CN102288069B - 一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，包括实现将弹药传递至输弹位置的协调臂，该协调臂在动力装置的驱动下，可在接弹位置和输弹位置之间往复运动。本发明还包括设置炮塔导轨、摇架导轨、协调导轨以及连接上述导轨的枢纽部件，上述三种导轨的任意两种可围绕枢纽部件作相对转动，枢纽部件可在上述任意一种导轨的导向下沿该导轨滑动。在本发明能够在狭小空间内使用，并且可实现在身管围绕耳轴具有一定的角度、角速度、角加速度的状态下平稳可靠地供输弹，利于大幅提高实际射速。本发明适用于各种火炮，尤其适用于内部空间有限的火炮，也可应用于需要协调角度的各种民用机械。

Description

一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器

技术领域

本发明涉及一种协调器，特别是一种适用于带有弹药自动装填系统的中大口径火炮的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器。

背景技术

提高射速是火炮设计的永恒主题之一，其主要技术途径之一是采用自动装弹机（或称弹药自动装填系统）。协调器是弹药自动装填系统中实现任意射角下装填的部件，它可以从弹仓和药仓中接受弹丸和装药，并将它们输送到炮尾后部，实现与炮膛轴线对齐。

协调器的本体通常是一种绕火炮耳轴回转的机械臂，如美国专利3884119，这种协调器需要较大的空间来布置。自行火炮等火炮内部空间较大，便于这种布置协调器，其弹药自动装填系统易于实现任意射角下装填。坦克炮等火炮内部空间狭小，难以布置这种协调器，其自动装弹机一般没有任意射角下装填的能力，装填弹药时需将火炮锁定在某一高低角上，在行进间射击时，若要装填下一发，身管必须退出瞄准状态，这很不利于对同一目标连续射击，会降低其实际射速。

对于坦克炮等具有稳定装置的火炮而言，为了实现动态条件下射击，需要使用稳定装置使炮管轴线始终指向瞄准点，这时，身管围绕耳轴具有一定的角度、角速度、角加速度。若坦克自动装弹机能够在这种随遇状态下平稳可靠装填，可使瞄准和锁定目标不因装填而中断，利于大幅提高实际射速。但是现有技术中尚无相关内容。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，该协调器能够在狭小空间内使用，且当身管绕耳轴动态运动时也能够可靠供输弹。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，包括实现将弹药传递至输弹位置的协调臂，该协调臂在动力装置的驱动下，可在接弹位置和输弹位置之间往复运动，还包括设置在炮塔上的炮塔导轨、设置在摇架上的摇架导轨、设置在协调臂上的协调导轨以及连接上述导轨的枢纽部件，上述三种导轨中的任意两种可围绕枢纽部件作相对转动，枢纽部件可在上述任意一种导轨的导向下沿该导轨滑动，摇架导轨跟随摇架以耳轴为转轴相对于炮塔转动，摇架导轨和炮塔导轨始终存在夹角。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明的协调器，能够在狭小空间内使用，并且可实现在身管围绕耳轴具有一定的角度、角速度、角加速度的状态下平稳可靠地供输弹，利于大幅提高实际射速。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的实施例的正面剖视图。

图2a为本发明射角固定条件下的工作原理图。

图2b为本发明处于接弹位置时，射角变化的原理图。

图2c为本发明处于输弹位置时，射角变化的原理图。

图2d为本发明在射角动态变化条件下的工作原理图。

图3为本发明的协调臂本体的结构示意图。

图4a～图4f为本发明的实施例的工作过程图，其中图4a为接弹位置，图4b为接弹与输弹的中间位置，图4c为输弹位置，图4d为输药位置，图4e为输药后返回的中间位置，图4f为输弹后返回位置。

具体实施方式

结合图1，一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，包括实现将弹药传递至输弹位置的协调臂6，该协调臂6在动力装置5的驱动下，可在接弹位置和输弹位置之间往复运动，其特征在于，还包括设置在炮塔4上的炮塔导轨40、设置在摇架2上的摇架导轨21、设置在协调臂6上的协调导轨60以及连接上述导轨的枢纽部件7，上述三种导轨中的任意两种可围绕枢纽部件7作相对转动，枢纽部件7可在上述任意一种导轨的导向下沿该导轨滑动，摇架导轨21跟随摇架2以耳轴20为转轴相对于炮塔4转动，摇架导轨21和炮塔导轨40始终存在夹角。

