用于联接件和锥套组件的快速释放系统技术领域
本发明涉及一种用于飞行中燃料补给操作的软管和锥套(drogue)
系统的联接件和锥套组件的快速释放系统，并且特别地涉及一种用于
软管和锥套翼下吊舱以及软管和锥套机身燃料补给单元(FRU)的快
速释放系统。
本发明的目的为提供一种下述组件系统：该组件系统简化了联接
件和锥套的安装和移除，且不需要拆卸联接件和锥套的周围部件。
本发明的另一目的为提供一种下述组件系统：该组件系统使联接
件和锥套所需的维护任务简化，这避免了操作大量的部件，并且因此
减少了用于这些任务所需的时间。
背景技术
一些飞行器已经被特定地配备成用于执行长飞行范围，空中燃料
补给允许扩大这些飞行器的飞行范围。飞行中燃料补给过程包括将燃
料从加油机转移到待被补给燃料的另一飞行器——受油机。
目前，最常用的燃料补给系统类型之一为软管和锥套系统。在其
端部处配备有联接件的软管从加油机展开，并且配备有探管(probe)
的受油机连接在这种联接件中。联接件闩锁受油机的探管，以确保在
飞行中燃料补给操作期间的连接。
在软管的端部处，联接件组装至具有不同功能的锥套，以便使该
软管的运动稳定以及/或者产生用以确保受油机的适当连接的足够的
阻力。
当前，联接件与锥套之间的组装经由确保元件的适当接合的多个
螺钉来执行。
美国专利6,375,123B1描述了联接件和锥套，其中，联接件终止
在凸缘中，环组件通过螺栓附接至该凸缘。该环组件包括内环、中间
环和外环。锥套的支承件通过开口的方式安装在中间环上，从而绕中
间环自由枢转或旋转。附接有支承件的中间环插入到内环中并通过将
外环固定至内环而保持在内环中。最后，整个组件通过螺栓附接至联
接件。在优选实施方式中，支承件的数目为36个。根据该文献，在支
承件或者在联接件和锥套组件的其他部分中需要修理或维护任务的情
况下，需要移除可能不涉及在该故障中的大量的部件，这增加了修理
所需的时间，并且使该任务变得更难。
以类似的方式，美国专利5,921,294描述了一种环组件，该环组件
包括外环和内环，外环和内环二者都包括外径部和内径部。内环具有
位于不同程度的间隔处的多个螺纹孔，而外环具有均等地定位的多个
埋头孔。支承件位于内环与外环之间，并且螺栓将内环附接至外环以
将该支承件夹紧在内环与外环之间。如在美国专利6,375,123B1中所
描述的，这些螺栓将环组件附接至设置在联接件的端部处的凸缘。因
此，该发明带来了与先前所引用的文献相同的局限性。
美国申请2012/0199696A1描述了一种锥套组件，该锥套组件包括
联接件以及通过连接装置连接至该联接件的锥套盖件，该连接装置使
盖件在燃料补给期间相对于联接件保持处于产生阻力的操作位置。连
接装置包括系绳元件(绳索和弹簧)、闩锁元件以及用于控制该闩锁元
件的控制装置，其中，闩锁元件使系绳元件保持抵抗释放，以保持盖
件位于操作位置。该文献的重点是实现可预测的飞行并且使锥套在其
被喷射到气流中时易于打开。具有联接件的附接件以永久的方式做好，
并且槽闩锁元件能够在盖件的保持位置与释放位置之间绕其安装件枢
转。因此，文中所描述的锥套组件在部件的数目以及潜在的修理任务
方面产生了复杂的实施方式。
另外，美国文献6,145,788和美国文献2010/0019090A1二者均基
于用于联接件和锥套附接的已知方式描述了不同的锥套组件。
联接件与锥套之间的常规的螺钉接合对于联接件与锥套组件的安
装和移除而言具有几个缺点，具体地，首先需要移除联接件和锥套组
件的周围部件以触及接合元件，这不得不操作一些部件，即使在这些
