[发明专利]一种在轨可快速更换的机电信一体化接口

权利要求书

1.一种在轨可快速更换的机电信一体化接口，其特征在于包括：公接口(1)、主动接口(2)、套筒(3)、套筒弹簧(4)、钢球(5)、被动接口(6)、母接口弹簧(7)以及母接头(8)；

主动接口(2)为圆筒状结构，公接口(1)位于主动接口(2)的内部且与主动接口(2)固定连接，

被动接口(6)为圆筒状结构，母接头(8)位于被动接口(6)的内部且与被动接口(6)之间设置有母接口弹簧(7)，用于提供母接头(8)和被动接口(6)之间沿母接头(8)轴向的冗余量；

套筒(3)在被动接口(6)外侧，套筒弹簧(4)设置在被动接口(6)和套筒(3)之间，被动接口(6)外侧沿圆周均匀设置有多个定位孔，钢球(5)置于其中，公接口(1)和母接头(8)对插时，钢球(5)与主动接口(2)外侧圆周的凹槽配合，实现锁紧；

公接口(1)包括主动端线缆(9)、主动端插座芯体(10)、主动端波纹管(11)以及主动端退让弹簧(12)；

主动端线缆(9)位于主动端插座芯体(10)后端，主动端插座芯体(10)的前端为插针，主动端退让弹簧(12)套在主动端线缆(9)外侧，用于插接时提供轴向冗余量；主动端波纹管(11)套在主动端插座芯体(10)的外侧，用于插接时提供径向冗余量；母接头(8)包括被动端波纹管(13)、被动端插座芯体(14)、被动端线缆(15)、被动端退让弹簧(16)；

被动端线缆(15)位于被动端插座芯体(14)后端，被动端插座芯体(14)的前端为插孔，被动端退让弹簧(16)套在被动端线缆(15)外侧，用于插接时提供轴向冗余量；被动端波纹管(13)套在被动端插座芯体(14)的外侧，用于插接时提供径向冗余量；

被动接口(6)外侧沿圆周均布有多个定位孔，定位孔由1/4球形和圆柱形轮廓组合而成，将钢珠(5)放置于其中移动，定位孔底部内侧为圆弧面，能够防止钢球(5)完全进入主动接口(2)外侧的凹槽内；

主动接口(2)前端具有圆锥形配合表面，被动接口(6)前端设置有内圆锥形配合面，用于公接口(1)和母接头(8)对插时的导向；

主动接口(2)外侧凹槽为周向，且凹槽横截面为弧形；

套筒(3)前端内侧为圆弧面，用于公接口(1)和母接头(8)对插时挤压钢球(5)，令钢球(5)与主动接口(2)外侧凹槽配合实现锁紧；

所述的套筒(3)移动到最下端时，套筒弹簧(4)处于压缩状态，钢球(5)完全从主动接口(2)外侧凹槽配合表面脱离出来；所述的套筒(3)移动到最上端时，套筒弹簧(4)处于释放状态，提供钢球(5)被挤压的力，令钢球(5)受挤压与主动接口(2)外侧凹槽配合定位；

被动接口(6)前端设置的内圆锥形配合面采用表面渗碳处理；

在公接头(1)与母接头(8)对接过程中，主动端插座芯体(10)与被动端插座芯体(14)存在角度偏差，由于被动波纹管(13)、主动波纹管(11)存在挠性，对接过程中被动波纹管(13)、主动波纹管(11)在主动端插座芯体(10)和被动端插座芯体(14)的牵引作用下产生弯曲，避免了主动端插座芯体(10)与被动端插座芯体(14)的针孔产生机械损毁；

所述的钢球(5)的半径与主动接口(2)外侧圆周的凹槽半径值相同，在8mm到12mm之间；

套筒(3)沿轴向设置有限位，套筒(3)沿轴向方向移动范围在20mm到30mm之间。

2.根据权利要求1所述的一种在轨可快速更换的机电信一体化接口，其特征在于：主动接口(2)前端的圆锥形配合表面的锥角在5°～10°之间。

3.根据权利要求1所述的一种在轨可快速更换的机电信一体化接口，其特征在于：所述的公接头(1)至少包含1个供电口和5个信号传输口，分别用于传输功率驱动信号、指令驱动信号、模拟量采集信号、总线信号和标准IO控制信号。