所述摇架导轨21和协调导轨60的运动轨迹均在平面上，摇架导轨21的运动平面、协调导轨60的运动平面、炮塔导轨40的导向路径三者之间相互平行。

所述摇架导轨21、协调导轨60以及炮塔导轨40三者的导向轨迹的空间外形全部或部分相同。所述摇架导轨21、协调导轨60以及炮塔导轨40都为直线导轨。所述炮塔导轨40与炮膛轴线31平行。当协调导轨60与炮塔导轨40平行时，协调臂6处于接弹位置；当协调导轨60与摇架导轨21平行时，协调臂6处于输弹位置。所述摇架导轨21为设置在摇架2上的槽；所述炮塔导轨40为设置在炮塔4上的槽；所述协调导轨60为设置在协调臂6上的槽。所述枢纽部件7为一根同时与摇架导轨21、炮塔导轨40、协调导轨60相配合的轴7。协调臂6上制有铰接孔65，协调臂6通过该铰接孔65与外部动力装置5铰接，当协调臂6处于输弹位置时，该铰接孔65的回转轴线与耳轴20的回转轴线重合。动力装置5设置在炮塔4上。

结合图2a，本发明所述的一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器中，由于枢纽部件7既与摇架导轨21配合又与炮塔导轨40配合，当炮塔导轨40和摇架导轨21都静止且保持一个夹角时，枢纽部件7的位置即被确定。协调导轨60可围绕枢纽部件7作相对转动，在动力装置5的作用下，可使弹药10与炮膛对齐；协调导轨60可在枢纽部件7的约束下滑动，在动力装置5的作用下，可确定弹药10与耳轴20的距离。因此，当炮塔导轨40和摇架导轨21都静止时，本发明可实现将弹药10输送到待输弹位置。

结合图2b，当协调导轨60与炮塔导轨40保持平行时，协调臂6处于接弹位置。此时，无论枢纽部件7怎样运动（即无论射角怎样变化），都无法使协调导轨60相对于炮塔4转动，这样就可能将协调臂6固定在炮塔4上，即无论射角怎样变化，接弹位置都保持不变。

结合图2c，当协调导轨60与摇架导轨21保持平行时，协调臂6处于输弹位置。此时，无论枢纽部件7怎样运动（即无论射角怎样变化），都无法使协调导轨60相对于摇架2转动，这样就可能将协调臂6固定在摇架2上，即无论射角怎样变化，输弹位置都保持不变。

结合图2a～c，动力装置5被设置在炮塔4上，通过铰接孔65与协调臂6铰接。当动力装置5停止工作时，铰接孔65便相对于炮塔4静止，此时，若铰接孔65停留的位置恰好使协调导轨60与炮塔导轨40保持平行，协调臂6便相对于炮塔4静止，即处于接弹位置；若铰接孔65停留在耳轴20位置（此时，铰接孔65的中心既相对于炮塔4静止，又相对于摇架2静止），且恰好使协调导轨60与摇架导轨21保持平行，协调臂6便相对于摇架2静止，即处于输弹位置。

结合图2d，铰接孔65在动力装置5的驱动下平稳改变位置的过程就是协调臂6在接弹位置与输弹位置之间平稳转化的过程。在摇架2相对于炮塔4不断转动的状态下，本发明可避免装填过程中的剧烈冲击。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

结合图1、图3以及图4a~图4f，本实施例包括：摇架2、炮身3、炮塔4、动力装置5、协调臂6、枢纽部件7、辅助协调装置8、输弹装置9、弹药10、附加装药11、转换装置12。

与常见的自行火炮或坦克一样，摇架2作为炮身3的运动导轨，赋予炮身3高低射角，通过耳轴20与炮塔4铰接，可相对于炮塔4作俯仰运动。炮塔4上在耳轴20与炮尾端面30之间的位置设置有动力装置5，该动力装置5包括固连在炮塔4上的电机50和铰接在炮塔4上的转臂51，该转臂51的另一端与协调臂6的上端铰接。协调臂6相对于炮塔4的运动平面与摇架2的俯仰运动平面平行，并通过设置在其中间的协调导轨60与枢纽部件7连接，该枢纽部件7还通过摇架导轨21、炮塔导轨40与摇架2、炮塔4连接。另外，本实施例中还设置有辅助协调装置8，用于调节输弹装置9与协调臂6的角度。设置在协调臂6下端的输弹装置9容纳有弹药10、附加装药11，可将弹药10、附加装药11输入炮膛中。由于本实施例中还设有附加装药11，在弹药10装填完毕后，还应使附加装药11对准炮膛，故应设置转换装置12，以转换弹药10和附加装药11的输送位置。

