CN113340152B - 一种多层分体式平衡炮装填系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层分体式平衡炮装填系统及方法，包括平衡炮前段身管、平衡炮后段身管、下基座、中基座、上基座、第一推进系统、第二推进系统、第一导轨、第二导轨，平衡炮前段身管固定于下基座上，中基座通过第一导轨与下基座连接，平衡炮后段身管固定于上基座上，上基座通过第二导轨与中基座连接，第一导轨的方向与平衡炮轴向垂直，第二导轨的方向与平衡炮轴向同向，第一推进系统固定于下基座上并位于平衡炮前段身管的一侧，第二推进系统固定于中基座上并位于平衡炮后段身管一侧。本发明采用能保持弹药与分体式平衡炮身管中心轴保持一致的弹药固定结构，同时采用电动推杆实现弹丸与平衡体的自动装填，保证大弹重、大药量的顺利装填。

Description

一种多层分体式平衡炮装填系统及方法

技术领域

本发明属于火炮技术领域，具体涉及一种多层分体式平衡炮装填系统及方法。

背景技术

大型侵彻战斗部研制对大口径、大质量、高炮口动能地面射击试验平台的迫切需求，促进了经济、测试方便的平衡炮试验平台的发展。平衡炮一般分为整体式平衡炮与分体式平衡炮。整体式平衡炮的特点是整个炮身均为一体，无法拆卸，这使得在装填的过程中采用逐次装填的顺序，即从炮尾先装弹丸，再装发射药，最后装平衡体。在实际的操作过程中由于需要装填的发射药质量大、长度长的特点，推动装填发射药的过程中存在较大的安全隐患，容易发生安全事故。分体式平衡炮是随着试验需求发展起来的，其在弹药、平衡体装填时整个炮身可以分离为两部分，这样就使得装填平衡体和弹丸可以同时进行，分别从分离处向两端装填，最后装填发射药。分体式平衡炮与整体式平衡炮相比最大的技术优点在于将装填弹药的部分与装填平衡体的部分进行了分离，在装填弹药的同时也能进行平衡体的装填，这样就使得装填速度大大加快，简化了准备工作。同时，由于二者的装填分离避免了两者之间的互相限制带来的不利，尤其是提高了装填过程的安全性。但现有的分体式平衡炮基本是两推车结构，即：炮身拆分成前段与后段后，分别由两个推车进行分离，这样很难保证对接处在轴心正对齐，且要对接的前后两段质量、尺寸均较大，进一步增加了对连接的难度。

考虑分体式平衡炮结构发现实现的难点在于：(1)弹药与平衡体的重量大，长度还长，这使得二者轴线与炮管轴线很难重合，容易出现卡弹现象；(2)平衡体与弹丸装填完成会很可能存在高度上的距离差，对接时很难保证在一个水平面上，对接比较困难；(3)弹药装填所需要的时间较长，弹药装填时，弹丸、发射药和平衡体距离地面的高度可达2米以上，并且在水平方向装填时，由于人工装填，很容易出现失稳现象，导致装填耗时耗力。

由于平衡炮的弹丸重达一般几百公斤，而平衡体的质量要更大，甚至达到吨级，为了保证弹丸的速度达到要求，需要装填几十甚至几百公斤的火药，如此重的试验体、装药量和平衡体大大加大了人工装填的难度，增加了装填时间。所以本次发明对弹药与平衡体装填系统进行了设计，实现了分体式平衡炮的弹药与平衡体安全、便捷地装填。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、便捷、高效的多层分体式平衡炮装填系统及方法，尤其是适用于装填的弹丸与发射药的重量达到几百公斤以上、装填的平衡体重量达到上千公斤时的平衡炮结构中。

实现以上目的的技术解决方案如下：

一种多层分体式平衡炮装填系统，包括平衡炮前段身管、平衡炮后段身管、下基座、中基座、上基座、第一推进系统、第二推进系统、第一导轨、第二导轨，

所述平衡炮前段身管固定于下基座上，所述中基座通过所述第一导轨与下基座连接，所述平衡炮后段身管固定于上基座上，所述上基座通过第二导轨与中基座连接，所述第一导轨的方向与平衡炮轴向垂直，所述第二导轨的方向与平衡炮轴向同向，所述第一推进系统固定于下基座上并位于平衡炮前段身管的一侧，所述第二推进系统固定于中基座上并位于平衡炮后段身管一侧，第一推进系统和第二推进系统的推进方向与平衡炮轴向同向。

进一步地，所述第一推进系统和第二推进系统均为电推进系统。

进一步地，所述第一推进系统包括平衡体电动推杆和平衡体支撑架，所述第二推进系统包括弹药电动推杆和弹药支撑架。

进一步地，所述第一导轨端部设置有第一限位卡钳，所述第二导轨端部设置有第二限位卡钳，当中基座沿第一导轨运动至第一限位卡钳处时，第一推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合，第二推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合。

