CN111397865B - 发射筒活塞缓冲装置性能测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明为发射筒活塞缓冲装置性能测试平台，主要用来测试评价缓冲装置性能，为发射筒新型缓冲装置性能验证提供良好的试验基础。测试平台主要是由支撑装置、加速装置、测速装置和制动装置组成，采用基于光轴导向的双笼形支撑竖直框架作为支撑装置，采用双排抱紧光轴的轮式行走机构并辅以安装基于弹性夹紧与机械连杆释放的脱钩装置作为加速装置，在绳索驱动力的作用下带动发射筒活塞进行直线加速，在脱钩装置中机械连杆的作用下实现定点释放，并采用定距测速的方式测量发射筒活塞撞击前速度。该测试平台不但能够为缓冲装置模拟真实的撞击环境，而且具有结构紧凑、加速性能好、可重复利用性高、可靠性强等诸多优点。

Description

发射筒活塞缓冲装置性能测试平台

技术领域

本发明涉及发射筒活塞缓冲装置性能测试等领域。

背景技术

导弹在发射筒内发射时，由爆炸产生的气动力通过发射筒活塞推动导弹出舱，当导弹出舱后采用缓冲装置对发射筒活塞进行缓冲制动。发射筒活塞缓冲装置作为导弹发射筒中的重要装置，不但能拦截发射筒活塞，防止其与导弹一起出舱，对周边工作人员及导弹点火和运行轨迹造成影响，而且还能提高发射筒活塞的可重复利用性，提高设备的可靠性。发射筒活塞缓冲装置性能测试平台能够将发射筒活塞加速到撞击速度后将其释放，使其与固定安装的缓冲装置撞击，通过观察缓冲装置被破坏程度来评价缓冲装置性能，对于新型缓冲装置设计及性能验证提供良好的试验基础。由于缓冲装置与发射筒活塞边缘撞击且可被撞击的面积较小，这就需要保证发射筒活塞加速运动轨迹的直线度，才能确保其准确的撞击位置。由于发射筒活塞的撞击末速度较大，这就要求选用高速行走的加速装置带动发射筒活塞运动且在撞击缓冲装置前完成释放，确保发射筒活塞独自撞击到发射筒活塞缓冲装置，且当加速装置完成对发射筒活塞的加速后进行缓冲制动确保其可重复利用性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种发射筒活塞缓冲装置性能测试平台，该测试平台采用基于光轴导向的双笼形支撑竖直框架作为支撑机构，分别为加速装置和发射筒活塞提供直线导向；采用双排抱紧光轴的轮式行走机构并辅以安装基于弹性夹紧与机械连杆释放的脱钩装置作为加速装置，通过多弹性支撑对称布置夹紧发射筒活塞，并在绳索驱动力的作用下带动发射筒活塞进行直线加速，当直线加速完成后在脱钩装置中机械连杆的作用下释放发射筒活塞，实现定点释放，使其与缓冲装置碰撞；采用定距测速的方式测量发射筒活塞撞击前速度；采用夹紧式缓冲装置为完成加速后的加速装置进行缓冲制动。

为实现上述目的，本发明为一种发射筒活塞缓冲装置性能测试平台，包括：支撑装置、测速装置、加速装置和制动装置。支撑装置为整个测试平台提供安装基础和直线导向，测速装置、加速装置和制动装置全部安装在支撑装置中；测速装置主要用来测量发射筒活塞撞击前速度；加速装置主要用来夹紧发射筒活塞后对其加速，并在撞击缓冲装置前完成释放；制动装置主要用来对完成任务后的加速装置进行缓冲制动。

支撑装置采用双笼形支撑框架竖直放置，主要是由下底座、上盖板、细光轴、粗光轴、立柱支撑、安装筒、缓冲装置安装过渡件和脱钩挡片组成。下底座、上盖板和粗光轴形成稳定的笼形支撑外框架，为加速装置和制动装置提供直线导向轨道；立柱支撑、安装筒、细光轴和上盖板形成稳定的笼形支撑内框架，为发射筒活塞运动提供直线导向，使得发射筒活塞能够准确的撞击到发射筒活塞缓冲装置。在安装筒上加工窗口与缓冲装置安装过渡件配合为发射筒活塞缓冲装置提供安装接口。将脱钩挡片安装在安装筒中，与加速装置配合将发射筒活塞释放，并作为加速装置加速阶段和缓冲制动阶段的分界点，在脱钩挡片之上为加速阶段，在脱钩挡片之下为缓冲制动阶段。

