CN113701552B - 一种有限空间火炮配平装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有限空间火炮配平装置，包括：配重块、耳轴解算器、耳轴延长块、轴承、齿弧板、传动部分及伺服系统；火炮通过耳轴安装在火炮摇架上；耳轴解算器安装在耳轴的外部，用于实时采集火炮的俯仰角度数据，并将数据发送给伺服系统；耳轴延长块同轴固定在耳轴的一端；配重块的一端通过轴承同轴安装在耳轴延长块上；齿弧板固定在配重块上，齿弧板上加工有齿弧，齿弧与耳轴延长块同轴；传动部分安装在火炮的尾部上，传动部分与齿弧配合，用于对传动部分与配重块发生相对运动进行驱动；本发明能够在空间有限情况下，在一定角度范围内使火炮相对旋转中心达到动态平衡，以便伺服系统实现对火炮俯仰角度的动态精准控制，提高射击命中率。

Description

一种有限空间火炮配平装置
技术领域
本发明属于火炮配平技术领域，具体涉及一种有限空间火炮配平装置。
背景技术
由于一些战车炮塔塔体的结构形式所给予火炮尾部的安装和运动空间有限，导致火炮出现前重后轻的情况，相对旋转轴心产生巨大的不平衡力矩，不仅使火炮俯仰驱动时耗费更大功率而致使电机体积增加，而且也给火炮俯仰的动态精准控制增加了难度。
而根据武器使用要求，在炮塔体积有明确限制的情况下，由于空间狭小，加上配重块的炮尾会因干涉而无法实现俯仰运动。因此，如何在狭小空间实现火炮俯仰的动态平衡成为急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种有限空间火炮配平装置，能够在空间有限情况下，在一定角度范围内使火炮相对旋转中心达到动态平衡，以便伺服系统实现对火炮俯仰角度的动态精准控制，提高射击命中率。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种有限空间火炮配平装置，包括：配重块、耳轴解算器、耳轴延长块、轴承、齿弧板、传动部分及伺服系统；
待进行配平的火炮通过耳轴安装在火炮摇架上；且所述火炮与耳轴固连或键连接，即二者同步转动；所述火炮摇架固定在外部的支撑平台上，所述火炮及耳轴可绕所述耳轴的轴线转动；
所述耳轴解算器安装在所述耳轴的外部，用于实时采集火炮的俯仰角度数据，并将所述数据发送给伺服系统；
所述耳轴延长块同轴固定在所述耳轴的一端；
所述配重块的一端通过轴承同轴安装在所述耳轴延长块上，所述配重块可与所述耳轴延长块的轴线发生相对转动；
所述齿弧板固定在所述配重块上，所述齿弧板上加工有齿弧，所述齿弧与所述耳轴延长块同轴；
所述传动部分安装在所述火炮的尾部上，所述传动部分与所述齿弧配合，用于对传动部分与配重块发生相对运动进行驱动。
进一步的，所述配重块与火炮摇架保持相对静止状态。
进一步的，所述传动部分通过安装板安装在所述火炮的尾部上。
进一步的，所述传动部分包括：输出齿轮、电机及传动箱；
所述电机安装在所述安装板上，所述电机的输出轴与所述传动箱的输入端同轴连接，所述传动箱的输出端与所述输出齿轮同轴连接；所述输出齿轮与所述齿弧板的齿弧啮合；工作时，所述伺服系统根据火炮的俯仰角度控制电机工作，所述电机通过传动箱驱动输出齿轮转动。
进一步的，所述传动箱的输出端通过安全离合器与所述输出齿轮同轴连接。
进一步的，所述传动箱采用蜗轮蜗杆传动。
有益效果：(1)本发明采用机电复合的方式进行火炮配平，通过传动部分驱动配重块实现可控运动，使火炮无论在静止还是运动状态，配重块都会稳定在固定空间内而不与塔体发生干涉，始终保持火炮在平衡状态；即根据火炮实时俯仰的角度，传动部分驱动配重块以耳轴为轴相对火炮反向转动相同的角度，使配重块相对火炮摇架静止不动，进而在火炮尾部的炮塔内空间有限的情况下，配重块不会与塔体发生干涉。
(2)本发明通过加配重块的方式实现火炮的配平，不仅可以实现静态下火炮的平衡，而且可以在火炮动态加速情况下依然维持平衡状态；即根据火炮俯仰状态调整配重位置，使配重与塔体不发生干涉的情况下火炮相对旋转轴心的平衡，配重块通过传动部分，始终将重量作用在火炮尾部，使处于前重后轻的火炮以耳轴为轴心达到平衡，大大减少了不平衡力矩，在降低火炮驱动功率的同时，更加利于精准控制火炮的动态俯仰角度，提高火炮射击精度。
(3)本发明的传动部分的齿轮箱和输出齿轮之间安装有安全离合器，可以保证即使配重块与塔体发生干涉，安全离合器也能因为阻力过大而出现打滑，而不会给塔体造成较大损伤，提高了本发明的安全性。
(4)本发明的传动箱采用蜗轮蜗杆传动，不仅实现大传动比，而且还具有不能逆传的特性；当火炮处于上电状态且静止时，配重块稳固在某一位置，电机可以暂停驱动，避免电机长期堵转而出现过热甚至损坏；当火炮处于断电状态时，由于不能逆传，配重块也可以始终稳固在某一位置，不需要对配重块单独上电驱动。
附图说明
图1为本发明的轴测图；
图2为本发明的分解图；
图3为传动部分的组成图；
图4为火炮仰角时配平装置的工作图；
图5为火炮俯角时配平装置的工作图；
其中，1-火炮摇架，2-火炮，3-配重块，4-耳轴解算器，5-耳轴延长块，6-轴承，7-齿弧板，8-齿弧，9-传动部分，10-输出齿轮，11-安全离合器，12-电机，13-传动箱，14-安装板。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种有限空间火炮配平装置，参见附图1-2，包括：配重块3、耳轴解算器4、耳轴延长块5、轴承6、齿弧板7、传动部分9、安装板14及伺服系统；
待进行配平的火炮2通过耳轴安装在火炮摇架1上；且所述火炮2与耳轴固连或键连接，即二者同步转动；所述火炮摇架1固定在外部的支撑平台上，所述火炮2及耳轴可绕所述耳轴的轴线转动；
所述耳轴解算器4安装在所述耳轴的外部，用于实时采集火炮2的俯仰角度数据，并将所述数据发送给伺服系统；
所述耳轴延长块5同轴固定在所述耳轴的一端；
所述配重块3的一端通过轴承6同轴安装在所述耳轴延长块5上，即轴承6的内圈同轴安装在耳轴延长块5上，轴承6的外圈与所述配重块3同轴连接，所述配重块3可与所述耳轴延长块5的轴线发生相对转动；且所述配重块3与火炮摇架1保持相对静止状态；
所述齿弧板7固定在所述配重块3的中部，所述齿弧板7上加工有齿弧8，所述齿弧8与所述耳轴延长块5同轴；
所述传动部分9通过安装板14安装在所述火炮2的尾部上；参见附图3，所述传动部分9包括：输出齿轮10、安全离合器11、电机12及传动箱13；
所述传动箱13采用蜗轮蜗杆传动；
所述电机12安装在所述安装板14上，所述电机12的输出轴与所述传动箱13的输入端同轴连接，所述传动箱13的输出端通过安全离合器11与所述输出齿轮10同轴连接；所述输出齿轮10与所述齿弧板7的齿弧8啮合；工作时，所述伺服系统根据火炮2的俯仰角度控制电机12工作，所述电机12通过传动箱13和安全离合器11驱动输出齿轮10转动。
工作原理：在初始状态，所述火炮2的长度方向与所述配重块3的长度方向平行，此时为配重块3的初始位置；参见附图4-5，当火炮2绕所述耳轴的轴线转动，即进行俯仰运动时，在转动初始极短时间内，传动部分9还未工作，火炮2绕所述耳轴的轴线转动时，会通过啮合的输出齿轮10与齿弧8带动所述配重块3绕所述耳轴的轴线进行极小转动，由于此过程极短，可忽略不计；火炮2转动后，根据耳轴解算器4实时采集的火炮2的俯仰角度，伺服系统控制电机12工作，驱动输出齿轮10转动，通过输出齿轮10与齿弧8的啮合，使得配重块3转回到初始位置，并保持初始位置不动，即传动部分9驱动配重块3以耳轴为轴相对火炮2反向转动相同的角度，实现配重块3与火炮摇架1的相对静止，不会与炮塔发生干涉。同时，配重块3将重量通过齿弧8和传动部分9始终作用于火炮2的尾部，可以在火炮2前重后轻的情况下实现火炮2相对火炮摇架1的平衡。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (3)

