CN107655361B - 一种火炮校正装置安装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于火炮内膛紧固定轴技术领域，具体涉及一种火炮校正装置安装夹具，包括夹具箱体及支撑梁，所述支撑梁与所述夹具箱体连接形成轴向空间，所述夹具箱将所述支撑梁的移动方向限制在垂直于轴向的方向；所述支撑梁远离所述轴向空间的端面可拆卸连接有用于与炮管内膛接触的固定块；所述轴向空间内设有两端具有反螺纹的丝杆轴，所述丝杠轴两侧对称连接有丝杠螺母；所述丝杠螺母在所述丝杠轴的带动下，可向所述丝杠轴中心方向轴向运动，使所述支撑梁向垂直于丝杠轴方向移动，通过所述定位块与炮管内膛夹紧。本发明具有适应不同炮膛形状、具备自锁功能、定位精度高、安装简便、可靠性及可维护性高的技术效果。

Description

一种火炮校正装置安装夹具

技术领域

本发明属于火炮内膛紧固定轴技术领域，具体涉及一种火炮校正装置安装夹具。

背景技术

现有的火炮校正方法主要有瞄星法、零位检测法等，不同校正方法虽有不同的特点，但是其校正装置均由机械安装夹具、光学系统、CCD组件、视频处理、时序驱动、图像处理系统、计算机控制系统，监视器等组成(见图1、图2)。其中机械安装夹具将校正装置与炮管紧固在一起，并确保光学系统光轴与炮管膛线的同轴度在一定误差范围内。

现有的火炮校正装置的夹具主要分为火炮身管外表面固定夹具与内膛定位夹具两种。其中身管外表面固定夹具更为常见，但由于火炮身管外表面制造精度较粗糙，且采用身管装夹，其光学系统轴线与炮管膛线无法完全重合，有一定高度差，会带来一定的校正误差。

现有炮管内膛定位夹具总体相似，在夹持方式中主要有如下两种形式，一种将金属定位杆直接插入炮管内膛，另一种为在金属定位杆两端加弹性定位环或弹簧膜片来加强紧固。前一种方式，定位杆与炮管内膛间隙配合，缺乏一定的预紧力，其定位精度不高；另一种方案虽然定位杆与炮管内膛有一定的预紧力，但是限于其结构形式，预紧力大则安装难度加大，所以其能提供的预紧力也有限，而且其定位环在装夹过程中与炮管内膛有相对摩擦，限制了其使用寿命。

由于其结构形式的特点，现有炮管内膛定位夹具主要应用于中小口径火炮的校正设备中。较大口径的火炮在实际校正时，常会有大角度的快速吊悬，对其夹具的预紧力有较大要求，现有炮管内膛定位夹具无法满足这一要求。另外，为了保证其金属定位杆制造精度，金属定位杆在实际加工时多采用实心结构，这样其夹具自身重量也偏重，给实际安装操作带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火炮校正装置安装夹具，位于火炮内膛，能够适应不同炮膛形状、具备自锁功能、定位精度高、安装简便、可靠性及可维护性高。

本发明提供了一种火炮校正装置安装夹具，包括夹具箱体及支撑梁，支撑梁与夹具箱体连接形成轴向空间，夹具箱体将支撑梁的移动方向限制在垂直于轴向的方向；支撑梁远离轴向空间的端面可拆卸连接有用于与炮管内膛接触的固定块；

轴向空间内设有两端具有反螺纹的丝杆轴，丝杠轴两侧对称连接有丝杠螺母；丝杠螺母在丝杠轴的带动下，可向丝杠轴中心方向轴向运动，使支撑梁向垂直于丝杠轴方向移动，通过定位块与炮管内膛夹紧。