进一步地，所述平衡体支撑架和弹药支撑架的结构相同。

进一步地，所述平衡体支撑架和弹药支撑架的材料为钢，平衡体支撑架和弹药支撑架上面放置有木板或其他满足性能的材料。

根据上述的多层分体式平衡炮装填系统的装填方法，包括以下步骤：

步骤一：当需要装填弹药时，将平衡炮前段身管和平衡炮后段身管拆卸分离，通过中基座与上基座之间的第二导轨使得平衡炮后段身管往后移动，然后通过下基座与中基座之间的第一导轨使得平衡炮后段身管横向移动直至第一推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合、第二推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合；

步骤二：中基座与上基座带动平衡炮后段身管移动到相应位置后，首先在平衡体支撑架和弹药支撑架上铺设用于传动的木板或其他满足性能要求的材料，将平衡体放置于平衡体支撑架上的木板上，使平衡体处在待装填状态，启动平衡体电动推杆将平衡体推入到平衡炮后段身管内，然后将弹丸放置在弹药支撑架上的木板上，通过弹药电动推杆将弹丸推入到平衡炮前段身管内，当弹丸推进到预定位置时，将弹药电动推杆还原为初始状态，然后将装填成固定结构的发射药放置在弹药支撑架上，接着通过弹药电动推杆将发射药推入到平衡炮前段身管内；

步骤三：当平衡体、弹丸和发射药均已装填到位后，再通过移动中基座与上基座使得平衡炮前段身管和平衡炮后段身管对接连接，完成装填

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用能保持弹药与分体式平衡炮身管中心轴保持一致的弹药固定结构，同时采用电动推杆实现弹丸与平衡体的自动装填，保证在平衡炮射击准备过程中大弹重、大药量的顺利装填，解决了人工难以装填的技术难题；

(2)在整体炮身的分离过程中保证了同一水平面，这样既能保证装填弹药与平衡体的轴线装填的简易性，又能方便装填后连接固定炮身与后座；

(3)可以实现弹药和平衡体的同时装填，缩短装填的准备时间；

(4)本发明方案不光可以应用于单一口径平衡炮，对于其他更大口径、其他型号也完全适用。

附图说明

图1是本发明多层分体式平衡炮弹药装填系统的俯视图。

图2是图1中的中基座结构示意图。

图3是多层分体式平衡炮弹药装填系统的主视图。

图4是装填支撑架示意图。

图5为平衡炮分离状态示意图。

图6为平衡体与弹丸开始装填示意图。

图7为平衡体与弹丸装填过程示意图。

图8为药包开始装填示意图。

图9为药包装填过程示意图。

图10为平衡炮对接状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

结合图1-3，可以看出本发明大口径分体式平衡炮的弹药装填系统，其主要包括：平衡炮前段身管、平衡炮后段身管，平衡体电动推进系统4、5，其中4平衡体电动推杆，5为平衡体支撑架，平衡体电动推进系统4、5安装于下基座1上，不会移动；弹丸和发射药电动推进系统7、8，其安装于中基座2上，随中基座2移动而运动；分离与固定连接系统1、2、3、6、9，其中下基座1、导轨6与中基座2组成径向分离装置，中基座2、导轨9与上基座3组成轴向分离装置，二者共同组成分离与固定系统。此系统能保证炮身分离并在成功装填后能够准确回位合拢。

平衡炮前段身管固定于下基座1上，所述中基座2通过导轨6与下基座1连接，所述平衡炮后段身管固定于上基座3上，所述上基座3通过导轨9与中基座2连接，所述导轨6的方向与平衡炮轴向垂直，所述导轨9的方向与平衡炮轴向同向，平衡体电动推进系统固定于下基座1上并位于平衡炮前段身管的一侧，弹丸和发射药电动推进系统固定于中基座2上并位于平衡炮后段身管一侧，平衡体电动推进系统和弹丸和发射药电动推进系统的推进方向与平衡炮轴向同向。

优选地，导轨6端部设置有第一限位卡钳10，所述导轨9端部设置有第二限位卡钳11，当中基座2沿导轨6运动至第一限位卡钳10处时，平衡体电动推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合，弹丸和发射药电动推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合。

优选地，所述平衡体支撑架5和弹药支撑架8的结构相同，如图4所示。

优选地，所述平衡体支撑架5和弹药支撑架8的材料为钢，平衡体支撑架5和弹药支撑架8上面放置有木板。

多层分体式平衡炮的弹药与平衡体具体装填过程如下：

当分体式平衡炮需要装填弹药时，平衡炮后段身管连接法兰盘的螺栓被卸下，通过中基座2与上基座3之间的轴向导轨9使得后段身管部分往后移动，然后通过下基座1与中基座2之间的径向导轨6使得后段身管部分横向移动直至平衡体电动推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合、弹丸和发射药电动推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合，此时，平衡炮前段身管与位于下基座1上的弹药电动推杆7和弹药支撑架8相对正，平衡炮后段身管与位于下基座1上的平衡体电动推杆4和平衡体支撑架5相对正，如图5所示。