测速装置采用定距测速的方式测量发射筒活塞的末速度，安装在发射筒活塞缓冲装置上方，主要是由测距安装板、光电传感器投光器和光电传感器受光器组成。测距安装板安装在安装筒上侧，在测距安装板中安装两组光电传感器投光器和光电传感器受光器，并且两组光电传感器投光器和光电传感器受光器保持精确固定距离。当加速装置经过第一组光电传感器投光器和光电传感器受光器之间时开始计时，当加速装置经过第二组光电传感器投光器和光电传感器受光器之间时停止计时，从而得到加速装置经过固定距离的时间，进而得到速度。

加速装置采用轮式行走机构在绳索拉力作用下带动发射筒活塞进行直线加速，采用弹性夹紧与机械式脱钩方式将发射筒活塞在加速时夹紧并进行定点释放，主要是由连接框、行走轮系、脱钩装置和牵引过渡件组成。采用双排轮式行走轮系在支撑装置的粗光轴中行走，提高轮系的抗扭能力，连接框将多个行走轮系联接为一个整体，并通过牵引过渡件与绳索联接，为行走轮系提供动力。脱钩装置与行走轮系联接，与行走轮系一同运动。脱钩装置采用弹性夹紧与机械连杆释放方式，在加速阶段，多个脱钩装置对称布置，通过弹性夹紧方式夹紧发射筒活塞，可弹性补偿因加工和安装而造成的笼形支撑内框架和外框架之间的平行度误差，使得发射筒活塞可沿着笼形支撑内框架直线加速，并可准确的撞击到缓冲装置。采用机械连杆释放方式，当连杆撞击到安装在安装筒中的脱钩挡片时，弹性夹紧松脱，发射筒活塞被释放，从而完成定点释放，确保发射筒活塞精确的释放位置。

缓冲制动采用夹紧方式提供摩擦力为加速装置提供制动力，主要是由夹紧臂、销轴、摩擦带和橡胶垫圈组成。两个夹紧臂通过销轴联接，摩擦带置于夹紧臂和粗光轴之间，并采用螺栓压紧两个夹紧臂的方式将摩擦带与粗轴夹紧，并将其布置在粗轴的缓冲段，当加速装置释放发射筒活塞后，加速装置开始撞击夹紧臂，并由摩擦带与粗轴之间的摩擦力为加速装置提供制动力。在夹紧臂两侧布置橡胶垫圈，用来缓冲加速装置与夹紧臂、支撑装置的下底座与夹紧臂之间的撞击。

发射筒活塞缓冲装置性能测试平台工作原理是采用脱钩装置将发射筒活塞夹紧在支撑装置的笼形支撑内框架中，加速装置在绳索动力的作用下沿着笼形支撑外框架运动并带动发射筒活塞沿着笼形支撑内框架进行直线加速，当脱钩装置撞击到脱钩挡片时，发射筒活塞被释放，并撞击到缓冲装置，此时由测速装置测量发射筒活塞的速度，加速装置则撞击到制动装置，由制动装置对加速装置进行缓冲制动。

本发明为一种发射筒活塞缓冲装置性能测试平台，通过采用轮式行走机构将发射筒活塞加速到指定位置后释放，使其按照指定的速度撞击缓冲装置，从而对缓冲装置进行性能测试。不但能够为缓冲装置提供真实的撞击环境，而且具有结构紧凑、加速性能好、可重复利用性高、可靠性强等诸多优点。

附图说明

下面结合附图对本发明进行说明。其中：

图1是根据本发明一个实施方式的发射筒活塞缓冲装置性能测试平台结构示意图；

图2是根据本发明一个实施方式的支撑装置4的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施方式的粗轴8和细轴7的布局示意图；

图4是根据本发明一个实施方式的安装筒10的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施方式的安装过渡件11的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施方式的测速装置2的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施方式的加速装置3的结构示意图；

