本實用新型涉及一種彈射器,尤其是指一種通縫敞口汽缸蒸汽彈射器。
背景技術(shù):
目前航母的艦載機起飛可通過坡道與彈射起飛兩種方式,彈射方式與坡道方式相比更具優(yōu)勢,因為彈射器可以有效縮短艦載機起飛所需跑道的長度,艦載機通過彈射器產(chǎn)生的推力加速到一定的速度,脫離甲板跑道起飛。迄今為止,只有美國造出了實戰(zhàn)用的蒸汽彈射器,蒸汽彈射器的主體是一個大型的往復(fù)汽缸,將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成動能為汽缸提供動力?,F(xiàn)美國航母現(xiàn)役的蒸汽彈射器采用開縫式汽缸,汽缸內(nèi)的活塞運動時,其軌道上方為了使引鉤通過,在甲板上留有一道縫口,汽缸與之對應(yīng)也存在一條開口。引鉤通過時,開口打開,讓引鉤通過,之后隨之關(guān)閉。
但是開縫式汽缸存在兩大問題:第一是汽缸要承受高溫高壓蒸汽產(chǎn)生的壓力,由于汽缸壁上有開口,導(dǎo)致汽缸受力性很差,汽缸本身受熱后變形,汽缸直線度下降?;钊?jīng)過時,會發(fā)生跳動,汽缸與軌道兩側(cè)磨損嚴(yán)重。
第二是難于密封,開口汽缸密封是關(guān)鍵,直接關(guān)系到彈射安全。老式彈射器采用設(shè)置在汽缸開口兩側(cè)的橡膠帶形成“拉鏈”式密封,現(xiàn)役的彈射器利用一根U型密封條填入汽缸開口,不管采用哪種方式,雖然可以滿足飛機起飛的需要,但是由于密封形式的限制,無法防止蒸汽的泄露。消耗了大量水汽同時降低了能量的使用率。所以,亟需一種采用新的密封結(jié)構(gòu),防止水汽泄露,提高能量使用率的一種通縫敞口汽缸蒸汽彈射器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型公開了一種通縫敞口汽缸蒸汽彈射器,它包括:儲氣裝置、汽缸、緩沖裝置、回程定位裝置和彈射單元,所述儲氣裝置安裝在甲板底部,并與汽缸連接,所述回程定位裝置安裝在甲板尾部,所述汽缸縫凸檐安裝在甲板上開設(shè)的牽引隧道中,其頂部開設(shè)有密封槽,所述汽缸包括汽缸本體、活缸頭、汽缸縫凸檐、缸頭套、制動裝置和錐形連接件,所述汽缸本體和活缸頭均為臥式長筒型結(jié)構(gòu),且頂部均設(shè)有開口,汽缸本體一端設(shè)有接口,且其頂部開口固裝有汽缸縫凸檐上,所述活缸頭兩端貫通,其頂部開口上設(shè)置有滑軌,并通過滑軌滑動地安裝在汽缸縫凸檐上開設(shè)的滑槽內(nèi),且活缸頭一端還與氣缸本體的接口插接,另一端安裝有錐形連接件,所述缸頭套一端安裝在汽缸本體上,其上設(shè)有制動軌,所述制動裝置安裝在活缸頭外壁上,并與制動軌配合制動;所述緩沖裝置安裝在錐形連接件漸縮的一端,所述彈射單元包括:密封板、密封鋼帶、牽引鉤和高壓密封條,所述密封板滑動地安裝在汽缸縫凸檐頂部,其一端安裝有連接件,并通過連接件與活塞固接,另一端與回程定位裝置連接,所述高壓密封條安裝在密封槽內(nèi),所述密封鋼帶兩端分別安裝在密封板兩端,所述牽引鉤安裝在密封板上,并穿過牽引鉤槽與飛機連接。
進一步地,所述缸頭套兩端為環(huán)形固定座,所述環(huán)形固定座間固裝有至少3根平行的制動軌。
進一步地,所述活塞上安裝有頂桿、低壓排氣閥和活塞制動器。
進一步地,還包括冷卻裝置,所述冷卻裝置安裝在汽缸上。
進一步地,還包括控制單元,所述控制單元安裝在甲板尾部,其分別與儲氣裝置、制動裝置、緩沖裝置和回程定位裝置連接。
進一步地,所述緩沖裝置包括:沖壓水缸、壓水活塞和排水閥,所述沖壓水缸為圓柱體,其一端為入口端,并安裝在錐形連接件漸縮的一端,另一端開設(shè)有多個排水口,且所述排水口上均安裝有排水閥,所述補水軟管一端與沖壓水缸連通,另一端與水源連接,所述進水開關(guān)安裝在補水軟管上,所述排水閥和進水開關(guān)分別與控制單元連接。
進一步地,還包括低壓密封外殼,所述低壓密封外殼安裝在甲板底部。
進一步地,所述回程定位裝置包括牽引裝置、牽引帶和鋼帶計數(shù)傳感器,所述牽引裝置安裝在甲板尾部,牽引裝置通過牽引帶與密封板連接,所述鋼帶計數(shù)傳感器和牽引裝置分別與控制單元連接。