进一步地，该夹具还包括轴承端盖，轴承端盖与夹具箱体连接，丝杠轴通过轴承安装于轴承端盖上。

进一步地，该夹具还包括用于与光学CCD组件连接的端盖，连接端盖与轴承端盖连接。

进一步地，支撑梁与丝杆螺母接触的一侧包括轴向可调楔块。

进一步地，轴承端盖的安装轴承的内孔轴向尺寸为2倍螺距。

进一步地，固定块与所述支撑梁通过螺纹紧固连接。

进一步地，轴承端盖与夹具箱体通过螺纹紧固连接。

进一步地，连接端盖与轴承端盖通过螺纹紧固连接。

进一步地，连接端盖与光学CCD组件相互径向定位，并通过螺纹紧固连接。

进一步地，支撑梁上对称设有四个固定块。

与现有技术相比本发明的有益效果是：安装于火炮内膛，具有适应不同炮膛形状、具备自锁功能、定位精度高、安装简便、可靠性及可维护性高的技术效果。

附图说明

图1是火炮校正装置系统组成图；

图2是火炮校正装置系统应用示意图；

图3是本发明一种火炮校正装置安装夹具的装配示意图；

图4是本发明一种火炮校正装置安装夹具一实施例的结构示意图；

图5是本发明一种火炮校正装置安装夹具另一实施例的结构示意图；

图6是本发明一种火炮校正装置安装夹具另一实施例的结构示意图；

图7是本发明一种火炮校正装置安装夹具另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

参图3所示，本实施例提供了一种适用于火炮校正装置的火炮身管内膛定位夹具30，夹具主体插入炮管内膛，夹具远离火炮身管20的端面与光学CCD组件40通过螺纹连接紧固(连接端面做径向定位设计，保证光学CCD组件与火炮膛线同轴度要求)。

参图4所示，图中，1为固定块，上下两个，共有四个，其具体尺寸可根据不同的炮管内膛尺寸进行调整；2、8均为支撑梁；3为连接端盖；4、10均为轴承端盖；5为两端有相互反向螺纹的丝杠轴；6为夹具箱体，7、9为丝杠螺母。

轴承端盖4、10与夹具箱体6通过螺纹紧固连接，丝杠轴5通过轴承安装于轴承端盖4、10上，丝杠螺母7、9分别对称安装于丝杠轴5两侧，丝杠螺母7、9与夹具箱体6在图示水平方向有移动副约束；支撑梁2、8与夹具箱体6在图示竖直方向有移动副约束；连接端盖3与轴承端盖4通过螺纹紧固连接，连接端盖3与电视摄像头(光学CCD组件)相互径向定位，并通过螺纹连接；固定块1与支撑梁2、8通过螺纹紧固连接。上述紧固方式为可实现本功能的一种实施方案，在实际实现时可使用其他可实现同类紧固作用的实施方案。除固定块1为实心设计外，其他部件均可在满足强度要求的前提下进行减重设计。

如上，通过对丝杠轴5实施顺时针逆时针两种转动，可带动丝杠螺母7、9相对丝杠轴5的中心进行轴向的靠近远离两种运动；此时，由于丝杠螺母7、9与支撑梁2、8有相互的移动副接触，并且支撑梁2、8与夹具箱体6的竖直移动副限定了其只能做竖直方向的平移，所以在丝杠轴5的顺逆时针的旋转运动带动下，支撑梁2、8最终会产生竖直方向的“膨胀”与“收缩”运动。

综上，将图示夹具插入炮管内，通过调整丝杠轴5的转动，可实现对炮管内膛的夹紧的目的。在实际设计中，根据设计指标要求对各工件的制造精度进行约束要求，可保证整个系统有较高的传动与定位精度。另外，丝杠传动具备自锁功能，预紧力大。与已有的技术方案相比，本发明方案结构更紧凑，同样指标要求下重量更轻，夹紧力更大，精度更高。

由于上述实施方案对安装精度，尤其是轴向安装精度要求很高，在实际运用时，为了规避由于安装精度带来的工作隐患，可采用图5所示的另一优选实施例。

参图5所示，图5是将图4所示实施方案中的支撑梁2、8主体分为两个部件，在与图4所示实施方案中的丝杠螺母7接触的一侧，改为两个可轴向调整的轴向可调楔块11，这样可以根据实际装配效果进行调整。