图8是根据本发明一个实施方式的行走轮系21的结构示意图；

图9是根据本发明一个实施方式的脱钩装置22的结构示意图；

图10是根据本发明一个实施方式的脱钩装置22的剖面示意图；

图11是根据本发明一个实施方式的脱钩底座31的结构示意图；

图12是根据本发明一个实施方式的托手32的结构示意图；

图13是根据本发明一个实施方式的制动装置4的结构示意图；

具体实施方式

下文将结合附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，下面说明的实施方式仅仅是示例性的，而非限制性。

如图1所示，发射筒活塞缓冲装置性能测试平台包括：支撑装置1、测速装置2、加速装置3和制动装置4。

如图1所示，发射筒活塞缓冲装置性能测试平台采用竖直安装结构，在竖直方向上对发射筒活塞进行加速。支撑装置1主要用来提供竖直安装基础支撑，测速装置2、加速装置3和缓冲装置4全部安装在支撑装置1中。测速装置2主要用来测试发射筒活塞24的末速度，加速装置3主要用来带动发射筒活塞24为其加速，制动装置4安装在支撑装置1的中下部，主要用来将完成加速任务的加速装置3进行缓冲制动，提供其重复利用率和可靠性。

如图2所示，支撑装置1包括：下底座5、上盖板6、细光轴7、粗光轴8、立柱支撑9、安装筒10、缓冲装置安装过渡件11、脱钩挡片12。

如图2、3所示，多根(2的倍数)粗光轴8均匀分布在同一圆周上并且安装在下底座5和上盖板6之间，形成稳定的笼形支撑外框架，并且粗光轴8为加速装置3提供直线运动轨道。多根(4的倍数)细光轴7均匀分布在同一圆周上，与粗光轴8的分布圆同心，并且安装在上盖板6和安装筒10之间形成笼形支撑内框架，为发射筒活塞24提供竖直运动导向。

如图1、2、4所示，在安装筒10上均布加工多个(2的倍数)通槽14，安装筒10安装完成后通槽14与粗光轴8的安装位置分布在相同直径上，这样当加速装置3沿着粗光轴8运动时，脱钩装置22在通槽14中无干涉通过。在安装筒10的筒壁位置均布加工4个矩形窗口13，为被测试的缓冲装置提供安装空间。

如图2所示，安装筒10主要用来安装被测试的缓冲装置，在安装筒10的通槽14两侧分别安装脱钩挡片12，用来与加速装置3上的脱钩装置22配合将发射筒活塞24脱离加速装置3。上盖板6与脱钩挡片12之间的距离为加速段，主要将发射筒活塞24加速至指定速度，脱钩挡片12与下底座5之间的距离为减速段，主要是将加速装置3减速制动，而立柱支撑9安装在安装筒10和下底座5之间，增大减速段的长度。

如图2、5所示，缓冲装置安装过渡件11安装在安装筒10的矩形窗口13中，主要是为被测试的缓冲装置提供机械安装接口，将其固定在安装筒10中，等待发射筒活塞24对其进行撞击测试。在缓冲装置安装过渡件11中加工U型槽15和螺纹孔16，通过在上下两端的螺纹孔16中的螺栓来调节缓冲装置安装过渡件11在矩形窗口13的相对位置，从而确保被测试的缓冲装置的撞击点在同一水平线上，调节完成后通过U型槽15中的螺栓将缓冲装置安装过渡件11固定在安装筒10中。

如图6所示，测速装置2包括：测距安装板17、光电传感器投光器18和光电传感器受光器19。

如图1、6所示，两块测距安装板17通过螺栓分别安装在通槽14两端的脱钩挡片12中。在两块测距安装板17中分别安装两组光电传感器投光器18和光电传感器受光器19，当光电传感器投光器18和光电传感器受光器19之间无遮挡物时，一束激光由光电传感器投光器18射向光电传感器受光器19中，当有遮挡物出现在光电传感器投光器18和光电传感器受光器19之间时，输出信号发生改变。两组光电传感器安装位置均高于脱钩挡片12，且他们之间的光线中心距为一定值。当加速装置3经过测速装置2时，记录经过两组光电传感器之间的时间，因此采用定距测时的方式得出加速装置3在撞击到脱钩挡片12之前完成脱钩时的平均速度。