部件不涉及损坏时也是如此。因此，增加了维护和修理任务所需的操
作时间。
因此，已经觉察到在航空工业中用于联接件和锥套的新的组件的
需求，该新的组件能够使联接件与锥套的安装和移除简化，从而避免
拆卸周围部件的需求，并且减少了维护和修理任务所需的时间。
发明内容
本发明通过提供一种快速释放系统来克服上述缺点，该快速释
放系统用于飞行中燃料补给操作的软管和锥套系统的联接件和锥套
组件。本发明提供了一种组件系统，该组件系统简化了联接件和锥
套的安装和移除，并且防止拆卸未形成该组件的一部分的部件。以
此方式，本发明提供了一种组件系统，该组件系统降低了通常用于
联接件和锥套的组装和拆卸的复杂性并减少了通常用于联接件和锥
套的组装和拆卸所需的时间。
本发明的一方面涉及一种快速释放系统，该快速释放系统用于飞
行中燃料补给的软管和锥套系统的联接件和锥套组件，其中，快速释
放系统包括联接件连接器、多个金属球状件、锥套连接器和锁定环。
联接件连接器适于固定至联接件并具有带有外表面和内表面的圆形冠
状构型，其中，所述联接件连接器包括多个贯通腔，所述多个贯通腔
设置在绕所述冠状部的径向位置中，其中，每个腔均具有在两个表面
上的开口。所述多个金属球状件容置在联接件连接器的腔中并且能够
在腔中径向移动，其中，每个球状件均具有比外表面的开口小或至少
与外表面的开口相等并且比内表面的开口大的直径，使得每个球状件
均能够具有部分穿过所述内表面的开口的露出的部分。锥套连接器适
于固定至锥套并且构造成与联接件连接器接合和断开接合。锥套连接
器具有圆形冠状构型并且包括界限壁，所述界限壁构造成与所述联接
件连接器的所述内表面接合，所述界限壁具有与联接件连接器的腔的
位置对应的围绕冠状部的多个第一凹部。锁定环具有带有接触表面的
圆形冠状构型。锁定环安装在联接件连接器的所述外表面上并且能够
在锁定位置与释放位置之间旋转。另外，锁定环包括多个第二凹部，
所述多个第二凹部围绕冠状部的接触表面位于与述第一凹部对应的位
置处。第二凹部构造成在所述球状件径向移动时接纳所述球状件的一
部分。锁定环的第二凹部设置成在所述系统位于释放位置时例如在所
述系统断开接合时与联接件连接器的第一凹部对应，并且在所述系统
位于锁定位置时例如在所述系统接合时锁定环的接触表面与所述球状
件接触并且第一凹部与所述球状件的所述露出的部分接合。
根据本发明的系统借助于由金属球状件连接的冠状件组件来结
合联接件与锥套。冠状件组件包括联接件连接器、锥套连接器和锁
定环，联接件连接器构成与联接件的接口，锥套连接器类似地构成
与锥套的接口，锁定环定位在联接件连接器与锥套连接器之间。冠
状件组件通过多个金属球状件实现，多个金属球状件与冠状件构型
一起允许以快速且容易的方式组装和拆卸冠状件。
联接件连接器构造成包括能够与联接件兼容的侧部以用于联接
件连接器和联接件的固定。除此之外，联接件连接器包括用于容纳
金属球状件的多个腔。腔是贯通的并且构造成保持球状件使得球状
件能够执行朝向联接件连接器的外表面的径向运动，并且使得球状
件的一部分能够穿过联接件连接器的内表面露出。球状件将在系统
处于释放位置时并且在本发明的系统的组装和拆卸期间能够在腔内
径向移动，原因在于球状件的露出的部分将在系统被组装成处于锁
定位置或处于释放位置时被锥套连接器的第一凹部保持。在处于释
放位置的情况下，球状件将由于其能径向运动而能够断开与第一凹
部的接合。
锥套连接器构造成包括能够与锥套兼容的侧部以用于锥套连接
器与锥套的固定。除此之外，锥套连接器构造成与联接件连接器接
