CN115046428B - 一种装甲车辆瞄准机综合试验平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装甲车辆瞄准机综合试验平台，包括支架、用于测量火炮高低机内摩擦离合器打滑力矩的测量调节机构一、用于测量炮塔方向机内摩擦离合器打滑力矩和电机效率的测量调节机构二，测量调节机构一和测量调节机构二均设置在支架上，测量调节机构一与测量调节机构二可分离式的连接；测量调节机构一与升降机构连接，升降机构与支架连接；测量调节机构一和测量调节机构二与试验台控制系统连接。本发明提供的装甲车辆瞄准机综合试验平台，设置测量调节机构一和测量调节机构二，将装甲车辆瞄准机的各项装配试验实现综合和集成，为装甲车辆瞄准机各项修后试验实现综合化、一体化提供技术方案。

Description

一种装甲车辆瞄准机综合试验平台

技术领域

本发明属于装甲车辆瞄准机试验技术领域，具体说是涉及一种装甲车辆瞄准机综合试验平台。

背景技术

火炮在射击前必须先行瞄准，装甲车辆瞄准机就是完成瞄准的操作装置。装甲车辆瞄准机分为火炮高低机和炮塔方向机（坦克炮中称炮塔方向机）。火炮高低机用来赋予炮膛轴线的高低射向，炮塔方向机用来赋予炮膛轴线的水平射向。坦克、装甲车辆在中修和大修后，需要对装配完好装甲车辆瞄准机（火炮高低机和炮塔方向机）进行各项装配试验，各项试验都需要专门的试验台架为装配完好的装甲车辆瞄准机提供动力驱动，检测装甲车辆瞄准机的打滑力矩调整是否合适、电机的负载能力是否完好。通过负载试验台提供阻力负载，并且要求负载可以调节，以满足炮塔方向机不同负载试验项目的需要。

工厂、大修厂、院校和各级修理单位一般采用独立的试验工具和试验方法，分别对各项性能进行试验，导致各项试验比较零散独立，试验结果评判主要以定性分析为主，配套工具比较繁多凌乱，一体化程度不高，并且各项试验基本上是基于手动，自动化程度不高。因此，本方案针对这一技术问题进行解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装甲车辆瞄准机综合试验平台，解决了瞄准机修后试验技术手段单一分散的问题，电机推杆提供可调的动力矩，磁粉离合器提供可调的阻力矩，通过设置测量调节机构一和测量调节机构二，将瞄准机的各项装配试验实现综合和集成，为瞄准机各项修后试验实现综合化、一体化提供技术方案。

一种装甲车辆瞄准机综合试验平台，包括支架、用于测量火炮高低机内摩擦离合器的打滑力矩的测量调节机构一、用于测量炮塔方向机内摩擦离合器的打滑力矩和电机效率的测量调节机构二，所述测量调节机构一和所述测量调节机构二均设置在所述支架上，所述测量调节机构一与所述测量调节机构二可分离式的连接；

还包括设置在所述支架上的升降机构，所述升降机构与炮塔方向机、火炮高低机可分离式的连接，用于对所述火炮高低机和所述炮塔方向机升降高度的调节；

所述测量调节机构一和所述测量调节机构二分别与试验台控制系统连接。

所述测量调节机构一包括竖直设置的力矩轴一、设置在所述力矩轴一顶端的作用齿轮一、套设在所述力矩轴一上的滑动轴承一、设置在所述力矩轴一底端的上联轴器一、与所述上联轴器一连接的下联轴器一，所述下联轴器一通过扭矩传感器一与连接器一连接，所述连接器一可转动的设置在支撑板一上，所述作用齿轮一与火炮高低机的输出齿轮啮合，所述火炮高低机设置在固定架一上，所述固定架一设置在所述作用齿轮一的上方；

所述连接器一与加力杠杆一的一端连接，所述加力杠杆一的另一端与电机推杆的伸缩端铰接。

所述测量调节机构二包括竖直设置的力矩轴二、设置在所述力矩轴二顶端的作用齿轮二和传动齿轮、套设在所述力矩轴二上的滑动轴承二、设置在所述力矩轴二底端的上联轴器二、与所述上联轴器二连接的下联轴器二，所述下联轴器二通过扭矩传感器二与连接器二连接，所述连接器二可旋转的设置在支撑板二上，所述作用齿轮二与炮塔方向机的拨动齿轮啮合；

