CN115060113A - 一种带初始位置定位功能的电磁发射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带初始位置定位功能的电磁发射装置，包括：发射管，呈中空长条状，包括有初始位置和多个驱动位置；初始线圈，环绕设置在发射管的初始位置中；多个加速线圈，间隔环绕设置在发射管的多个驱动位置中；电枢，收容在发射管内；尾部底板，设置在发射管的底部中；磁体部件，设置在尾部底板中，用于吸住电枢以使得电枢处于发射管的初始位置；其中，当磁体部件吸住电枢时，发射管的初始位置的初始线圈的中间位置与电枢的中间位置一致。通过上述方式，本发明能够在发射管发射电枢前，可以通过磁体部件吸住电枢，使得电枢精准放置于初始位置，提高发射效率，同时也能够避免因为震动造成位置变化或电枢脱落的现象发生。
Description
技术领域
本发明涉及电磁发射技术领域，特别涉及一种带初始位置定位功能的电磁发射装置。
背景技术
电磁发射技术是一种全新的发射技术，将电磁能转化为动能，进而使被发射物获得高的加速度以及高速的新型发射技术。而且电磁发射技术所需的时间非常短，一般为几毫秒到十几毫秒，相比传统的化学能和机械能发射技术，电磁发射技术拥有着发射速度快、可控性好、性能优良、发射效率高等一系列优点。
目前，现有的电磁发射管在发射前要求初始位置的精确定位，如何保证每一个电枢精确放置于初始位置，是确保发射效果稳定的关键。但是通常无法保证精确定位，导致电磁发射的效果参差不齐，进而导致产业化步伐缓慢。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种带初始位置定位功能的电磁发射装置，在发射管发射电枢前，可以通过磁体部件吸住电枢，使得电枢精准放置于初始位置，提高发射效率，避免因为震动造成位置变化或电枢脱落的现象发生。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，包括：发射管，呈中空长条状，包括有初始位置和多个驱动位置；初始线圈，环绕设置在所述发射管的初始位置中；多个加速线圈，沿所述发射管的长度方向间隔环绕设置在所述发射管的多个驱动位置中；电枢，收容在所述发射管内；尾部底板，设置在所述发射管的底部中；磁体部件，设置在所述尾部底板中，用于吸住所述电枢以使得所述电枢处于所述发射管的初始位置；其中，当所述磁体部件吸住所述电枢时，所述发射管的初始位置的初始线圈的中间位置与所述电枢的中间位置一致。
进一步的，当所述电枢在所述发射管内移动且所述电枢的中间位置与所述发射管的加速线圈的中间位置一致时，控制所述加速线圈通电以通过所述加速线圈所产生的力驱动所述电枢加速移动。
进一步的，所述电枢由磁性材料构成，所述磁体部件包括设置在所述尾部底板中且用于吸住所述电枢的底端的磁环。
进一步的，所述电枢呈圆柱状，所述电枢的外径等于所述磁环的外径。
进一步的，所述磁体部件包括设置在所述尾部底板中且呈圆柱状的电磁铁和环绕设置在所述电磁铁外的磁铁线圈。
进一步的，当检测到所述电枢放置在所述发射管内时，控制所述磁铁线圈通电以使得所述电磁铁吸住所述电枢，当检测到所述初始线圈通电时，控制所述磁铁线圈不通电。
进一步的，所述尾部底板可移动设置在所述发射管的底部。
进一步的，所述尾部底板包括呈圆形状的底板以及环绕设置在所述底板的边缘的侧壁，其中所述磁体部件设置在所述底板的中心位置，所述侧壁的内壁设有内螺纹，所述发射管的底部的外壁设有与所述侧壁的内螺纹螺纹连接的外螺纹。
进一步的，所述电枢的底部设有磁体，当确定所述发射管需要朝竖直向上方向发射所述电枢时，控制所述磁铁线圈的电流的流向以及控制所述磁铁线圈的电流大小以使得所述电磁铁产生竖直向上且用于克服所述电枢的重力的磁力，其中所述电磁铁与所述磁体连接的一端的磁极和所述磁体与所述电磁铁连接的一端的磁极相同。
进一步的，当确定所述发射管需要朝竖直向下、倾斜向下或水平方向发射所述电枢时，控制所述磁铁线圈的电流的流向以及控制所述磁铁线圈的电流大小以使得所述电磁铁产生克服所述电枢的重力的磁力，其中所述电磁铁与所述磁体连接的一端的磁极和所述磁体与所述电磁铁连接的一端的磁极相反。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的带初始位置定位功能的电磁发射装置包括：发射管，呈中空长条状，包括有初始位置和多个驱动位置；初始线圈，环绕设置在所述发射管的初始位置中；多个加速线圈，沿所述发射管的长度方向间隔环绕设置在所述发射管的多个驱动位置中；电枢，收容在所述发射管内；尾部底板，设置在所述发射管的底部中；磁体部件，设置在所述尾部底板中，用于吸住所述电枢以使得所述电枢处于所述发射管的初始位置；其中，当所述磁体部件吸住所述电枢时，所述发射管的初始位置的初始线圈的中间位置与所述电枢的中间位置一致。通过上述方式，本发明能够在发射管发射电枢前，可以通过磁体部件吸住电枢，使得电枢精准放置于初始位置，提高发射效率，同时也能够避免因为震动造成位置变化或电枢脱落的现象发生。
