CN108955369A - 一种电磁轨道炮的炮口消弧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁轨道炮的炮口消弧器，属于电磁轨道炮技术领域，解决了现有技术中无法消耗发射后残留的电能和磁能的问题。炮口消弧器包括：连接部和消弧部，连接部包括：第一连接部和第二连接部，消弧部包括第一消弧部和第二消弧部；第一连接部一端与电磁轨道炮的一条轨道连接，另一端与第一消弧部连接；第二连接部一端与电磁轨道炮的另一条轨道连接，另一端与第二消弧部连接；第一消弧部与第二消弧部均设有消弧端，且第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端对齐，且留有1‑2mm的缝隙。本发明可以通过消弧端的感应电压放电，将弹丸发射后轨道上残留的磁能消耗，避免炮口处击穿造成损伤。

Description

一种电磁轨道炮的炮口消弧器

技术领域

本发明涉及电磁轨道炮技术领域，尤其涉及一种电磁轨道炮的炮口消弧器。

背景技术

电磁轨道炮的工作原理是根据物理学中的电磁感应定律制成。两轨道相互平行，发射组件沿着轨道轴线方向滑动，电枢一词来源于直流电动机，它的作用是传递两轨道间电流，并接受洛伦兹力的作用，推动弹丸向炮口做加速运动，将电磁能转换成动能。

电枢出膛后，导轨电感上的剩余磁能和回路电感依然存在，暂态电路势必产生较高的感应电压，击穿薄弱处的绝缘而放电。由于炮口处存在原来电枢的电离成分，故这种电击穿势必发生在炮口处的两导轨间，即仍在炮口处发生电弧放电。因此需要设计单独的装置来进行放电消磁，将炮管内残留的电能和磁能消除，防止炮口放电对炮口造成损坏。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种电磁轨道炮的炮口消弧器，用以解决现有设备无法实现炮口消磁消电的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明的一个实施例中，一种电磁轨道炮的炮口消弧器，炮口消弧器包括：连接部和消弧部，连接部包括：第一连接部和第二连接部，消弧部包括第一消弧部和第二消弧部；

第一连接部一端与电磁轨道炮的一条轨道连接，另一端与第一消弧部连接；第二连接部一端与电磁轨道炮的另一条轨道连接，另一端与第二消弧部连接；

第一消弧部与第二消弧部均设有消弧端，且第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端对齐，且留有1-2mm的缝隙。

本发明的一个实施例中，第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端均设有锯齿端面，且锯齿端面的尖端相互对齐，锯齿端面尖端的缝隙为1-2mm。

本发明的一个实施例中，第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端中，一方设有锯齿端面，另一方设有平面端面，且锯齿端面的尖端到平面端面的缝隙为1-2mm。

本发明的一个实施例中，第一连接部与轨道连接的一端到第二连接部与另一条轨道连接的一端之间的距离小于第一连接部与第一消弧部连接的一端到第二连接部与第二消弧部连接的一端之间的距离。

本发明的一个实施例中，第一连接部两端之间采用平板形式过渡；第一连接部与第二连接部形状和尺寸均相同。

本发明的一个实施例中，第一消弧部为U字形框，第一连接部与U字形框的底部连接，U字形框的两个自由端均设有消弧端。

本发明的一个实施例中，第一消弧部与第二消弧部形状和尺寸均相同，且第一消弧部与第一连接部之间的连接关系和第二消弧部与第二连接部之间的连接关系相同。

本发明的一个实施例中，第一连接部和第二连接部及第一消弧部除去消弧端的其余部分和第二消弧部除去消弧端的其余部分，均关于2跟轨道之间的对称面对称。

本发明的一个实施例中，连接部与轨道之间及连接部与消弧部之间，均通过螺栓连接，且螺栓的头部沉入安装面中。

本发明的一个实施例中，连接部和消弧部均由纯铜材料制成。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过连接部和消弧部的设计，可以通过消弧端的感应电压放电，将弹丸发射后轨道上残留的磁能消耗，避免炮口处击穿造成损伤；