所述作用齿轮二与所述传动齿轮连接，所述作用齿轮二的顶端面可分离式的设置有滑块键，所述滑块键设置在所述力矩轴二顶端面开设的滑槽内；

所述连接器二与加力杠杆二的一端连接，所述加力杠杆二的另一端与动力结构连接。

所述动力结构包括力臂连接杆，所述力臂连接杆的一端与所述加力杠杆一的侧部铰接，其另一端与所述加力杠杆二的另一端铰接。

所述测量调节机构二还包括为所述炮塔方向机负载的磁粉制动装置；

所述磁粉制动装置包括竖直设置的负载齿轮轴、设置在所述负载齿轮轴顶端的负载齿轮和滑动轴承、设置在所述负载齿轮轴底端的动扭传感器、与所述动扭传感器连接的上联轴器三、与所述上联轴器三连接的下联轴器三，所述下联轴器三与磁粉离合器连接。

所述炮塔方向机设置在定位结构上，所述定位结构设置在所述负载齿轮和作用齿轮二的上方；

所述定位结构包括设置在所述支架上方的固定架二、设置在所述固定架二上的悬垂体，所述炮塔方向机设置在所述固定架二上。

所述升降机构包括可旋转的设置在所述支架外侧的立柱、设置在所述立柱顶端的固定块、水平设置在所述固定块一侧的限位板、可水平滑动的设置在所述限位板上的移动块，所述移动块与气缸连接，所述气缸设置在所述固定块上；

所述限位板上设置有移动槽，所述移动块穿过所述移动槽，所述移动块的顶端设置有移动轮，所述移动轮设置在所述限位板的上端面，所述移动块的底端水平设置有可旋转的支撑辊，穿过所述支撑辊的吊绳其一端设置有吊钩，且另一端与电机连接，所述电机设置在所述固定块上。

所述支架的外侧水平设置有固定杆，所述固定杆的上端面设置有若干的滑轮，一端与所述电机推杆连接的拉绳，其另一端穿过若干的所述滑轮；

靠近所述拉绳的另一端位置设置若干的挂钩，若干的所述挂钩等间距布置在所述拉绳上，所述挂钩与转盘连接；

所述转盘中心套设在所述立柱上，所述转盘偏心的边沿位置呈环形阵列设置有若干的连接孔，所述挂钩与连接孔可分离式的连接。

本发明达成以下显著效果：

（1）本方案基于电机推杆提供动力源，磁粉离合器提供可调的阻力矩，通过设置测量调节机构一和测量调节机构二，将瞄准机（火炮高低机和炮塔方向机）的各项装配试验实现综合和集成，试验台提供动力矩进行打滑试验，试验台提供阻力矩进行各种负载试验，试验台控制系统调节动力矩、阻力矩大小，调节炮塔方向机转速，以满足各种型号瞄准机和各种试验需要，最终试验台测试系统采集各项试验数据，分析并现实终端显示，实现了试验结果的定量分析，提升了配套工具的一体化程度和自动化程度；

（2）本方案中设置有升降机构，用于火炮高低机和炮塔方向机的提升工作，因为两者较重，手工操作极不方便，通过吊绳的作用，将炮塔方向机或者火炮高低机提升，在气缸和立柱旋转的作用下，调节火炮高低机和炮塔方向机的水平位置，使之能够实现快捷方便的安装，大大节省了人力；

（3）设置有拉绳、挂钩和滑轮，并配合转盘的作用，在电机推杆的作用下，通过挂钩的钩挂作用，使得转盘带动立柱转动，避免了人力操作，方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例中综合试验平台的结构示意图。