一種用于安裝通縫敞口汽缸蒸汽彈射器的甲板,它沿跑道縱向開設(shè)有牽引隧道,所述牽引隧道的凹槽截面為T字型,其上部安裝有密封蓋板。
本實用新型密封效果好,當(dāng)彈射器彈射時,通過密封板和密封鋼帶將汽缸的上開口全部覆蓋,并通過高壓密封條密封,從而將水汽完全密封,防止高壓水蒸氣泄露,有效避免了能量的損耗,使水蒸氣的壓力更高效的轉(zhuǎn)化為推動力,從而提高彈射器的發(fā)射速度與負(fù)載能力,提高能量的使用效率,而且方便維護。
附圖說明
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖的側(cè)視圖;
圖2是本實用新型彈射前結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型彈射后結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖2的A局部放大圖;
圖5是圖2的B局部放大圖;
圖6是圖3的C局部放大圖;
圖7是圖2的D局部放大圖;
圖8是圖2的E局部放大圖;
圖9是圖3的F局部放大圖;
圖10是圖2的G局部放大圖;
圖11是圖3的H局部放大圖;
圖12是圖2的J局部放大圖;
圖13是圖5的K局部放大圖;
圖14是本實用新型汽缸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15是本實用新型缸頭套結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16是圖15的I局部放大圖;
圖17是本實用新型錐形連接件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18是本實用新型沖壓水缸安裝示意圖;
圖19是本實用新型密封蓋板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖20是本實用新型密封板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖21是本實用新型制動裝置結(jié)構(gòu)示意圖的放大圖;
圖例:1.甲板;11.牽引隧道;12.密封蓋板;121.牽引鉤槽;2.低壓密封外殼;3.儲氣裝置;31.高壓進氣閥;41.汽缸本體;411.接口;42.活缸頭;421.滑軌;422.插接部;43.汽缸縫凸檐;431.滑槽;432.密封槽;44.活塞;441.頂桿;442.低壓排氣閥;443.活塞制動裝置;45.缸頭套;451.制動軌;452.環(huán)形固定座;46.制動裝置;461.底座;462.油缸;463.活塞桿;464.制動鉗;465.復(fù)位簧;47.錐形連接件;5.緩沖裝置;51.沖壓水缸;52.壓水活塞;521.圓槽;53.排水閥;54.補水軟管;55.進水開關(guān);6.回程定位裝置;61.牽引裝置;62.牽引帶;63.鋼帶計數(shù)傳感器;7.密封鋼帶換向輪;8.冷卻裝置;9.彈射單元;91.密封板;911.連接件;912.回程銷軸;92.密封鋼帶;93.牽引鉤;94.高壓密封條;10.控制單元。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步說明,但不局限于說明書上的內(nèi)容。
如圖1所示,本實用新型公開了一種通縫敞口汽缸蒸汽彈射器,它包括:低壓密封外殼2、儲氣裝置3、汽缸、緩沖裝置5、回程定位裝置6、密封鋼帶換向輪7、冷卻裝置8、彈射單元9和控制單元10,所述低壓密封外殼2和儲氣裝置3分別安裝在甲板1底部,所述汽缸安裝在甲板1上沿跑到縱向開設(shè)的牽引隧道11內(nèi),所述密封蓋板12安裝在牽引隧道11內(nèi),且汽缸一端與儲氣裝置3連接,所述緩沖裝置5安裝在汽缸的另一端,所述回程定位裝置6安裝在甲板1尾部,所述冷卻裝置8安裝在汽缸上,所述彈射單元9安裝在密封蓋板12與汽缸之間,其一端與活塞44連接,另一端與回程定位裝置6連接,所述控制單元10安裝在甲板1尾部,所述儲氣裝置3、緩沖裝置5、回程定位裝置6分別連接控制單元10。