参图6所示，图6是另一优选实施例，其将图4所示实施方案中的轴承端盖4、10的安装轴承的内孔轴向尺寸进行扩展，这样，丝杠轴5便获得了轴向的自动调整空间。由于丝杠螺母7、9在分别与丝杠轴5进行安装时，轴向最大安装误差不会超过一个螺距的距离，所以设置轴承端盖4、10的轴向扩展空间L的尺寸为2倍螺距。

参图7所示，图7对本实施方案进行了简化，以说明图6所示优化方案的具备如下优点：在实际操作时，夹紧时，如果丝杠螺母7、9与支撑梁2、8存在配合间隙，由于炮管内膛对固定块1的压力传递到支撑梁2、8,支撑梁2、8与丝杠螺母7、9的作用力分解为竖直与水平方向两种分力，竖直方向的分力相互抵消(径向完全对称时)或通过力传递的各个部件达到力平衡(径向不完成对称时)，水平方向分力将迫使丝杠轴5发生轴向平移运动，最终实现丝杠螺母7、9与支撑梁2、8的完全接触。

本实施例提供的火炮校正装置安装夹具具有如下技术效果：

1)对于炮管内膛的锁紧，仅需要在夹具外部使用对应规格的套筒即可完成，同时，由于螺纹具有自锁功能，在夹持完成后无需进行更多的紧固操作。同时，对于装配带来的误差，机构本身具备容错性，无需再进行更多的人工校正，相对于现有的技术方案，本方案在操作上更加简捷。

2)由于采用了固定块单独安装的设计，可根据不同口径炮管定制对应的固定块，这样夹具主体不做改变，只改变固定块的结构尺寸即可适应不同口径炮管的需求，相比现有的技术方案，本方案的实际应用价值更高，适用性更佳。

3)由于采用了固定块单独设计、夹具主体模块化设计的方案，便于进行后期维护，只需针对故障的具体情况，针对性更换系统组件即可，所以其可维护性较好。

4)固定块的单独设计，可以充分适应不同内膛结构的特性，丝杠与移动副结合的传动方案，也保证了整个夹具系统的定位精度，相对于现有较粗糙的定位与夹紧方式，更高的定位精度，大大提升了关联光学系统的使用价值。

5)与现有技术方案相比，本方案结构紧凑，同样指标要求下重量更轻，夹紧力更大，精度更高；由于其特有的传动机构需要一定的结构空间，结构加工制造成本等因素，相对小口径火炮校正设备夹具的应用，本方案在中大口径火炮校正设备夹具应用中与现有技术方案具备更大的优势与应用前景。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，包括夹具箱体及支撑梁，所述支撑梁与所述夹具箱体连接形成轴向空间，所述夹具箱体将所述支撑梁的移动方向限制在垂直于轴向的方向；所述支撑梁远离所述轴向空间的端面可拆卸连接有用于与炮管内膛接触的固定块；

所述轴向空间内设有两端具有反螺纹的丝杠轴，所述丝杠轴两侧对称连接有丝杠螺母；所述丝杠螺母在所述丝杠轴的带动下，可向所述丝杠轴中心方向轴向运动，使所述支撑梁向垂直于丝杠轴方向移动，通过所述固定块与炮管内膛夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，还包括轴承端盖，所述轴承端盖与所述夹具箱体连接，所述丝杠轴通过轴承安装于所述轴承端盖上。

3.根据权利要求2所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，还包括用于与光学CCD组件连接的连接端盖，所述连接端盖与所述轴承端盖连接。

4.根据权利要求3所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述支撑梁与所述丝杠螺母接触的一侧包括轴向可调楔块。

5.根据权利要求4所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述轴承端盖的安装轴承的内孔轴向尺寸为2倍螺距。

6.根据权利要求5所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述固定块与所述支撑梁通过螺纹紧固连接。

7.根据权利要求6所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述轴承端盖与所述夹具箱体通过螺纹紧固连接。

8.根据权利要求7所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述连接端盖与所述轴承端盖通过螺纹紧固连接。

9.根据权利要求8所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述连接端盖与所述光学CCD组件相互径向定位，并通过螺纹紧固连接。

10.根据权利要求9所述的一种火炮校正装置安装夹具，其特征在于，所述支撑梁上对称设有四个所述固定块。