图2为本发明实施例中综合试验平台的主视图。

图3为本发明实施例中测量调节机构的结构示意图一。

图4为本发明实施例中被试件在综合试验平台的安装结构示意图。

图5为本发明实施例中测量调节机构的结构示意图二。

图6为本发明实施例中升降机构的安装结构示意图。

图7为本发明实施例中滑块键的安装结构示意图。

图8为本发明实施例中升降机构的结构示意图。

图9为本发明实施例中拉绳和电机推杆的连接结构示意图。

图10为本发明实施例中试验台控制系统的控制流程图。

其中，附图标记为：1、固定架一；2、作用齿轮一；3、滑动轴承一；4、试验台面板；5、连接器一；51、上联轴器一；52、下联轴器一；53、力矩轴一；6、支撑板一；7、支撑腿；8、力臂连接杆；9、连接器二；91、下联轴器二；92、上联轴器二；93、力矩轴二；10、下联轴器三；101、负载轴；102、上联轴器三；11、固定架二；12、悬垂体一；13、负载齿轮；14、作用齿轮二；141、滑块键；15、悬垂体二；16、传动齿轮；17、炮塔方向机；171、拨动齿轮；18、火炮高低机；19、磁粉离合器；20、电机推杆；21、限位板；22、移动块；23、吊绳；24、吊钩；25、气缸；26、固定块；27、立柱；28、转辊；29、电机；30、移动轮；31、转盘；32、挂钩；33、拉绳；34、滑轮；35、固定杆。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1、图2和图4，一种装甲车辆瞄准机综合试验平台，包括支架、用于测量火炮高低机18内摩擦离合器打滑力矩的测量调节机构一、用于测量炮塔方向机17内摩擦离合器打滑力矩和电机效率的测量调节机构二，所述测量调节机构一和所述测量调节机构二均设置在所述支架上，所述测量调节机构一与所述测量调节机构二可分离式的连接；

还包括设置在支架上的升降机构，升降机构与火炮高低机、炮塔方向机可分离式的连接，用于对火炮高低机18和炮塔方向机17升降高度的调节；

所述测量调节机构一和所述测量调节机构二分别与试验台控制系统连接。

支架上端水平设置试验台面板4，测量调节机构一和测量调节机构二均与试验台面板4连接，被试件设置在试验台面板4的上方，被试件包括火炮高低机和炮塔方向机，在此统一说明。

参见图3和图5，测量调节机构一包括竖直设置的力矩轴一53、设置在力矩轴一53顶端的作用齿轮一2、套设在力矩轴一53上的滑动轴承一3、设置在力矩轴一53底端的上联轴器一51、与上联轴器一51连接的下联轴器一52，下联轴器一52通过扭矩传感器一与连接器一5连接，连接器一5可转动的设置在支撑板一6上，作用齿轮一与火炮高低机18的输出齿轮啮合，火炮高低机18设置在固定架一1上，固定架一1设置在作用齿轮一2的上方；

连接器一5与加力杠杆一的一端连接，加力杠杆一的另一端与电机推杆20的伸缩端铰接。

说明：火炮高低机上的输出齿轮没有在附图中显示出来，该输出齿轮本身是火炮高低机的一部分，火炮高低机通过输出齿轮与作用齿轮一2啮合连接。

其中，支撑板一6设置在支撑腿7上。

当电机推杆20做伸缩运动时，可以带动加力杠杆一转动，通过力矩轴一53传递到作用齿轮一2，直到摩擦离合器开始打滑，当其开始打滑时，获取扭矩传感器一的力矩值，其中扭矩传感器一为静态扭矩传感器；摩擦离合器为火炮高低机内部的结构部件，可以用来判定是否处于打滑状态，打滑的外在表现是作用齿轮一开始转动，即获取了扭矩传感器一的力矩值，即摩擦离合器的打滑力矩值。

之所以测定打滑力矩，是因为装甲车辆火炮遇到剧烈震动时，为避免火炮高低机内部的零部件受到反向力矩产生破坏现象，设置了摩擦离合器作为保护装置，同时也要保证摩擦离合器在火炮高低机正常工作时必须能够传递一定的力矩，所以，组装好的火炮高低机内的摩擦离合器的打滑力矩必须在一个合理的区间内。同理，对于炮塔方向机，测定打滑力矩也是基于同样的原因，在此不再详述。

