CN112730111A - 一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，包括弹丸装载器，弹丸装载器正下方设置有发射驱动机构，弹丸装载器外部设置有弹托承载机构；还包括底座，发射驱动机构固定在底座上，底座上设置有支架，支架上设置有发射工作台，弹托承载机构固定在发射工作台上。本发明结构简单，稳定可靠，整个装置易于安装和操作；利用圆柱销被剪切力剪断瞬间获得的速度与爆发力，将弹丸垂直向上发射，弹丸能够准确地模拟垂向的冲击试验，弹丸发射冲击过程独立，不受其他外力干扰，模拟冲击精准有效。

Description

一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置

技术领域

本发明属于工程应用设备技术领域，涉及一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置。

背景技术

对航空、兵器、交通等行业的特定产品设备进行振型分析、动特性参数分析时，经常需要进行冲击试验，并且冲击载荷较大。现有的冲击试验设备，其载荷的冲击加载方向通常是水平方向的,无法满足垂向的冲击加载。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，能够准确地模拟垂向的冲击试验。

本发明所采用的技术方案是，一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，包括弹丸装载器，弹丸装载器正下方设置有发射驱动机构，弹丸装载器外部设置有弹托承载机构；

还包括底座，发射驱动机构固定在底座上，底座上设置有支架，支架上设置有发射工作台，弹托承载机构固定在发射工作台上。

本发明的特点还在于，

弹托承载机构包括柱筒形的承载外壳，承载外壳上端边沿向其外延伸，承载外壳上端边沿与发射工作台固定连接，承载外壳底端外表面设置有滑槽a，承载外壳底端固定有与其形状匹配的滑槽环，滑槽环上设置有滑槽b，滑槽b与滑槽a位置对应，且位置对应的滑槽a与滑槽b中设置有支撑销。

滑槽a和滑槽b均等距均匀设置有四个。

弹丸承载器包括弹托，弹托上下两部分为连接在一起半径上大下小的两同心圆柱形状，弹托上表面设置有弹丸放置孔，弹托上部圆柱外表面套设有环形弹托外壳，弹托外壳和弹托上部圆柱底端位于支撑销向内伸出滑槽b的部分上，弹托外壳顶端固定，弹托外壳与弹托上表面平齐，弹托外壳在其圆周表面均匀设置有多个销孔a，弹托圆周表面设置有多个销孔b，销孔a与销孔b一一对应，且对应的销孔a与销孔b中设置有圆柱销，使弹托外壳与弹托相对固定，弹托底部设置有挡圈。

弹托外壳顶端通过限位法兰固定，限位法兰的内环边沿设置有限位槽，弹托外壳顶端位于限位槽中，限位法兰与发射工作台固定连接。

销孔a和销孔b均设置有上下两圈，上圈销孔a与下圈销孔a位置交错排列。

弹托靠近底端处设置有上下分布的挡圈卡槽，挡圈为结构相同的半环挡圈a和半环挡圈b，半环挡圈a和半环挡圈b内表面均设置有上下分布的内凸台，内凸台位于弹托下部的挡圈卡槽中，且半环挡圈a和半环挡圈b通过螺钉连接。

发射驱动机构为液压千斤顶，液压千斤顶活塞上表面位于弹托下表面正下方，液压千斤顶可驱动弹托向上运动至其极限位置。

支架包括两竖直设置的支撑架杆，两支撑架杆底端的相对侧设置有加强筋板a，加强筋板a固定在底座上，底座中设置有加强筋板b。

发射工作台两端分别与支撑架杆通过定位柱和定位孔连接，支撑架杆上的定位孔在高度方向设置有多个，发射工作台上设置有减重孔和把手。

本发明的有益效果是：

本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，结构简单，稳定可靠，整个装置易于安装和操作；利用圆柱销被剪切力剪断瞬间获得的速度与爆发力，将弹丸垂直向上发射，弹丸能够准确地模拟垂向的冲击试验，弹丸发射冲击过程独立，不受其他外力干扰，模拟冲击精准有效。

附图说明

图1是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置的结构示意图；

图2是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中弹托承载机构局部的结构示意图；

图3是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中弹托承载机构和弹丸承载器的结构示意爆炸图；

图4是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中滑槽环的结构示意图；

图5是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中弹丸承载器的结构示意图；

图6是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中弹托的结构示意图；

图7是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中限位法兰的结构示意图；

图8是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中半环挡圈a的结构示意图；

图9是本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置中底座的结构示意图。

图中，1.底座，2.发射工作台，3.承载外壳，4.滑槽a，5.滑槽环，6.滑槽b，7.弹托，8.弹丸放置孔，9.弹托外壳，10.支撑销，11.销孔a，12.销孔b，13.圆柱销，14.限位法兰，15.限位槽，16.半环挡圈a，17.半环挡圈b，18.内凸台，19.挡圈卡槽，20.螺钉，21.液压千斤顶，22.支撑架杆，23.加强筋板a，24.加强筋板b，25.减重孔，26.把手，27.弹丸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，如图1所示，包括弹丸装载器，弹丸装载器正下方设置有发射驱动机构，弹丸装载器外部设置有弹托承载机构。