合及断开。为此，锥套连接器在其圆形冠状构型的外表面中具有界
限壁，界限壁包括多个第一凹部。这些第一凹部定位在相对于联接
件连接器的腔的匹配位置中，并且这些第一凹部将在系统被组装成
处于锁定位置或处于释放位置时接纳球状件的露出的部分。当系统
处于锁定位置时，球状件不能够径向地移动并且第一凹部将接合球
状件的露出的部分，从而保持系统可靠地组装。
锁定环以能够在锁定位置与释放位置之间旋转的方式安装到联
接件连接器的外表面上。锁定环具有圆形冠状构型，该圆形冠状构型
具有设置有多个第二凹部的接触表面。这些第二凹部构造成在球状
件径向移动时接纳球状件的一部分。因而，当系统处于锁定位置时，
接触表面与球状件接触，这避免了球状件在腔内的径向移动并且保
持该系统被牢固地组装，而当该系统处于释放位置时，第二凹部设
置成与锥套连接器的第一凹部对应，这允许球状件执行径向运动。
本发明提供了完整且紧凑的解决方案，该解决方案提供了用于
联接件和锥套的组装/拆卸的快速释放系统，该快速释放系统能够仅
通过使锁定环旋转实现在锁定位置与释放位置之间的改变。因而，
本发明的系统简化并有助于涉及联接件和锥套的管理的操作者的任
务。
如所提到的，假设系统被组装，如果锁定环的旋转使得锁定环
的第二凹部位于相对于锥套连接器的第一凹部的匹配位置中，则该
系统处于释放位置。否则，该系统处于锁定位置。因此，本发明的
系统用作用于联接件与锥套的安装和移除的快速释放系统，这有助
于操作者对于联接件与锥套的安装和移除的处理，并且减少了通常
用于联接件和锥套的组装/拆卸的部件的数目。
另外，快速释放系统避免了对于不涉及在联接件或锥套的可能
性故障中的周围部件的拆卸需求。这样，该系统避免了在修理和维
护任务中处理大量的部件的需求，从而减少了用于这些任务所需的
时间并使这些任务简化。
另外，本发明的系统与常规的联接件和锥套完美地联接，而不
需要在其中进行任何修改。因而，该系统提供了一种易于集成在已
经使用的联接件和锥套中的解决方案。
附图说明
为了更好地理解本发明，以下附图出于说明性且非限制性的目
的而被提供，其中：
图1示出了利用软管和锥套系统在加油机与受油机之间进行燃
料补给操作的示意图。
图2示出了本发明的实施方式的分解视图，该分解视图示出了
联接件与锥套之间的联接件连接器、锁定环、挡圈以及锥套连接器。
图3示出了根据本发明的实施方式的快速释放系统的与其组装
阶段对应的截面图。
图4示出了根据本发明的实施方式的快速释放系统处于示出在
图3中的另一组装阶段的截面图。
图5示出了根据本发明的实施方式的快速释放系统被组装且处
于释放位置的截面图。
图6示出了沿图4中描绘的截面线B-B截取的截面视图。
图7示出了沿图5中描绘的截面线A-A截取的截面视图。
图8示出了根据本发明的实施方式的位于锁定位置的快速释放
系统的截面视图。
图9示出了沿图8中描绘的截面线B-B截取的截面视图。
图10示出了沿图8中描绘的截面线A-A截取的截面视图。
具体实施方式
图1示出了借助于软管和锥套系统的在加油机40与受油机41之
间的飞行中燃料补给装置。对于该飞行中燃料补给装置，加油机40
设置有柔性软管42，柔性软管42终止在联接件1中，联接件1配备
有锥套2，而受油机41设置有探管43，该探管43形成为刚性的臂部
并且安置在受油机41的前部上。联接件1构造成接合探管43并且控
制燃料的通过，而锥套2构造成在软管42从加油机40展开时使软管
42的飞行稳定。
图2示出了本发明的快速释放系统的实施方式的联接件1和锥套2