测量调节机构二包括竖直设置的力矩轴二93、设置在力矩轴二93顶端的作用齿轮二14和传动齿轮16、套设在力矩轴二93上的滑动轴承二、设置在力矩轴二93底端的上联轴器二92、与上联轴器二92连接的下联轴器二91，下联轴器二91通过扭矩传感器二与连接器二9连接，连接器二9可旋转的设置在支撑板二上，作用齿轮二14与炮塔方向机17的拨动齿轮171啮合；

参见图7，作用齿轮二14与传动齿轮16可分离式的连接，作用齿轮二14的顶端面可分离式的设置有滑块键141，滑块键141设置在述力矩轴二93顶端面开设的滑槽内；

连接器二9与加力杠杆二的一端连接，加力杠杆二的另一端与动力结构连接。

作用齿轮二14与传动齿轮16可分离式的连接，这种连接方式在机械上很常见，且具有多种连接方式，在此不再详述。

动力结构包括力臂连接杆8，力臂连接杆8的一端与加力杠杆一的侧部铰接，其另一端与加力杠杆二的另一端铰接。

使用时，在电机推杆20的作用下，带动加力杠杆二转动，通过连接器二9传递到力矩轴二93，力矩轴二93通过滑块键141的作用，带动作用齿轮二14和传动齿轮16转动，作用齿轮二14与炮塔方向机17上的拨动齿轮171啮合连接，直到拨动齿轮171开始转动，当拨动齿轮171开始转动时，通过扭矩传感器二采集力矩数据，其中扭矩传感器为静态扭矩传感器；由于传动齿轮16与负载齿轮13啮合连接，而当电机推杆20工作时，磁粉离合器不通电，负载齿轮13处于空转状态，此时产生的阻力扭矩很小，可以忽略不计。

测量调节机构二还包括为炮塔方向机17电机效率提供负载的磁粉制动装置；

磁粉制动装置包括竖直设置的负载轴101、设置在负载轴101顶端的负载齿轮13和滑动轴承、设置在负载轴101底端的动扭传感器、与动扭传感器连接的上联轴器三102、与上联轴器三102连接的下联轴器三10，下联轴器三10与磁粉离合器19连接。

其中，负载轴101和负载齿轮13组合，形成负载齿轮轴，为本领域公知常识，在此不再详述。

当炮塔方向机17工作时，电机推杆20断电不工作，磁粉离合器19通电工作，同时将滑块键141取下，这样作用齿轮二14在拨动齿轮171的作用下转动，作用齿轮二14通过传动齿轮16带动负载齿轮13转动，而力矩轴二93不转动，负载齿轮13带动负载齿轮轴转动，当磁粉离合器19工作时，产生阻力矩，通过动扭传感器可以测量出磁粉离合器19提供的负载力矩，并反馈给磁粉离合器的输入电流，对负载力矩进行实时调节。

炮塔方向机17设置在定位结构上，定位结构设置在负载齿轮13和作用齿轮二14的上方；

定位结构包括设置在支架上方的固定架二11、设置在固定架二11上的悬垂体，悬垂体和作用齿轮二14均与炮塔方向机17连接，炮塔方向机17设置在固定架二11上。悬垂体用以在高低方向上支撑炮塔方向机17，所述作用齿轮二14与炮塔方向机的拨动齿轮171啮合。

悬垂体具有两个，分别为悬垂体一12和悬垂体二15，其作用的是安装固定炮塔方向机，从下方和侧方提供支撑和紧固。

参见图6和图8，升降机构包括可旋转的设置在支架外侧的立柱27、设置在立柱27顶端的固定块26、水平设置在固定块26一侧的限位板21、可水平滑动的设置在限位板21上的移动块22，移动块22与气缸25连接，气缸25设置在固定块26上；

限位板21上设置有移动槽，移动块22穿过移动槽，移动块22的顶端设置有移动轮30，移动轮30设置在限位板21的上端面，移动块22的底端水平设置有可旋转的支撑辊，穿过支撑辊的吊绳23其一端设置有吊钩24，且另一端与转辊28连接，转辊28与电机29连接，电机29设置在固定块26上。