如图7所示，加速装置3主要包括：连接框20、行走轮系21、脱钩装置22和牵引过渡件23。

如图1、7所示，行走轮系21采用抱轴运动方式，将粗光轴8作为直线运动轨道，连接框20将多个行走轮系21联接成为一个整体，脱钩装置22通过螺栓固定安装在行走轮系21内侧，用来带动发射筒活塞24加速运动并在撞击前进行脱钩释放。牵引过渡件23安装在行走轮系21的外侧，通过牵引绳索为行走轮系21提供动力，从而拉动加速装置3沿着粗光轴8做加速直线运动，进而为发射筒活塞24加速。

如图8所示，行走轮系21包括：行走框25、轴承轮组26和底板27。

如图7、8所示，轴28、定距套29和轴承轮30形成一套轴承轮组26，在行走框25中安装多组双排轴承轮组26将光轴8抱紧，增强行走轮系21的抗扭特性。

如图9、10所示，脱钩装置22主要包括：脱钩底座31、托手32、T型连杆33、推力弹簧34、销轴35、锁定销36、压力弹簧37、锁紧螺母38。

如图7、9、10所示，托手32、T型连杆33、推力弹簧34、销轴35、锁定销36、压力弹簧37和锁紧螺母38全部安装在脱钩底座31中，脱钩底座31通过螺栓与行走框25固定，这样脱钩装置22与行走轮系21可一起运动。

如图11所示，在脱钩底座31中加工导向孔39、滑道槽40、销轴孔41、锁定孔42。

如图12所示，在托手32中加工矩形槽43、销轴通孔44、定位孔45。

如图7、9、10、11、12所示，托手32将推力弹簧34装入脱钩底座31的导向孔39中，在脱钩底座31的两侧布置2个T型连杆33，然后用销轴35分别插入T型连杆33、脱钩底座31中的滑道槽40和托手32的销轴通孔44中，同时采用2个销轴35将2个T型连杆33连接在一起。这样，托手32、T型连杆33和销轴35成为一个整体，托手32可沿着脱钩底座31中的导向孔39做直线运动，并压缩推力弹簧34或者在推力弹簧34恢复力的作用下复位。采用锁紧螺母38和压力弹簧37将锁定销36压入脱钩底座31中的锁定孔42中，当托手32压缩推力弹簧34时，锁定销36在压力弹簧37的作用下被压入托手32中的定位孔45中，从而将托手32锁紧；当拔起锁定销36时，托手32在推力弹簧34的作用下复位。

如图1、2、6、7、9、10、11、12所示，当加速装置3在牵引绳索的拉动下带动发射筒活塞24沿着支撑装置1中的粗光轴8加速运动，当加速装置3中的T型连杆33与脱钩挡片12撞击时，T型连杆33通过销轴35带动托手32沿着脱钩底座31中的导向孔39直线运动并压缩推力弹簧34，当托手32中的定位孔45与锁定销36的位置相同时，锁定销36在压力弹簧37的作用下将其压入定位孔4中，此时托手32被锁定，发射筒活塞24被完全释放并以一定的速度撞向被测试的缓冲装置。

如图13所示，制动装置4包括：夹紧臂46、销轴47、摩擦带48、橡胶垫圈49。

如图13所示，两个夹紧臂46通过销轴47连接，摩擦带48布置在两个夹紧臂46和粗光轴8之间，通过螺栓调节两个夹紧臂46之间距离来夹紧摩擦带，通过调节螺栓的拧紧扭矩来调节摩擦带48与粗光轴8之间的夹紧力，从而达到调节摩擦力的目的。在夹紧臂46的上方和下方分别安装橡胶垫圈49，用来缓冲行走轮系21与夹紧臂46之间和夹紧臂46与下底座5之间的撞击。

基于该公开，在图示和说明特征的配置和操作序列中的许多变形例对于本领域技术人员而言是明显的。因而，应当领略的是，在不偏离权利要求主题的精神和范畴的情况下，可以对本专利做出各种改变。

Claims (1)

1.发射筒活塞缓冲装置性能测试平台包括：支撑装置(1)、测速装置(2)、加速装置(3)和制动装置(4)；支撑装置(1)用来提供竖直安装基础支撑，测速装置(2)用来测试发射筒活塞(24)的末速度，加速装置(3)用来带动发射筒活塞(24)为其加速，制动装置(4)安装在支撑装置(1)的中下部，用来将完成加速任务的加速装置(3)进行缓冲制动，提供其重复利用率和可靠性；