作为安装指示的分解图，其中，所有部件绕纵向轴线35对准。所描绘
的快速释放系统包括联接件连接器4、球状件3、锁定环6、挡圈7和锥
套连接器5。
图中的联接件连接器4包括外径部44和内径部45，具有外周部
12的外径部44构造成用于将联接件连接器4固定至联接件1，具有
内周部13的内径部45构造成用于使其与锥套连接器5匹配。如所示
出的，外周部12包括螺纹孔11，螺纹孔11适用于接纳用于将联接
件连接器4与联接件1固定在一起的螺钉32。联接件连接器4的内
径部45设置有外表面17和内表面18。如所示出的，两个表面17和
18都由具有优选球形形状的贯通的多个腔14穿过。腔14绕联接件
连接器的冠状部设置在径向位置，并且腔14构造成接纳金属球状件
3。内表面18的开口的直径将小于外表面17的开口的直径，正因此，
球状件3可以通过外表面17的开口而执行径向运动。此外，球状件
3将通过外表面17的开口被引入并且保持在腔中。因此，使得球状
件3具有小于或至少等于外表面17的开口并且大于内表面18的开口
的直径。
也具有圆形冠状构型的锁定环6具有接触表面30，该接触表面
30与其内表面对应并且设置有优选地呈圆柱形的多个第二凹部31。
接触表面30构造成安装在联接件连接器4的外表面17上，使得第二
凹部31允许球状件3径向移动。球状件3将能够在第二凹部31设置
在相对于联接件连接器4的腔14的匹配位置时移动，腔14将与第二
凹部31重叠，第二凹部31设置在相对于锥套连接器5的第一凹部
26的匹配位置中。当第二凹部31允许球状件径向移动时，系统将位
于释放位置，而当第二凹部31不允许球状件运动时，系统将位于锁
定位置。在一个位置与另一位置之间的改变仅需将锁定环6进行旋转
而实现。这简化了负责修理或监控联接件和锥套组件的操作者的任
务，且减小了用于所述任务所需的时间。
图2中示出的系统额外地包括用于保持锁定环6的挡圈7。根据
优选实施方式，挡圈7将接纳在形成在联接件连接器4中的周向凹槽
15中。
与联接件连接器4类似，锥套连接器5包括具有外径部和内径部
的圆形冠状构型，外径部形成为增厚的边缘24并且比内径部更大。
边缘24具有外周部23和内周部22，外周部23构造成将锥套连接器
5与锥套2固定在一起，并且内周部22构造成匹配联接件连接器4。
如所示出的，内周部22包括螺纹孔21，该螺纹孔21适用于接纳用
于将锥套连接器5与锥套2固定在一起的螺钉33。锥套连接器5的
与界限壁25对应的内径部构造成接合联接件连接器4的内表面18。
界限壁25设置有多个第一凹部26，所述多个第一凹部26绕界限壁
25设置在径向位置并且设置在相对于联接件连接器4的腔14的匹配
位置中。优选地，第一凹部26具有圆柱形状。
图3和图4示出了联接件1和锥套2与快速释放系统的组装的不
同阶段。为了进行组装，联接件连接器4容置球状件3并且固定至联
接件1，而锥套连接器5固定至锥套2。因此，联接件连接器4经由
螺钉32固定至联接件1，该螺钉32与常规用于锥套2直接组装的螺
钉类似；金属球状件3被放置在联接件连接器4的腔14中；并且锁
定环6安装到联接件连接器4上。在组装期间，锁定环6将金属球状
件3保持在联接件连接器4的腔14中。如图2中所示的并且根据优
选实施方式，快速释放系统包括挡圈7，并且联接件连接器4在联接
件连接器4的自由端处包括周向凹槽15以接纳挡圈7。挡圈7构造
成保持锁定环6。另一方面，锥套连接器5通过无头螺钉33经由已
有的锥套组装孔固定至锥套2。为了能够进行组装，锁定环6安装成