吊钩24可以具有多个，并连接在火炮高低机或者炮塔方向机不同的位置，以便对火炮高低机或者炮塔方向机进行平稳的吊升，要保持各个位置的平衡，附图中为了简化设计，只是呈现一个吊钩24，不影响本方案的实现，吊钩24可以根据实际的情形，布置在吊绳23的不同位置，在此不再详述。

参见图9，支架的外侧水平设置有固定杆35，固定杆35的上端面设置有若干的滑轮34，一端与电机推杆20连接的拉绳33，其另一端穿过若干的滑轮34；

靠近拉绳33的另一端位置设置若干的挂钩32，若干的挂钩32等间距布置在拉绳33上，挂钩32与转盘31连接；

转盘31中心套设在立柱27上，转盘31偏心的边沿位置呈环形阵列设置有若干的连接孔，挂钩32与连接孔可分离式的连接。

设置有若干的挂钩32，其目的是，由于炮塔方向机或者火炮高低机的重量太大，导致人工转动立柱27时，会比较吃力，将挂钩32连接在连接孔上，在电机推杆20的作用下进行拉动，使得转盘31旋转一定的角度，再将该挂钩取出，电机推杆20复位，再将另一挂钩连接在连接孔上，保持拉绳33的绷紧状态，这样才会通过电机推杆20带动转盘31转动，如此往复，逐渐的使得转盘旋转特定的角度，因为连接孔是偏心设置在转盘31上的，因此，能够实现对转盘的转动效果。

本发明的具体工作过程：

炮塔方向机17进行两类试验，包括打滑力矩试验和加载、过载试验：

打滑力矩试验：将装配好的炮塔方向机17与试验台适配好，电机推杆20工作产生扭矩，经齿轮减速机构传递增大扭矩，作用被试炮塔方向机17的拨动齿轮171，从而对装配好的炮塔方向机17进行打滑力矩试验。对电机推杆20进行调速，改变拨动齿轮171的受力矩大小，直到其开始打滑，传感器采集力矩轴二93上静态扭矩传感器的数值，即为炮塔方向机17受到的力矩数值，从而可以得出该炮塔方向机17的打滑力矩；

加载、过载试验：将装配好的炮塔方向机17与试验台适配好，炮塔方向机17的电机通电工作，经齿轮减速机构减速增大扭矩，经过摩擦离合器传递，通过拨动齿轮输出力矩，加载到负载齿轮13上，通过调整磁粉离合器19的输入电流获得不同的负载阻力矩，便可以测试炮塔方向机17在不同负载下的工作状况。

火炮高低机18进行打滑力矩试验：将装配好的火炮高低机18与试验台适配好，电机推杆20工作产生扭矩，经齿轮减速机构传递作用到被试火炮高低机的作用齿轮一2，从而装配好的火炮高低机18进行打滑力矩试验，传感器采集力矩轴一53上静态扭矩传感器的数值，即为火炮高低机18受到的力矩数值，方法同炮塔方向机的打滑力矩试验。

参见图10，试验台控制系统主要实现炮塔方向机负载试验电源管理控制、磁粉离合器19可变负载控制、扭矩传感器数据采集与处理、调速电机推杆20控制，以及显示模块控制，显示模块即通过显示屏来呈现相关的数据。

试验台控制系统通过控制磁粉离合器的驱动电压和电流，控制磁粉离合器19负载力矩的大小，进而可以改变施加在炮塔方向机17上拨动齿轮171上的阻力矩的大小，为负载试验提供不同的负载力矩；

具体来说，即通过采集动扭传感器的输出数据，测量磁粉离合器输出阻力负载力矩的大小，反馈给试验台控制系统，实时调整磁粉离合器的输入电流，控制其输出阻力矩，形成闭环控制；通过测量炮塔方向机的转速、输入电压和电流，实现对炮塔方向机的电机效率测试。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，包括支架、用于测量火炮高低机打滑力矩的测量调节机构一、用于测量炮塔方向机打滑力矩和电机效率的测量调节机构二，所述测量调节机构一和所述测量调节机构二均设置在所述支架上，所述测量调节机构一与所述测量调节机构二可分离式的连接；