2、本发明无需外接电阻，避免了外接电阻分流的影响，能够充分的将剩余的磁能引出并通过电弧防线消耗。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的使用示意图；

图3为使用本发明实施例的电磁轨道炮的原理示意图；

附图标记：

1-轨道；2-电枢；3-弹丸；4-电源；5-开关；6-磁场；7-第一连接部；8-第一消弧部；9-第二连接部；10-第二消弧部；11-消弧端。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

电磁轨道炮的工作原理很简单，是根据物理学中的电磁感应定律制成。两导轨相互平行，发射组件沿着导轨轴线方向滑动，电枢2的作用是传递两导轨间电流，并接受洛伦兹力的作用，推动弹丸3向炮口做加速运动，将电磁能转换成动能。发射时，电流在导轨的末端通入，沿一根导轨流动，通过电枢2，沿另一根导轨流回，构成闭合回路。大电流流经导轨回路感应出强大的磁场6，电枢2中的电流和这个磁场6相互作用，产生了非常高的推动发射组件向前做加速运动的电磁力，当电枢2到达炮口时，电枢2和电枢2前面的弹丸3获得高速度，弹丸3脱离电路或轨道1，开始自由飞行。

电枢2出膛后，导轨电感上的剩余磁能和回路电感依然存在，暂态电路势必产生较高的感应电压，击穿薄弱处的绝缘而放电。由于炮口处存在原来电枢2的电离成分，故这种电击穿势必发生在炮口处的两导轨间，即仍在炮口处发生电弧放电。炮口消弧器实际上为一对炮口短路体，它直接连接到电磁轨道炮炮口处的轨道1上，在电枢2出膛后，炮口消弧器消耗掉导轨上的剩余磁能，相较于传统的外接消弧器，避免了外接装置的分流影响，能够更充分的将剩余磁能引出，并通过电弧放电消耗。

本发明的一个实施例提供了一种电磁轨道炮的炮口消弧器，炮口消弧器包括：连接部和消弧部，连接部包括：第一连接部7和第二连接部9，消弧部包括第一消弧部8和第二消弧部10；第一连接部7一端与电磁轨道炮的一条轨道1连接，另一端与第一消弧部8连接；第二连接部9一端与电磁轨道炮的另一条轨道1连接，另一端与第二消弧部10连接；第一消弧部8与第二消弧部10均设有消弧端11，且第一消弧部8的消弧端11与第二消弧部10的消弧端11对齐，且留有1-2mm的缝隙。本发明实施例中，通过连接部和消弧部，使轨道1残留的电感在消弧部的消弧端11产生感应电压，产生电弧放电，可以直接消耗掉剩余的磁能。

为了使电弧放电风容易产生，本发明实施例中，第一消弧部8的消弧端11与第二消弧部10的消弧端11均设有锯齿端面，且锯齿端面的尖端相互对齐，锯齿端面尖端的缝隙为1-2mm。也可以，第一消弧部8的消弧端11与第二消弧部10的消弧端11中，一方设有锯齿端面，另一方设有平面端面，且锯齿端面的尖端到平面端面的缝隙为1-2mm。

考虑到弹丸3发射后，为了避免弹丸3对消弧部造成影响，需要使消弧部远离炮口轴线，所以，第一连接部7与轨道1连接的一端到第二连接部9与另一条轨道1连接的一端之间的距离小于第一连接部7与第一消弧部8连接的一端到第二连接部9与第二消弧部10连接的一端之间的距离。本发明的一个实施例中，第一消弧部8为U字形框结构，第一连接部7与U字形框的底部连接，U字形框的两个自由端均设有消弧端11。

为了节省材料，便于生产，第一连接部7两端之间采用平板形式过渡；具体为第一连接部7的形状为Z字形，两端板与中间板的夹角为135°-150°；第一连接部7与第二连接部9形状和尺寸均相同，并且对称设置；第一消弧部8与第二消弧部10形状和尺寸均相同，且第一消弧部8与第一连接部7之间的连接关系和第二消弧部10与第二连接部9之间的连接关系相同；第一连接部7和第二连接部9及第一消弧部8除去消弧端11的其余部分和第二消弧部10除去消弧端11的其余部分，均关于2跟轨道1之间的对称面对称。

