低泄漏低温燃料传输快速断开耦合机构

　　在航天推进剂地面加注、在轨燃料补加以及低温流体长期存储管路系统中，管路连接的泄漏率与断开响应速度直接决定系统安全性与任务可靠性，常规快接接头在深冷工况下常出现密封件冷缩失效、插拔卡滞、断开时残液泄漏量超标的问题，这套耦合机构正是针对这类极端工况开发的专用连接部件。从结构布局来看，整套机构采用同轴对称式设计，公头与母头的对接端设置了多重径向密封结构，密封槽的尺寸公差经过反复校核，可适配深冷环境下金属构件的冷缩变形量，避免低温下密封面出现间隙导致介质渗漏。

　　内部集成的弹簧蓄能机构被布置在接头的非介质接触腔室，避免低温流体直接冲刷弹簧元件导致弹簧刚度变化、卡滞失效，弹簧的预紧力经过精准计算，既可以保证对接到位后密封面的压紧力满足泄漏率要求，又能控制插拔操作的作用力在人工操作或机械臂操作的合理区间内，不会出现对接费力、断开响应滞后的问题。在实际应用场景中，这类接头主要用于液氢、液氧等低温推进剂的传输管路，既可以用于地面加注系统的快速对接，减少加注准备时间，也可以用于航天器在轨服务的燃料补加管路，在补加完成后实现可靠断开，避免管路残液泄漏影响航天器周边设备安全。

　　设计过程中优先考虑了泄漏控制目标，所有流道的转角处都做了圆滑过渡处理，减少低温流体流动过程中的局部阻力损失，同时避免流道死角残留介质，在断开时残留介质的泄漏量控制在极低水平，满足低温易燃易爆介质的操作安全要求。安装边界方面，接头的整体外径控制在常规同通径低温阀门的安装尺寸范围内，两端可采用标准法兰或焊接接口与现有管路系统对接，不需要对原有管路做大幅改造，适配现有低温管路系统的安装空间要求。对接过程中，公头插入母头时，内部的定位销会先完成导向定位，避免偏载插入损坏密封面，当插接到设定深度时，锁止机构会自动卡合，同时弹簧机构推动密封副压紧，完成密封连接，整个对接过程不需要额外工具，单人即可完成操作。

　　断开操作时，只需要拉动外侧的解锁套，锁止机构会自动脱开，内部的弹簧机构会辅助公头与母头快速分离，同时两端的密封阀芯会在弹簧力作用下自动闭合，瞬间封堵两端管路，避免管路内的低温介质大量外泄。为了适配长期存储的使用需求，所有与介质接触的金属构件都采用低温性能优异的合金材料，不会在深冷环境下出现脆裂问题，非接触腔室的构件做了轻量化处理，在保证结构强度的前提下降低整体重量，适配航天应用的减重需求。在结构细节上，锁止机构采用了多点均匀锁止的设计，锁止力沿接头圆周均匀分布，避免长期受力不均导致密封面偏磨，延长接头的重复使用寿命，可满足多次反复插拔使用的要求，不需要频繁更换密封元件。针对低温工况下的凝露、结霜问题，接头的外侧预留了保温层安装空间，用户可根据实际使用需求加装对应的保温结构，避免外部结霜影响机构的动作灵活性。这套耦合机构的设计完全围绕低温流体传输的核心痛点展开，没有冗余的功能结构，所有结构特征都服务于低泄漏、快速连接断开、长期可靠使用的核心目标，可直接适配现有低温流体传输系统的升级改造，也可作为新型低温加注系统、在轨补加系统的标准连接部件使用，在深冷流体传输领域具备很强的实用价值。