使得锁定环6的接触表面30的第二凹部31设置成与锥套连接器5的
第一凹部26对应，并且这些第一凹部26与联接件连接器4的腔14
对应。如此以来，如图4和图5中所示，球状件3可以在腔14的内
部径向移动，并且球状件14的露出的部分可以执行联接件连接器4
和锥套连接器5之间的接合。
根据另一优选实施方式，锥套连接器5的界限壁25包括扩口端
部29以有助于锥套连接器5与联接件连接器4的组装。
图4示出了组装的下述阶段：在该阶段中，锁定环6的第二凹部
31接纳球状件3的一部分以允许组装，其中，锥套连接器5的第一
凹部26与联接件连接器4的腔14对应。
图5示出了图4中示出的组装过程的另一阶段，其中，快速释放
系统被组装并且固定至联接件1并且固定至锥套2。因为锁定环6的
第二凹部31设置成与锥套连接器5的第一凹部26对应，因此球状件
3能够在腔14的内部移动，且系统位于释放位置。
根据另一优选实施方式，锥套连接器5包括增厚的边缘24，其中，
所述边缘24构造成匹配挡圈7。该增厚的边缘24覆盖联接件连接器
4的自由端部的至少一部分，从而导致完全组装，其中，各个部件完
美地配合。
根据另一优选实施方式，联接件连接器4和锁定环6包括至少一
个向外延伸的径向突出部16、8。优选地，联接件连接器4和锁定环
6两者在直径相对的位置处各自包括两个向外延伸的径向突出部16、
8。且在另一优选实施方式中，每个向外延伸的径向突出部16、8各
自包括孔9、10。
图3至图5示出了联接件连接器4的向外延伸的径向突出部16，
其中，所述突出部16包括孔9。图6示出了沿着图4中描绘的B—B
截面线截取的截面图，其中，可以观察到联接件连接器4的突出部
16和锁定环6的突出部8。优选地，突出部16、8在允许它们重叠、
或至少接触的情况下位于不同的径向位置，以能够利用下述锁定装
置，该锁定装置利用突出部16的孔9和突出部8的孔10锁定该系统。
将突出部16、8定位在间隔开的径向位置处有助于使锁定环6旋转以
锁定/释放该系统。
图7示出了沿着图5中描绘的A—A截面线截取的截面图，其中，
可以观察到联接件连接器4的突出部16的孔9和锁定环6的突出部
8的孔10。
图8示出了快速释放系统完全组装并锁定的截面图。为了设置锁
定位置，锁定环6旋转，使得锁定环6的第二凹部31不再匹配锥套
连接器5的第一凹部26的位置。随后，与图5中示出的不同，锁定
环6的接触表面30与球状件3接触，球状件3的露出的部分接合至
锥套连接器5的第一凹部26。如此以来，球状件3不能在腔14的内
部移动，从而保持快速释放系统的部件牢固地接合。
根据另一优选实施方式，快速释放系统包括用于将快速释放系统
保持在锁定位置的锁定装置。优选地，锁定装置包括锁定销27和线
28，锁定销27插入在联接件连接器4的孔9与锁定环6的孔10中，
线28设置成将联接件连接器4的突出部16和锁定环6的突出部8固
定在一起。
与图6和图7类似，图9和图10示出了沿着图8中描绘的B—B
截面线和A—A截面线截取的相应的截面图。图9和图10示出了用
于锁定状态的接触的突出部16、8。图9示出了锁定环6的第二凹部
31相对于容置球状件3的腔14以及相对于接合球状件3的第一凹部
26处于旋转位置。图10示出了锁定销27，该锁定销27借助于联接
件连接器4的突出部16和锁定环6的突出部8并且经由突出部的孔
9、10安装到联接件连接器4和锁定环6中，以用于将快速释放系统
保持在锁定位置。此外，图10中示出的实施方式包括线28以将联接
件连接器4的突出部16和锁定环6的突出部8固定在一起。