还包括底座1，发射驱动机构固定在底座1上，底座1上设置有支架，支架上设置有发射工作台2，弹托承载机构固定在发射工作台2上。

如图2-3所示，弹托承载机构包括柱筒形的承载外壳3，承载外壳3上端边沿向其外延伸，承载外壳3上端边沿与发射工作台2下表面固定连接，承载外壳3底端外表面设置有滑槽a4，承载外壳3底端固定有与其形状匹配的滑槽环5，如图4所示，滑槽环5上设置有滑槽b6，滑槽b6与滑槽a4位置对应，且位置对应的滑槽a4与滑槽b6中设置有支撑销10。

滑槽a4和滑槽b6均等距均匀设置有四个。

如图5所示，弹丸承载器包括弹托7，如图6所示，弹托7上下两部分为连接在一起半径上大下小的两同心圆柱形状，弹托7上表面设置有弹丸放置孔8，弹托7上部圆柱外表面套设有环形弹托外壳9，弹托外壳9和弹托7上部圆柱底端位于支撑销10向内伸出滑槽b6的部分上，弹托外壳9顶端固定，弹托外壳9与弹托7上表面平齐，弹托外壳9在其圆周表面均匀设置有多个销孔a11，弹托7圆周表面设置有多个销孔b12，销孔a11与销孔b12一一对应，且对应的销孔a11与销孔b12中设置有圆柱销13，使弹托外壳9与弹托7相对固定，弹托7底部设置有挡圈。

如图7所示，弹托外壳9顶端通过限位法兰14固定，限位法兰14的内环边沿设置有限位槽15，弹托外壳9顶端位于限位槽15中，限位法兰14与发射工作台2上表面固定连接。

销孔a11和销孔b12均设置有上下两圈，每圈设置有22个，上圈销孔a11与下圈销孔a11位置交错排列。

弹托7靠近底端处设置有上下分布的挡圈卡槽19，挡圈为结构相同的半环挡圈a16和半环挡圈b17，如图8所示，半环挡圈a16和半环挡圈b17内表面均设置有上下分布的内凸台18，内凸台18位于挡圈卡槽19中，且半环挡圈a16和半环挡圈b17通过螺钉20连接。

发射驱动机构为液压千斤顶21，液压千斤顶21活塞上表面位于弹托7下表面正下方，液压千斤顶21可驱动弹托7向上运动至其极限位置。

支架包括两竖直设置的支撑架杆22，支撑架杆22为型号GB 12X 360的槽钢，两支撑架杆22底端的相对侧设置有两个加强筋板a23，加强筋板a23固定在底座1上，如图9所示，底座1为型号GB 18b X 750的槽钢，底座1中设置有五个加强筋板b24。

发射工作台2两端分别与支撑架杆22通过定位柱和定位孔连接，定位柱上设置有开口销防止其意外脱落，支撑架杆22上的定位孔在高度方向设置有多个，发射工作台2上设置有减重孔25和把手26。

本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置的主要部件作用如下：

底座1用于承载整个装置的零部件。

加强筋板a23用于加强支撑架杆22的强度与刚度，防止支撑架杆22受力发生严重变形。

支撑架杆22用于支撑发射工作台2，支撑架杆22上的定位孔用于调整发射工作台2的高度。

定位柱定位孔用于连接发射工作台2与支撑架杆22。

限位法兰14用于从上方对弹托外壳9起到限位作用，支撑销10用于从底部承载弹托7和弹托外壳9。

滑槽a4和滑槽b6为支撑销10提供滑动空间，支撑销10可与弹托7上部圆柱下表面接触，对弹托7起到一定支撑作用。

圆柱销13用于连接弹托7与弹托外壳9，在弹托7与弹托外壳9相对运动，圆柱销13被剪切力剪断，液压千斤顶21产生的巨大推力推动弹托7与弹丸27垂直向上发射。

半环挡圈a16和半环挡圈b17的内凸台18与挡圈卡槽19配合起到限制弹托挡圈的纵向运动。

弹丸放置孔8用于装载弹丸27。

本发明一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置的工作过程具体如下：

将弹丸27置于弹托7上表面的弹丸放置孔8中；操作液压千斤顶21使其活塞上表面与弹托7下表面接触，将液压千斤顶21的输出力作用于弹托7上，当输出力达到圆柱销13所能承受的许用剪切力时，圆柱销13被弹托外壳9与弹托7形成的剪切力所剪断，此时液压千斤顶21产生的巨大推力推动弹托7与弹丸27垂直向上发射出去，弹托7运行一段距离后在半环挡圈a16和半环挡圈b17的共同作用下抵住滑槽环5，弹托7被拦截下来，弹丸27沿既定方向继续垂直向上运动，从而实现弹丸27被高速垂向发射出去。

