的力作用下向左移动，锁紧钢球2-12失去拉杆2-13限位后，被顶帽2-1压回拉杆外套2-2内，限位套401在失去锁紧钢球2-12限制后被顶帽2-1顶出，实现解锁，解锁后，助力弹簧1-4储能得以释放，推动插头与插座实现分离。
本发明改变了现有的机械拉脱结构依靠惯性力牵引拉杆触发解锁机构的方式，通过电磁力带动拉杆移动，从而触发解锁机构实现解锁。该结构的优点主要是不需要借助外力，仅需通入一定电流即可实现解锁，从而可以有效防止外力对飞行器运动轨迹的干扰。该结构与传统机械拉脱的结构相比,具有解锁迅速、操作便捷、使用安全的优点。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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