由于中基座2与上基座3的移动带动后段身管移动到相应位置，首先在每个支撑架铺设用于传动的木板，设置木板的目的是为了安全起见，减少摩擦。将平衡体放置于支撑架5上的木板上，使得平衡体处在待装填状态，如图6所示，启动平衡体电动推杆4将平衡体缓慢的推入到平衡炮后段身管内(如图7所示)。同时，弹药推进系统与前段身管也处于同一轴线上，然后将弹丸放置在弹丸支撑架8上的木板上(如图6所示)，通过弹药电动推杆7将弹丸缓慢的推入到平衡炮前段身管内(如图7所示)，当弹丸推进到预定位置时，将弹药电动推杆7还原为初始状态，然后将装填成固定结构的发射药(即图中的药包)放置在弹丸支撑架8上(如图8所示)，接着通过弹药电动推杆7将发射药缓慢的推入到平衡炮药室内(如图9所示)。

当平衡体、弹丸和发射药均已装填到位时，再通过移动中基座2与上基座3使得整体处于装填前的射击状态(如图10所示)，安装好闭气环及连接并稳妥布置好发射点火线路，法兰盘对正，旋上并按规定力矩拧紧法兰盘固定螺栓，则装填完毕。

位于下基座的平衡体电动推杆4与中基座的弹药电动推杆7的动力部件采用标准的电液推杆，推力与行程依据需要确定。为了避免装填过程的行程不够导致的弹药与平衡体没有装填到位，装填时采用加延长推杆的多次推进方式。

结合图1、图2，平衡体支撑架5和弹药支撑架8的结构相同。结合图3，由于支撑架是钢制的，为了安全起见与避免弹药与平衡体的稳定性，一般在放置平衡体与弹药之前，先在支撑架上面放置木板，平衡体与弹药支撑架要满足的要求为当平衡体和弹丸放置在支撑架上木板时，轴线要与身管轴线同一高度，才可确保平衡体和弹丸的顺利装填。

下基座1、中基座2与上基座3，整个炮身通过下基座1连接于一体，这样也优化了现有的两推车结构，而且，这三者使得炮身后段出现多层结构，目的在于实现双向的分离。三个基座均采用钢制而成，强度符合实际要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，包括平衡炮前段身管、平衡炮后段身管、下基座(1)、中基座(2)、上基座(3)、第一推进系统、第二推进系统、第一导轨(6)、第二导轨(9)，

所述平衡炮前段身管固定于下基座(1)上，所述中基座(2)通过所述第一导轨(6)与下基座(1)连接，所述平衡炮后段身管固定于上基座(3)上，所述上基座(3)通过第二导轨(9)与中基座(2)连接，所述第一导轨(6)的方向与平衡炮轴向垂直，所述第二导轨(9)的方向与平衡炮轴向同向，所述第一推进系统固定于下基座(1)上并位于平衡炮前段身管的一侧，所述第二推进系统固定于中基座(2)上并位于平衡炮后段身管一侧，第一推进系统和第二推进系统的推进方向与平衡炮轴向同向。

2.根据权利要求1所述的多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，所述第一推进系统和第二推进系统均为电推进系统。

3.根据权利要求2所述的多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，所述第一推进系统包括平衡体电动推杆(4)和平衡体支撑架(5)，所述第二推进系统包括弹药电动推杆(7)和弹药支撑架(8)。

4.根据权利要求3所述的多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，所述第一导轨(6)端部设置有第一限位卡钳(10)，所述第二导轨(9)端部设置有第二限位卡钳(11)，当中基座(2)沿第一导轨(6)运动至第一限位卡钳(10)处时，第一推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合，第二推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合。

5.根据权利要求4所述的多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，所述平衡体支撑架(5)和弹药支撑架(8)的结构相同。

6.根据权利要求5所述的多层分体式平衡炮装填系统，其特征在于，所述平衡体支撑架(5)和弹药支撑架(8)的材料为钢，平衡体支撑架(5)和弹药支撑架(8)上面放置有木板。

7.根据权利要求6所述的多层分体式平衡炮装填系统的装填方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：当需要装填弹药时，将平衡炮前段身管和平衡炮后段身管拆卸分离，通过中基座(2)与上基座(3)之间的第二导轨(9)使得平衡炮后段身管往后移动，然后通过下基座(1)与中基座(2)之间的第一导轨(6)使得平衡炮后段身管横向移动直至第一推进系统的轴线与平衡炮后段身管轴线重合、第二推进系统的轴线与平衡炮前段身管轴线重合；

步骤二：中基座(2)与上基座(3)带动平衡炮后段身管移动到相应位置后，首先在平衡体支撑架(5)和弹药支撑架(8)上铺设用于传动的木板，将平衡体放置于平衡体支撑架(5)上的木板上，使平衡体处在待装填状态，启动平衡体电动推杆(4)将平衡体推入到平衡炮后段身管内，然后将弹丸放置在弹药支撑架(8)上的木板上，通过弹药电动推杆(7)将弹丸推入到平衡炮前段身管内，当弹丸推进到预定位置时，将弹药电动推杆(7)还原为初始状态，然后将装填成固定结构的发射药放置在弹药支撑架(8)上，接着通过弹药电动推杆(7)将发射药推入到平衡炮前段身管内；

步骤三：当平衡体、弹丸和发射药均已装填到位后，再通过移动中基座(2)与上基座(3)使得平衡炮前段身管和平衡炮后段身管对接连接，完成装填。

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