附图说明
图1为本发明带初始位置定位功能的电磁发射装置的结构示意图；
图2为图1中电磁发射装置的底部的第一结构示意图；
图3为图1中电磁发射装置的底部的第二结构示意图；
图4为图1中电磁发射装置的底部的第三结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明所公开的带初始位置定位功能的电磁发射装置包括发射管10、初始线圈101、多个加速线圈102、电枢11、尾部底板12和磁体部件13。
发射管10呈中空长条状，其中发射管10包括有初始位置和多个驱动位置。应理解，初始位置和多个驱动位置是沿发射管10的长度方向间隔设置的。
初始线圈101环绕设置在发射管10的初始位置中。应理解，发射管10的初始位置处于发射管10的底部。
多个加速线圈102沿发射管10的长度方向间隔环绕设置在发射管10的多个驱动位置中。
电枢11收容在发射管10内。应理解，本实施例的初始线圈101和多个加速线圈102通电后能够产生推送电枢11从发射管10发射出去的力。而初始线圈101和多个加速线圈102都是单独通电的。
尾部底板12设置在发射管10的底部中。
磁体部件13设置在尾部底板12中，用于吸住电枢11以使得电枢11处于发射管10的初始位置。应理解，本实施例的磁体部件13能够吸住电枢11以使得电枢11处于发射管10的初始位置，使得电枢11精准放置于初始位置，提高发射效率，同时也避免因为震动造成位置变化或电枢脱落的现象发生。
进一步的，尾部底板12可移动设置在发射管10的底部。应理解，由于尾部底板12可移动设置在发射管10的底部，而磁体部件13设置在尾部底板12中，因此可以通过移动尾部底板12来控制磁体部件13在发射管10的位置，实现微调。
具体地，尾部底板12包括呈圆形状的底板121以及环绕设置在底板121的边缘的侧壁122，其中磁体部件13设置在底板121的中心位置，侧壁122的内壁设有内螺纹，发射管10的底部的外壁设有与侧壁122的内螺纹螺纹连接的外螺纹，使得尾部底板12与发射管10螺纹连接。
在本实施例中，当磁体部件13吸住电枢11时，发射管10的初始位置的初始线圈101的中间位置与电枢11的中间位置一致。
进一步的，当电枢11在发射管10内移动且电枢11的中间位置与发射管10的加速线圈102的中间位置一致时，控制加速线圈102通电以通过加速线圈102所产生的力驱动电枢11加速移动。也就是说，当电枢11移动至电枢11的中间位置与发射管10的加速线圈102的中间位置一致时，加速线圈102会通电以进一步加速电枢11移动。
在本实施例中，电枢11由磁性材料构成，磁体部件13包括设置在尾部底板12中且用于吸住电枢11的底端的磁环。应理解，磁环能够吸住电枢11，使得电枢11定位于初始位置。
优选地，电枢11呈圆柱状，电枢11的外径等于磁环的外径。
值得注意的是，当发射管10需要竖直向下或倾斜向下发射电枢11时，磁环和电枢11的磁力是大于电枢11的重力的，使得电枢11稳定处于初始位置而不脱落。应理解，磁环的选择也很重要，磁环和电枢11的磁力不宜过大也不宜过小。
进一步的，在一些实施例中，磁体部件13包括设置在尾部底板12中且呈圆柱状的电磁铁131和环绕设置在电磁铁131外的磁铁线圈132，使得磁铁线圈132通电时电磁铁131能够产生吸住或排斥电枢11的磁力。
优选地，当检测到电枢11放置在发射管10内时，控制磁铁线圈132通电以使得电磁铁131吸住电枢11，当检测到初始线圈101通电时，控制磁铁线圈132不通电，使得能够高效发射电枢11。应理解，如图2和3所示，当发射管10需要朝竖直向下、倾斜向下或水平方向发射电枢11时，磁铁线圈132在通电后才会产生吸住电枢11的磁力。
进一步的，发射管10还会存在竖直向上或倾斜向上发射电枢11的现象，因此，为了克服电枢11的重力，如图4所示，电枢11的底部设有磁体111，当确定发射管10需要朝竖直向上或倾斜向上方向发射电枢11时，控制磁铁线圈132的电流的流向以及控制磁铁线圈132的电流大小以使得电磁铁132产生竖直向上且用于克服电枢11的重力的磁力，其中电磁铁131与磁体111连接的一端的磁极和磁体111与电磁铁131连接的一端的磁极相同。应理解，当电磁铁131与磁体111连接的一端的磁极和磁体111与电磁铁131连接的一端的磁极相同，电磁铁131和磁体111之间会产生互相排斥的力，使得能够克服电枢11的重力，发射效果更佳。值得注意的是，控制磁铁线圈132的电流的流向以及控制磁铁线圈132的电流大小主要是为了使得电磁铁132产生能够克服电枢11的重力的磁力，使得在初始位置不需要太大的力即可驱动电枢11发射。