协调臂6在接弹位置相对于炮塔4静止，整体上与炮塔4的回转轴线41呈一夹角，其上端位于摇架2上方、耳轴20和炮尾端面30之间，其下方位于摇架2后下方，靠近炮塔4的底面。协调臂本体61为一杆状结构，包括前部62、后部63以及连接前部62和后部63的连接部分64，前部62位于摇架2一侧，其运动平面与摇架2俯仰运动平面平行，后部63位于摇架2后下方，其运动平面与摇架2俯仰运动平面重合。协调臂6前部62开有一直线槽作为协调导轨60，在接弹位置该槽与炮塔导轨40平行；协调臂6后部63设有输弹装置9。

协调臂6在输弹位置上相对于摇架2静止，此时，协调臂6上端的铰接孔65位于耳轴20位置，协调导轨60与炮膛轴线31平行。

摇架2的侧后方设置一条直线槽作为摇架导轨21，该摇架导轨21与炮膛轴线31平行；炮塔4上摇架2的侧后方设置一条直线槽作为炮塔导轨40，该槽与炮塔4的回转轴线41呈一夹角，并与摇架2俯仰运动平面平行；枢纽部件7为一根同时与摇架导轨21、炮塔导轨40、协调导轨60相配合的轴7，其运动平面与摇架2俯仰运动平面平行。由于轴7同时嵌入摇架导轨21和炮塔导轨40中，当炮塔导轨40和摇架导轨21都静止且保持一个夹角时，轴7的位置即被确定。协调导轨60可围绕轴7作相对转动，在动力装置5的作用下，可使弹药10与炮膛对齐；协调导轨60可在轴7的约束下滑动，在动力装置5的作用下，可确定弹药10与耳轴20的距离。

在本实施例中，弹药10垂直于炮塔4的底面放置，因此在接弹位置，弹药10与协调导轨60呈一夹角。而在输弹位置，弹药10应与协调导轨60平行，以与炮膛轴线31平行。因此，本实施例还设置了辅助协调装置8，用于调节输弹装置9与协调臂6的角度。由于本实施例中还设有附加装药11，在弹药10装填完毕后，还应使附加装药11对准炮膛，故应设置转换装置12。输弹装置9用于将弹药10、附加装药11输入炮膛中，可考虑在输弹装置9中设置空包弹，利用燃气压力将弹药10和附加装药11输入炮膛。

Claims (8)

1.一种可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，包括实现将弹药传递至输弹位置的协调臂[6]，该协调臂[6]在动力装置[5]的驱动下，可在接弹位置和输弹位置之间往复运动，其特征在于，还包括设置在炮塔[4]上的炮塔导轨[40]、设置在摇架[2]上的摇架导轨[21]、设置在协调臂[6]上的协调导轨[60]以及连接上述导轨的枢纽部件[7]，上述三种导轨中的任意两种可围绕枢纽部件[7]作相对转动，枢纽部件[7]可在上述任意一种导轨的导向下沿该导轨滑动，摇架导轨[21]跟随摇架[2]以耳轴[20]为转轴相对于炮塔[4]转动，摇架导轨[21]和炮塔导轨[40]始终存在夹角；所述摇架导轨[21]为设置在摇架[2]上的槽；所述炮塔导轨[40]为设置在炮塔[4]上的槽；所述协调导轨[60]为设置在协调臂[6]上的槽；所述枢纽部件[7]为一根同时与摇架导轨[21]、炮塔导轨[40]、协调导轨[60]相配合的轴[7]。

2.根据权利要求1所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，所述摇架导轨[21]和协调导轨[60]的运动轨迹均在平面上，摇架导轨[21]的运动平面、协调导轨[60]的运动平面、炮塔导轨[40]的导向路径三者之间相互平行。

3.根据权利要求2所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，所述摇架导轨[21]、协调导轨[60]以及炮塔导轨[40]三者的导向轨迹的空间外形全部或部分相同。

4.根据权利要求1、2或3所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，所述摇架导轨[21]、协调导轨[60]以及炮塔导轨[40]都为直线导轨。

5.根据权利要求4所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，所述炮塔导轨[40]与炮膛轴线[31]平行。

6.根据权利要求3或5所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，当协调导轨[60]与炮塔导轨[40]平行时，协调臂[6]处于接弹位置；当协调导轨[60]与摇架导轨[21]平行时，协调臂[6]处于输弹位置。

7.根据权利要求1、2、3或5所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，协调臂[6]上制有铰接孔[65]，协调臂[6]通过该铰接孔[65]与外部动力装置[5]铰接，当协调臂[6]处于输弹位置时，该铰接孔[65]的回转轴线与耳轴[20]的回转轴线重合。

8.根据权利要求1、2、3或5所述的可实现动态、任意射角条件下装填的协调器，其特征在于，动力装置[5]设置在炮塔[4]上。

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