永磁直線彈射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁彈射裝置，尤其涉及一種采用永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的永磁直線彈射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁彈射是指被發(fā)射的物體不啟用自身的動(dòng)力裝置，而以電磁力為加速手段，靠發(fā)射器賦予的動(dòng)力獲得足夠的運(yùn)動(dòng)能量而實(shí)現(xiàn)發(fā)射的一種發(fā)射方式。與火藥推進(jìn)等其他發(fā)射方式相比，用電磁彈射發(fā)射的彈體不僅速度更快、射程更遠(yuǎn)，而且依靠先進(jìn)的電力電子器件，電磁發(fā)射的過(guò)程可以做到全程控制。由于采用電驅(qū)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)電流的大小，電磁彈射器不但可以發(fā)射小到幾千克的輕質(zhì)載荷，還可以高速推進(jìn)大到幾噸的重載荷，如飛機(jī)，導(dǎo)彈等?，F(xiàn)役航母的彈射裝備是蒸汽彈射器，但它由發(fā)射系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、拖索張緊系統(tǒng)、潤(rùn)滑及控制系統(tǒng)等組成，體積龐大而且復(fù)雜。這使得它從一開(kāi)始就存在一些不可避免的缺陷:(I)使用成本高、效率低、配套設(shè)施多、系統(tǒng)煩瑣、對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)要求高；(2)維護(hù)成本高,密封條更換頻繁而繁瑣，對(duì)材質(zhì)要求較高；(3)需消耗大量淡水。隨著現(xiàn)代海洋軍事對(duì)作戰(zhàn)能力的要求提高，迫切需要研究新的彈射裝備來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽彈射器。
[0003]目前使用的電磁彈射大部分是直線感應(yīng)電機(jī)，它推動(dòng)與飛機(jī)相連接的電樞，為了達(dá)到所需要的推力，往往初級(jí)做的很長(zhǎng)，而且為了達(dá)到高速電磁彈射，初級(jí)極距設(shè)計(jì)的較大，這樣不但需要更大的空間而且浪費(fèi)了很多銅，使得整個(gè)彈射系統(tǒng)效率較低，這對(duì)于對(duì)空間要求很高或頻繁彈射的場(chǎng)合是不合理的選擇。另外由于在運(yùn)行中如果把位置傳感器放置在初級(jí)上，不但每對(duì)極下將需要一組位置傳感器，而且每組位置傳感器之間的信號(hào)如何切換將是十分困難的，如果采用磁柵尺或者光柵尺將極大增加彈射裝置的成本，而且電源的引出線將是很大的問(wèn)題。專(zhuān)利號(hào)ZL201310005736.3描述了一種主動(dòng)磁懸浮電磁彈器，利用主動(dòng)磁懸浮支撐技術(shù)艦載機(jī)彈射平臺(tái)，采用大功率直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)彈射平臺(tái)，雖然摒棄了機(jī)械支撐，但增加了龐大的懸浮磁鐵和懸浮控制系統(tǒng)，增加了整個(gè)彈射系統(tǒng)的成本，而且運(yùn)行于高速場(chǎng)合，對(duì)懸浮控制提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種永磁直線彈射裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省發(fā)射的縱向空間，提高了彈射平臺(tái)裝置在發(fā)射過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種永磁直線彈射裝置，包括彈射平臺(tái)裝置、永磁直線電機(jī)和用于支撐所述彈射平臺(tái)裝置和永磁直線電機(jī)的支撐平臺(tái)，所述彈射平臺(tái)裝置用于放置彈射物，所述永磁直線電機(jī)的初級(jí)設(shè)置在所述支撐平臺(tái)上，所述永磁直線電機(jī)的次級(jí)設(shè)置在所述彈射平臺(tái)裝置上，所述支撐平臺(tái)上設(shè)有用于支撐所述彈射平臺(tái)裝置的彈射平臺(tái)支撐板，所述彈射平臺(tái)裝置能夠在所述彈射平臺(tái)支撐板的長(zhǎng)度方向上相對(duì)所述彈射平臺(tái)支撐板移動(dòng)；所述永磁直線電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，分別為第一永磁直線電機(jī)和第二永磁直線電機(jī)，所述第一永磁直線電機(jī)的初級(jí)與所述第二永磁直線電機(jī)的初級(jí)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述支撐平臺(tái)的兩側(cè)，所述第一永磁直線電機(jī)的次級(jí)與所述第二永磁直線電機(jī)的次級(jí)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述彈射平臺(tái)裝置的兩側(cè)。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述永磁直線電機(jī)的初級(jí)長(zhǎng)度大于次級(jí)的長(zhǎng)度。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述永磁直線電機(jī)的初級(jí)為模塊化的初級(jí)，每個(gè)初級(jí)模塊由線圈、初級(jí)鐵芯和初級(jí)鐵芯安裝條組成；
[0008]所述永磁直線電機(jī)的次級(jí)為模塊化的次級(jí)，每個(gè)次級(jí)模塊由永磁體和導(dǎo)磁的次級(jí)鐵芯組成。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的永磁直線彈射裝置還包括檢測(cè)裝置；