支撑装置(1)包括：下底座(5)、上盖板(6)、细光轴(7)、粗光轴(8)、立柱支撑(9)、安装筒(10)、缓冲装置安装过渡件(11)、脱钩挡片(12)；多根粗光轴(8)均匀分布在同一圆周上并且安装在下底座(5)和上盖板(6)之间，形成稳定的笼形支撑外框架，并且粗光轴(8)为加速装置(3)提供直线运动轨道，多根细光轴(7)均匀分布在同一圆周上，与粗光轴(8)的分布圆同心，并且安装在上盖板(6)和安装筒(10)之间形成笼形支撑内框架，为发射筒活塞(24)提供竖直运动导向；

测速装置(2)包括：测距安装板(17)、光电传感器投光器(18)和光电传感器受光器(19)；采用定距测速的方式定距离安装两组光电传感器投光器(18)和光电传感器受光器(19)，当加速装置(2)经过第一组光电传感器投光器(18)和光电传感器受光器(19)之间时开始计时，当加速装置经过第二组光电传感器投光器(18)和光电传感器受光器(19)之间时停止计时，从而得到加速装置经过固定距离的时间，进而得到速度；

加速装置(3)包括：连接框(20)、行走轮系(21)、脱钩装置(22)和牵引过渡件(23)；行走轮系(21)采用抱轴运动方式，将粗光轴(8)作为直线运动轨道，连接框(20)将多个行走轮系(21)联接成为一个整体，脱钩装置(22)通过螺栓固定安装在行走轮系(21)内侧，用来带动发射筒活塞(24)加速运动并在撞击前进行脱钩释放，牵引过渡件(23)安装在行走轮系(21)的外侧，通过牵引绳索为行走轮系(21)提供动力，从而拉动加速装置(3)沿着粗光轴(8)做加速直线运动，进而为发射筒活塞(24)加速；

制动装置(4)包括：夹紧臂(46)、销轴(47)、摩擦带(48)、橡胶垫圈(49)；两个夹紧臂(46)通过销轴(47)连接，摩擦带(48)布置在两个夹紧臂(46)和粗光轴(8)之间，通过螺栓调节两个夹紧臂(46)之间距离来夹紧摩擦带，通过调节螺栓的拧紧扭矩来调节摩擦带(48)与粗光轴(8)之间的夹紧力，从而达到调节摩擦力的目的，在夹紧臂(46)的上方和下方分别安装橡胶垫圈(49)，用来缓冲行走轮系(21)与夹紧臂(46)之间和夹紧臂(46)与下底座(5)之间的撞击；

脱钩装置包括：脱钩底座(31)、托手(32)、T型连杆(33)、推力弹簧(34)、销轴(35)、锁定销(36)、压力弹簧(37)、锁紧螺母(38)；托手(32)、T型连杆(33)、推力弹簧(34)、销轴(35)、锁定销(36)、压力弹簧(37)和锁紧螺母(38)全部安装在脱钩底座(31)中，脱钩底座(31)通过螺栓与行走框(25)固定，这样脱钩装置(22)与行走轮系(21)可一起运动；在脱钩底座(31)中加工导向孔(39)、滑道槽(40)、销轴孔(41)、锁定孔(42)；托手(32)将推力弹簧(34)装入脱钩底座(31)的导向孔(39)中，在脱钩底座(31)的两侧布置2个T型连杆(33)，然后用销轴(35)分别插入T型连杆(33)、脱钩底座(31)中的滑道槽(40)和托手(32)的销轴通孔(44)中，同时采用2个销轴(35)将2个T型连杆(33)连接在一起；这样，托手(32)、T型连杆(33)和销轴(35)成为一个整体，托手(32)可沿着脱钩底座(31)中的导向孔(39)做直线运动，并压缩推力弹簧(34)或者在推力弹簧(34)恢复力的作用下复位；采用锁紧螺母(38)和压力弹簧(37)将锁定销(36)压入脱钩底座(31)中的锁定孔(42)中，当托手(32)压缩推力弹簧(34)时，锁定销(36)在压力弹簧(37)的作用下被压入托手(32)中的定位孔(45)中，从而将托手(32)锁紧；当拔起锁定销(36)时，托手(32)在推力弹簧(34)的作用下复位。

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