还包括设置在所述支架上的升降机构，所述升降机构与火炮高低机、炮塔方向机可分离式的连接，用于对所述火炮高低机和所述炮塔方向机升降高度的调节；

所述测量调节机构一和所述测量调节机构二分别与试验台控制系统连接；

所述测量调节机构一包括竖直设置的力矩轴一、设置在所述力矩轴一顶端的作用齿轮一、套设在所述力矩轴一上的滑动轴承一、设置在所述力矩轴一底端的上联轴器一、与所述上联轴器一连接的下联轴器一，所述下联轴器一通过扭矩传感器一与连接器一连接，所述连接器一可转动的设置在支撑板一上，所述作用齿轮一与火炮高低机的输出齿轮啮合，所述火炮高低机设置在固定架一上，所述固定架一设置在所述作用齿轮一的上方；

所述连接器一与加力杠杆一的一端连接，所述加力杠杆一的另一端与电机推杆的伸缩端铰接；

所述测量调节机构二包括竖直设置的力矩轴二、设置在所述力矩轴二顶端的作用齿轮二和传动齿轮、套设在所述力矩轴二上的滑动轴承二、设置在所述力矩轴二底端的上联轴器二、与所述上联轴器二连接的下联轴器二，所述下联轴器二通过扭矩传感器二与连接器二连接，所述连接器二可旋转的设置在支撑板二上，所述炮塔方向机的作用齿轮二与炮塔方向机的拨动齿轮啮合；

所述炮塔方向机的作用齿轮二与所述传动齿轮连接，所述作用齿轮二的顶端面可分离式的设置有滑块键，所述滑块键设置在所述力矩轴二顶端面开设的滑槽内，通过滑块键可将所述作用齿轮二与力矩轴二连成一体；

所述连接器二与加力杠杆二的一端连接，所述加力杠杆二的另一端与动力结构连接。

2.根据权利要求1所述的装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，所述动力结构包括力臂连接杆，所述力臂连接杆的一端与所述加力杠杆一的侧部铰接，其另一端与所述加力杠杆二的另一端铰接。

3.根据权利要求2所述的装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，所述测量调节机构二还包括为所述炮塔方向机电机效率试验提供负载的磁粉制动装置；

所述磁粉制动装置包括竖直设置的负载齿轮轴和滑动轴承、设置在所述负载齿轮轴底端的动扭传感器、与所述动扭传感器连接的上联轴器三、与所述上联轴器三连接的下联轴器三，所述下联轴器三与磁粉离合器连接。

4.根据权利要求3所述的装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，所述炮塔方向机设置在定位结构上，所述定位结构设置在所述负载齿轮轴和作用齿轮二的上方；

所述定位结构包括设置在所述支架上方的固定架二、设置在所述固定架二上的悬垂体，悬垂体用以在高低向上支撑炮塔方向机，所述作用齿轮二与炮塔方向机的拨动齿轮啮合，所述炮塔方向机设置在所述固定架二上。

5.根据权利要求4所述的装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，所述升降机构包括可旋转的设置在所述支架外侧的立柱、设置在所述立柱顶端的固定块、水平设置在所述固定块一侧的限位板、可水平滑动的设置在所述限位板上的移动块，所述移动块与气缸连接，所述气缸设置在所述固定块上；

所述限位板上设置有移动槽，所述移动块穿过所述移动槽，所述移动块的顶端设置有移动轮，所述移动轮设置在所述限位板的上端面，所述移动块的底端水平设置有可旋转的支撑辊，穿过所述支撑辊的吊绳其一端设置有吊钩，且另一端与电机连接，所述电机设置在所述固定块上。

6.根据权利要求5所述的装甲车辆瞄准机综合试验平台，其特征在于，所述支架的外侧水平设置有固定杆，所述固定杆的上端面设置有若干的滑轮，一端与所述电机推杆连接的拉绳，其另一端穿过若干的所述滑轮；

靠近所述拉绳的另一端位置设置若干的挂钩，若干的所述挂钩等间距布置在所述拉绳上，所述挂钩与转盘连接；

所述转盘中心套设在所述立柱上，所述转盘偏心的边沿位置呈环形阵列设置有若干的连接孔，所述挂钩与连接孔可分离式的连接。