进一步的，当确定发射管10需要朝竖直向下、倾斜向下或水平方向发射电枢11时，控制磁铁线圈132的电流的流向以及控制磁铁线圈132的电流大小以使得电磁铁131产生克服电枢11的重力的磁力，其中电磁铁131与磁体111连接的一端的磁极和磁体111与电磁铁131连接的一端的磁极相反。应理解，当电磁铁131与磁体111连接的一端的磁极和磁体111与电磁铁131连接的一端的磁极相反，电磁铁131和磁体111之间会产生互相相吸的力，使得电枢11处于发射管10的初始位置，也避免因为震动造成位置变化或电枢11脱落的现象发生。值得注意的是，控制磁铁线圈132的电流的流向以及控制磁铁线圈132的电流大小主要是为了使得电磁铁132产生能够克服电枢11的重力的磁力，使得电枢11不脱落以及确保电枢11在初始位置，以保证发射的效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，包括：
发射管，呈中空长条状，包括有初始位置和多个驱动位置；
初始线圈，环绕设置在所述发射管的初始位置中；
多个加速线圈，沿所述发射管的长度方向间隔环绕设置在所述发射管的多个驱动位置中；
电枢，收容在所述发射管内；
尾部底板，设置在所述发射管的底部中；
磁体部件，设置在所述尾部底板中，用于吸住所述电枢以使得所述电枢处于所述发射管的初始位置；
其中，当所述磁体部件吸住所述电枢时，所述发射管的初始位置的初始线圈的中间位置与所述电枢的中间位置一致。
2.根据权利要求1所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，当所述电枢在所述发射管内移动且所述电枢的中间位置与所述发射管的加速线圈的中间位置一致时，控制所述加速线圈通电以通过所述加速线圈所产生的力驱动所述电枢加速移动。
3.根据权利要求2所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，所述电枢由磁性材料构成，所述磁体部件包括设置在所述尾部底板中且用于吸住所述电枢的底端的磁环。
4.根据权利要求3所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，所述电枢呈圆柱状，所述电枢的外径等于所述磁环的外径。
5.根据权利要求2所述的带初始位定位的电磁发射装置，其特征在于，所述磁体部件包括设置在所述尾部底板中且呈圆柱状的电磁铁和环绕设置在所述电磁铁外的磁铁线圈。
6.根据权利要求5所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，当检测到所述电枢放置在所述发射管内时，控制所述磁铁线圈通电以使得所述电磁铁吸住所述电枢，当检测到所述初始线圈通电时，控制所述磁铁线圈不通电。
7.根据权利要求3或5所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，所述尾部底板可移动设置在所述发射管的底部。
8.根据权利要求7所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，所述尾部底板包括呈圆形状的底板以及环绕设置在所述底板的边缘的侧壁，其中所述磁体部件设置在所述底板的中心位置，所述侧壁的内壁设有内螺纹，所述发射管的底部的外壁设有与所述侧壁的内螺纹螺纹连接的外螺纹。
9.根据权利要求6所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，所述电枢的底部设有磁体，当确定所述发射管需要朝竖直向上方向发射所述电枢时，控制所述磁铁线圈的电流的流向以及控制所述磁铁线圈的电流大小以使得所述电磁铁产生竖直向上且用于克服所述电枢的重力的磁力，其中所述电磁铁与所述磁体连接的一端的磁极和所述磁体与所述电磁铁连接的一端的磁极相同。
10.根据权利要求9所述的带初始位置定位功能的电磁发射装置，其特征在于，当确定所述发射管需要朝竖直向下、倾斜向下或水平方向发射所述电枢时，控制所述磁铁线圈的电流的流向以及控制所述磁铁线圈的电流大小以使得所述电磁铁产生克服所述电枢的重力的磁力，其中所述电磁铁与所述磁体连接的一端的磁极和所述磁体与所述电磁铁连接的一端的磁极相反。
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