[0010]所述檢測(cè)裝置包括嵌入在所述彈射平臺(tái)裝置的位置傳感器、所述位置傳感器的電源和安裝在所述彈射平臺(tái)支撐板內(nèi)的磁鋼，所述磁鋼安裝的位置與所述位置傳感器相對(duì)應(yīng)。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁鋼的極距與所述永磁直線電機(jī)的次級(jí)的極距相同。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述位置傳感器與所述永磁直線彈射裝置的控制柜采用無(wú)線信號(hào)傳輸。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述彈射平臺(tái)裝置上設(shè)置側(cè)面滾輪、下部滾輪和上部滾輪，所述側(cè)面滾輪與所述彈射平臺(tái)支撐板的側(cè)面相接觸，所述下部滾輪與所述彈射平臺(tái)支撐板的底面相接觸，所述上部滾輪與所述彈射平臺(tái)支撐板的頂面相接觸，使得所述彈射平臺(tái)支撐板鑲嵌在所述彈射平臺(tái)裝置中。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐平臺(tái)的前后兩端還分別設(shè)置有緩沖裝置，所述緩沖裝置由擋板及緩沖座組成。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的永磁直線彈射裝置還包括用于控制所述永磁直線電機(jī)的初級(jí)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用H橋驅(qū)動(dòng)方式，所述H橋的數(shù)量為一組或兩組，當(dāng)所述H橋的數(shù)量為兩組時(shí)采用交叉分段供電。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的永磁直線彈射裝置所述支撐平臺(tái)的發(fā)射端設(shè)置有源電線的航空插座，該航空插座通過(guò)與之相配的航空插頭連接到所述永磁直線彈射裝置的控制柜上。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明的永磁直線彈射裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用兩個(gè)永磁直線電機(jī)同時(shí)對(duì)彈射物進(jìn)行推進(jìn)，極大地改善了推進(jìn)空間，節(jié)省發(fā)射的縱向空間，提高了永磁直線彈射裝置的效率，提高了彈射平臺(tái)裝置在發(fā)射過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。永磁直線電機(jī)的模塊化，極大地簡(jiǎn)化了零部件的加工和安裝工藝；將位置傳感器嵌入彈射平臺(tái)裝置的底部，并且與彈射平臺(tái)支撐板內(nèi)的磁鋼組成位置檢測(cè)裝置，這樣只需要一組位置傳感器即可準(zhǔn)確檢測(cè)彈射平臺(tái)裝置的位置；采用無(wú)線傳輸來(lái)檢測(cè)次級(jí)的空間位置，避免了有源電線布置問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高彈射平臺(tái)裝置的定位精度，延長(zhǎng)了使用壽命；同時(shí)該永磁直線彈射裝置結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)環(huán)境污染。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的永磁直線電磁彈射裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1的彈射平臺(tái)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖1的彈射平臺(tái)支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是圖1的永磁直線電機(jī)初級(jí)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5表示永磁直線彈射裝置的驅(qū)動(dòng)原理示意圖；
[0024]圖6表示永磁直線彈射裝置的三相電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)示意圖；
[0025]圖7為永磁直線彈射裝置的初級(jí)分段驅(qū)動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的永磁直線彈射裝置進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]參照?qǐng)D1至圖7，本發(fā)明的永磁直線彈射裝置一實(shí)施例包括彈射平臺(tái)裝置1、永磁直線電機(jī)和用于支撐彈射平臺(tái)裝置I和永磁直線電機(jī)的支撐平臺(tái)4，彈射平臺(tái)裝置I用于放置彈射物9，永磁直線電機(jī)的初級(jí)2、2’設(shè)置在支撐平臺(tái)4上，永磁直線電機(jī)的次級(jí)11、11’設(shè)置在彈射平臺(tái)裝置I上，永磁直線電機(jī)的初級(jí)2、2’的長(zhǎng)度大于次級(jí)11、11’的長(zhǎng)度；永磁直線電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，分別為第一永磁直線電機(jī)和第二永磁直線電機(jī)，第一永磁直線電機(jī)和所述第二永磁直線電機(jī)相同，第一永磁直線電機(jī)的初級(jí)2與第二永磁直線電機(jī)的初級(jí)2’對(duì)稱(chēng)設(shè)置在支撐平臺(tái)4的兩側(cè)；第一永磁直線電機(jī)的次級(jí)11與第二永磁直線電機(jī)的次級(jí)11’對(duì)稱(chēng)設(shè)置在彈射平臺(tái)裝置I的兩側(cè)。
[0028]優(yōu)選地，永磁直線電機(jī)的初級(jí)2、2’為模塊化的初級(jí)，每個(gè)初級(jí)模塊由線圈21、初級(jí)鐵芯22和初級(jí)鐵芯安裝條23組成；永磁直線電機(jī)的次級(jí)11、11’也為模塊化的次級(jí)，每個(gè)次級(jí)模塊由永磁體112、112’和導(dǎo)磁的次級(jí)鐵芯111、111’組成。根據(jù)彈射平臺(tái)裝置I彈射的需要可以調(diào)整初級(jí)模塊和次級(jí)模塊的數(shù)量。
[0029]支撐平臺(tái)4上設(shè)有用于支撐彈射平臺(tái)裝置I的彈射平臺(tái)支撐板5，彈射平臺(tái)裝置I能夠在彈射平臺(tái)支撐板5的長(zhǎng)度方向上相對(duì)彈射平臺(tái)支撐板5移動(dòng)，永磁直線電機(jī)的初級(jí)2、2’置于彈射平臺(tái)支撐板5的兩側(cè)，彈射平臺(tái)支撐板5的底部安裝有支撐永磁直線電機(jī)初級(jí)2、2’的永磁直線電機(jī)固定板3，支撐平臺(tái)4的前后兩端還分別設(shè)置有緩沖裝置，緩沖裝置由擋板6及緩沖座7組成。支撐平臺(tái)4的發(fā)射端設(shè)置有有源電線的航空插座8，該航空插座通過(guò)與之相配的航空插頭連接到永磁直線彈射