所述甲板1上開設(shè)有牽引隧道11,所述牽引隧道11沿跑道縱向開設(shè),所述牽引隧道11的凹槽截面為T字形,所述密封蓋板12安裝在牽引隧道11的橫向部上,如圖19所述,密封蓋板12上開設(shè)有牽引鉤槽121。
所述低壓密封外殼2扣裝在甲板1底部,并將汽缸、緩沖裝置5和冷卻裝置8裝置在其內(nèi)部。
如圖2和圖3所示,所述儲氣裝置3為高壓氣罐,其通過管道與汽缸連接,所述管道上安裝有高壓進氣閥31,并與控制單元10連接。
如圖9、圖15和圖16所示,所述汽缸包括汽缸本體41、活缸頭42、汽缸縫凸檐43、活塞44、缸頭套45、制動裝置46和錐形連接件47,所述汽缸縫凸檐43安裝在甲板1上開設(shè)的牽引隧道11中,汽缸縫凸檐43頂部開設(shè)有密封槽432,其底部開設(shè)有滑槽431,所述汽缸本體41和活缸頭42均為臥式長筒型結(jié)構(gòu),且頂部沿其縱向均設(shè)有開口,汽缸本體41一端設(shè)有接口411,且其頂部開口固裝在汽缸縫凸檐43上,所述活缸頭42兩端貫通,其頂部開口上安裝有滑軌421,活缸頭42通過滑軌421滑動地安裝在汽缸縫凸檐43的滑槽431內(nèi),且活缸頭42一端還與氣缸本體41的接口411插接,另一端安裝有錐形連接件47,所述汽缸縫凸檐43安裝在甲板1上開設(shè)的牽引隧道11上,其頂部開設(shè)有密封槽432,所述缸頭套45兩端為環(huán)形固定座452,所述環(huán)形固定座452間固裝至少3根平行的制動軌451,在本具體實施方式中,制動軌451優(yōu)選為6根,剛頭套45一端安裝在氣缸本體41上,另一端套裝在活缸頭42上,其上設(shè)有制動軌451,所述制動裝置46安裝在活缸頭42外壁上,并與制動軌451配合制動,如圖5所示,所述活塞44上安裝有頂桿441、低壓排氣閥442和活塞制動裝置443。
如圖8和圖21所示,所述制動裝置46為縱橫雙泵制動器,它包括底座461、油缸 462、活塞桿463、制動鉗464和復(fù)位簧465,所述的油缸462通過活塞桿463與制動鉗464連接,所述制動鉗464與制動軌451相配合,使其抱緊制動軌451制動,活塞桿463推動制動鉗464移動,從而使其在抱緊制動軌451制動時產(chǎn)生活動缸頭42的縱向移動,并通過復(fù)位簧465復(fù)位,所述活塞桿463使活缸頭42與汽缸本體41柔和接觸并保持接觸緊度而設(shè)。
如圖17所示,所述錐形連接件47用于將頂桿441引導(dǎo)至沖壓水缸51中,其為一錐形框體。
如圖7和圖18所示,所述緩沖裝置5包括:沖壓水缸51、壓水活塞52、排水閥53、補水軟管54和進水開關(guān)55,所述沖壓水缸51為圓柱體,其頂部裝有滑軌421,并通過滑軌421滑動地安裝在汽缸縫凸檐43上,沖壓水缸51一端為入口,并安裝在錐形連接件47漸縮的一端,另一端開設(shè)有10個排水口,且每個排水口上安裝有排水閥53,所述壓水活塞52安裝在入口端,其中心位置設(shè)有接觸頂桿441的圓槽521,所述補水軟管54一端與沖壓水缸51連通,另一端與水源連接,所述進水開關(guān)55安裝在補水軟管54上,所述排水閥53和進水開關(guān)55分別與控制單元10連接。
如圖4、圖12所示,所述回程定位裝置6安裝在甲板1尾部,其包括牽引裝置61、牽引帶62和鋼帶計數(shù)傳感器63,所述牽引裝置61安裝在甲板1尾部,所述牽引帶62一端安裝有單向鉤,并通過單向鉤與密封板91上安裝的回程銷軸912連接,另一端連接牽引裝置61,所述鋼帶計數(shù)傳感器63用于計算密封鋼帶92的運行長度,并與控制單元10連接,所述牽引裝置61與控制單元10連接。
所述彈射單元9包括:密封板91、密封鋼帶92、牽引鉤93和高壓密封條94,如圖20所示,所述密封板91滑動地安裝汽缸縫凸檐43與密封蓋板12之間,其一端上安裝有連接件911,并通過連接件911與汽缸內(nèi)的活塞44連接,另一端與回程定位裝置6連接,所述高壓密封條94安裝在密封板91與汽缸縫凸檐43之間的密封槽431內(nèi),高壓密封條94為一整體,所述牽引鉤93安裝在連接件911上,并穿過牽引鉤槽121與飛機連接,所述密封鋼帶92設(shè)置有多層,且材質(zhì)為鋼材,密封鋼帶92兩端分別安裝在密封板91兩端,與密封板91共同形成環(huán)狀,如圖10和圖11所示,并繞置在低壓密封外殼2外部安裝的密封鋼帶換向輪7上,當(dāng)牽引裝置61牽引活缸頭41活塞44回程時,密封板91和密封鋼帶92將汽缸的上開口全部覆蓋,并通過高壓密封條密封,從而將水汽完全密封,防止高低壓水蒸氣泄露導(dǎo)致的能量損耗,提高能量的使用效率。