1.一种有限空间火炮配平装置，其特征在于，包括：配重块(3)、耳轴解算器(4)、耳轴延长块(5)、轴承(6)、齿弧板(7)、传动部分(9)及伺服系统；
待进行配平的火炮(2)通过耳轴安装在火炮摇架(1)上；且所述火炮(2)与耳轴固连或键连接，即二者同步转动；所述火炮摇架(1)固定在外部的支撑平台上，所述火炮(2)及耳轴可绕所述耳轴的轴线转动；
所述耳轴解算器(4)安装在所述耳轴的外部，用于实时采集火炮(2)的俯仰角度数据，并将所述数据发送给伺服系统；
所述耳轴延长块(5)同轴固定在所述耳轴的一端；
所述配重块(3)的一端通过轴承(6)同轴安装在所述耳轴延长块(5)上，所述配重块(3)可与所述耳轴延长块(5)的轴线发生相对转动；
所述齿弧板(7)固定在所述配重块(3)上，所述齿弧板(7)上加工有齿弧(8)，所述齿弧(8)与所述耳轴延长块(5)同轴；
所述传动部分(9)安装在所述火炮(2)的尾部上，所述传动部分(9)与所述齿弧(8)配合，用于对传动部分(9)与配重块(3)发生相对运动进行驱动；
所述配重块(3)与火炮摇架(1)保持相对静止状态；
所述传动部分(9)包括：输出齿轮(10)、电机(12)及传动箱(13)；
所述电机(12)安装在所述火炮(2)的尾部上，所述电机(12)的输出轴与所述传动箱(13)的输入端同轴连接，所述传动箱(13)的输出端与所述输出齿轮(10)同轴连接；所述输出齿轮(10)与所述齿弧板(7)的齿弧(8)啮合；工作时，所述伺服系统根据火炮(2)的俯仰角度控制电机(12)工作，所述电机(12)通过传动箱(13)驱动输出齿轮(10)转动；
所述传动箱(13)采用蜗轮蜗杆传动。
2.如权利要求1所述的一种有限空间火炮配平装置，其特征在于，所述传动部分(9)通过安装板(14)安装在所述火炮(2)的尾部上。
3.如权利要求1所述的一种有限空间火炮配平装置，其特征在于，所述传动箱(13)的输出端通过安全离合器(11)与所述输出齿轮(10)同轴连接。
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