本发明实施例中，连接部与轨道1之间及连接部与消弧部之间，均通过螺栓连接，且螺栓的头部沉入安装面中，螺栓的头部沉入安装面中，可以防止螺栓头部对弹丸3和电枢2的运动造成影响。

为了进一步提高消磁的效果，连接部和消弧部均由纯铜材料制成，既能保证良好的结构强度，还能保证较小的电阻。

本发明实施例的工作过程为：

发射时，闭合开关5，电源4提供电流，电流在一根轨道1的末端通入，沿该轨道1流动，通过电枢2，沿另一根轨道1流回，构成闭合回路。大电流流经轨道1回路感应出强大的磁场6，电枢2中的电流和这个磁场6相互作用，产生了非常高的推动发射组件和弹丸3向前做加速运动的电磁力，当电枢2到达炮口时，电枢2和电枢2前面的弹丸3获得高速度，弹丸3脱离电路或轨道1，开始自由飞行。当电枢2刚离开炮口时，它和两导轨间拉开一小段间距，因为小间距的拉开是由零逐渐增大的，原来传导的电流仍保持力图通过小间隙继续传导的趋势，炮口电流被引到连接部上，电流通过消弧部的锯齿消弧端11的电弧放电消耗掉，为了尽可能最快的消除电弧，每个消弧端11的锯齿个数为4个以上。

综上所述，本发明实施例提供了一种电磁轨道炮的炮口消弧器，本发明通过连接部和消弧部的设计，可以通过消弧端11的感应电压放电，将弹丸3发射后轨道1上残留的磁能消耗，避免炮口处击穿造成损伤；本发明无需外接电阻，避免了外接电阻分流的影响，能够充分的将剩余的磁能引出并通过电弧防线消耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁轨道炮的炮口消弧器，其特征在于，所述炮口消弧器包括：连接部和消弧部，所述连接部包括：第一连接部和第二连接部，所述消弧部包括第一消弧部和第二消弧部；

所述第一连接部一端与电磁轨道炮的一条轨道连接，另一端与所述第一消弧部连接；所述第二连接部一端与电磁轨道炮的另一条轨道连接，另一端与所述第二消弧部连接；

所述第一消弧部与第二消弧部均设有消弧端，且所述第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端对齐，且留有1-2mm的缝隙。

2.根据权利要求1所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端均设有锯齿端面，且锯齿端面的尖端相互对齐，锯齿端面尖端的缝隙为1-2mm。

3.根据权利要求1所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一消弧部的消弧端与第二消弧部的消弧端中，一方设有锯齿端面，另一方设有平面端面，且锯齿端面的尖端到平面端面的缝隙为1-2mm。

4.根据权利要求2或3所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一连接部与轨道连接的一端到所述第二连接部与另一条轨道连接的一端之间的距离小于所述第一连接部与第一消弧部连接的一端到所述第二连接部与第二消弧部连接的一端之间的距离。

5.根据权利要求4所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一连接部两端之间采用平板形式过渡；所述第一连接部与第二连接部形状和尺寸均相同。

6.根据权利要求2或3所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一消弧部为U字形框，所述第一连接部与U字形框的底部连接，所述U字形框的两个自由端均设有消弧端。

7.根据权利要求6所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一消弧部与第二消弧部形状和尺寸均相同，且所述第一消弧部与第一连接部之间的连接关系和所述第二消弧部与第二连接部之间的连接关系相同。

8.根据权利要求5或7所述的炮口消弧器，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部及所述第一消弧部除去消弧端的其余部分和第二消弧部除去消弧端的其余部分，均关于两根轨道之间的对称面对称。

9.根据权利要求8所述的炮口消弧器，其特征在于，所述连接部与轨道之间及所述连接部与消弧部之间，均通过螺栓连接，且螺栓的头部沉入安装面中。

10.根据权利要求1至9任一所述的炮口消弧器，其特征在于，所述连接部和消弧部均由纯铜材料制成。