所述冷卻裝置8安裝在缸頭套45上,并與安裝在低壓密封外殼2內(nèi)的溫度壓力感應(yīng)元件連接。
如圖13和14所示,本實用新型在使用前,活缸頭42一端插接在汽缸本體41的接口411內(nèi),使他們形成一整體,當(dāng)彈射器啟動時,控制單元10打開儲氣裝置3上的高壓進氣閥31,高壓蒸汽通過管道進入汽缸本體41內(nèi),并推動活塞44向活缸頭42一端高速前進,活塞44帶動與其連接的密封板91及牽引鉤93一同高速前進,從而帶動飛機起飛,由于密封板91與汽缸縫凸檐43間采用高壓密封條94密封,因此可以防止蒸汽泄露,活塞44回程時,由于密封板91前部連接有多層密封鋼帶93,通過密封鋼帶93與高壓密封條94繼續(xù)將活塞44右側(cè)低壓蒸汽密封住,從而防蒸汽泄露,從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中,蒸汽容易泄露的問題,同時,通過安裝在密封鋼帶93上的鋼帶計數(shù)傳感器63,對密封鋼帶93移動的長度(即活塞44移動的長度)進行計算,當(dāng)活塞44前進至汽缸盡頭時,活塞44鉆入活缸頭41中,其頂桿441頂在壓水活塞52上的圓槽521中,并帶動壓水活塞52進入沖壓水缸51中,此時,活缸頭42上的制動裝置46放開、通過復(fù)位簧465復(fù)位、排水閥53從打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài),由于液體有不可壓縮性,活塞44帶動沖壓水缸52一起前進,由于沖壓水缸52通過錐形連接件47安裝在活缸頭42上,而活缸頭42可沿汽缸縫凸檐43滑動,因此,使活缸頭42與汽缸本體41分離,同時,活缸頭41上的制動裝置46啟動,通過加緊缸頭套45上的制動軌451制動,活塞44通過沖壓水缸51的緩沖以及制動裝置46的制動,其速度迅速降低,并最終完全停止移動,完成彈射;當(dāng)活缸頭42與汽缸本體41分離時,高壓蒸汽從其分離處釋放到低壓密封外殼2中,并通過冷卻裝置8冷卻,冷卻裝置8與溫度壓力感應(yīng)元件相連,從而防止蒸汽泄露;當(dāng)需要復(fù)位時,牽引裝置61啟動,通過牽引帶62上的單向鉤鉤在密封板91上的回程銷軸912,通過牽引密封板91帶動活塞44、經(jīng)活塞44上的活塞制動器443動作漲死帶動活缸頭42內(nèi)徑復(fù)位、同時活缸頭41上的制動裝置46放開,鋼帶計數(shù)傳感器63通過密封鋼帶92長度計算活塞44的運行距離,當(dāng)活塞44帶動活缸頭42即將與汽缸本體41接觸時,活缸頭42上的制動裝置46啟動制動、活塞制動器443啟動放松,并通過活塞桿463使活動缸頭42與汽缸本體41上的接口411柔和接觸,防止沖擊力過大導(dǎo)致其損壞,并使兩者保持緊密接觸;當(dāng)活塞44復(fù)位進入汽缸本體41時,活塞44上的低壓排氣閥442開啟,從而使活塞44與汽缸本體41另一端之間的氣體隨活塞44復(fù)位而排出,如圖6所示,當(dāng)活塞44與即將復(fù)位至初始位置時,活塞44通過其回程定位制動器停止在初始位置、控制單元10使進水開關(guān)55經(jīng)補水軟管54進水,沖壓水缸51的壓水活塞52復(fù)位?;钊?4上的低壓排氣閥442關(guān)閉、至此整個彈射過程完成。
本實用新型密封效果好,當(dāng)彈射器彈射時,通過密封板和密封鋼帶將汽缸的上開口全部覆蓋,并通過高壓密封條密封,從而將水汽完全密封,防止高壓水蒸氣泄露,有效避免了能量的損耗,使水蒸氣的壓力更高效的轉(zhuǎn)化為推動力,從而提高彈射器的發(fā)射速度與負(fù)載能力,提高能量的使用效率,而且方便維護。
顯然,本實用新型的上述實施方式僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。