弹丸27发射工作完成后可以将支撑销10沿着滑槽a4和滑槽b6提供的滑动空间向外拔，随后取下弹托外壳9与弹托7，对二者重新装填圆柱销13，装填完成后将弹托外壳9放入限位法兰14的限位槽15中，最后支撑销10复位，至此第二次安装工作完成。

此外，在发射工作过程中，可以根据需要改变支撑架杆22和发射工作台2的定位柱、定位孔的安装位置，调整发射工作台2相对底座1的高度。

Claims (10)

1.一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，包括弹丸装载器，所述弹丸装载器正下方设置有发射驱动机构，所述弹丸装载器外部设置有弹托承载机构；

还包括底座(1)，所述发射驱动机构固定在底座(1)上，所述底座(1)上设置有支架，所述支架上设置有发射工作台(2)，所述弹托承载机构固定在发射工作台(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述弹托承载机构包括柱筒形的承载外壳(3)，所述承载外壳(3)上端边沿向其外延伸，所述承载外壳(3)上端边沿与发射工作台(2)固定连接，所述承载外壳(3)底端外表面设置有滑槽a(4)，所述承载外壳(3)底端固定有与其形状匹配的滑槽环(5)，滑槽环(5)上设置有滑槽b(6)，所述滑槽b(6)与滑槽a(4)位置对应，且位置对应的所述滑槽a(4)与滑槽b(6)中设置有支撑销(10)。

3.根据权利要求2所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述滑槽a(4)和滑槽b(6)均等距均匀设置有四个。

4.根据权利要求2所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述弹丸承载器包括弹托(7)，所述弹托(7)上下两部分为连接在一起半径上大下小的两同心圆柱形状，所述弹托(7)上表面设置有弹丸放置孔(8)，所述弹托(7)上部圆柱外表面套设有环形弹托外壳(9)，所述弹托外壳(9)和弹托(7)上部圆柱底端位于支撑销(10)向内伸出滑槽b(6)的部分上，所述弹托外壳(9)顶端固定，所述弹托外壳(9)与弹托(7)上表面平齐，所述弹托外壳(9)在其圆周表面均匀设置有多个销孔a(11)，所述弹托(7)圆周表面设置有多个销孔b(12)，所述销孔a(11)与销孔b(12)一一对应，且对应的所述销孔a(11)与销孔b(12)中设置有圆柱销(13)，使所述弹托外壳(9)与弹托(7)相对固定，所述弹托(7)底部设置有挡圈。

5.根据权利要求4所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述弹托外壳(9)顶端通过限位法兰(14)固定，所述限位法兰(14)的内环边沿设置有限位槽(15)，所述弹托外壳(9)顶端位于限位槽(15)中，所述限位法兰(14)与发射工作台(2)固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述销孔a(11)和销孔b(12)均设置有上下两圈，上圈销孔a(11)与下圈销孔a(11)位置交错排列。

7.根据权利要求4所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述弹托(7)靠近底端处设置有上下分布的挡圈卡槽(19)，所述挡圈为结构相同的半环挡圈a(16)和半环挡圈b(17)，所述半环挡圈a(16)和半环挡圈b(17)内表面均设置有上下分布的内凸台(18)，所述内凸台(18)位于挡圈卡槽(19)中，且半环挡圈a(16)和半环挡圈b(17)通过螺钉(20)连接。

8.根据权利要求4所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述发射驱动机构为液压千斤顶(21)，所述液压千斤顶(21)活塞上表面位于弹托(7)下表面正下方，所述液压千斤顶(21)可驱动弹托(7)向上运动至其极限位置。

9.根据权利要求1所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述支架包括两竖直设置的支撑架杆(22)，两所述支撑架杆(22)底端的相对侧设置有加强筋板a(23)，所述加强筋板a(23)固定在底座(1)上，所述底座(1)中设置有加强筋板b(24)。

10.根据权利要求1所述的一种基于液压推力的垂向高速弹丸发射装置，其特征在于，所述发射工作台(2)两端分别与支撑架杆(22)通过定位柱和定位孔连接，所述支撑架杆(22)上的定位孔在高度方向设置有多个，所述发射工作台(2)上设置有减重孔(25)和把手(26)。

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