CN115323123B - 一种火炮身管自动激光淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火炮身管自动激光淬火装置，包括：底座；圆形基座，固定设置在所述底座的顶端；旋转底座，设置在所述圆形基座的顶端；支撑架，所述旋转底座的顶端左右两侧均固定设置有若干个支撑架；滚筒，转动设置在所述支撑架的内侧；炮身管，放置在两个所述滚筒的外壁顶端之间；激光发射器，固定设置在所述底座的顶端一侧；驱动机构，设置在所述支撑架的一侧；激光寻位机构，设置在所述底座的顶端另一侧。该火炮身管自动激光淬火装置，通过将激光倾斜射在炮身管的内壁能够对炮身管的内壁进行激光淬火，通过设置有驱动机构能够在支撑炮身管的过程中对炮身管进行转动，以对炮身管的内壁四周进行全面淬火。

Description

一种火炮身管自动激光淬火装置

技术领域

本发明涉及炮身加工技术领域，具体为一种火炮身管自动激光淬火装置。

背景技术

炮身是火炮组成的一个重要部件，是火炮组成中的一个大系统，它主要由火炮身管、炮口装置、炮尾等零部件组成，主要作用就是密闭炮弹击发瞬间所产生的高温高压气体，并引导炮弹的弹丸加速运动，最后给予弹丸一定的初速后飞离炮口，炮身是一个大系统，身管是组成炮身的一个零部件，它们两者的关系是包容关系，不是并列关系，作为炮身最主要的一个组成零部件，身管对于火炮的战技性能起着非常重要的决定性影响，它有线膛和滑膛之分，适用于不同类型的火炮上；

激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术；

现有的火炮身管淬火的工作原理为激光光束打在身管内壁进行淬火，使激光发射装置探入进炮身管内壁，并控制激光发射设备移动，由于炮身管内直降较小，激光发生设备移动受限，操作十分复杂，且在淬火时容易对炮身管的内壁形成遗漏，降低淬火质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火炮身管自动激光淬火装置，以解决上述背景技术中激光发生设备移动受限，操作十分复杂，且在淬火时容易对炮身管的内壁形成遗漏，降低淬火质量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火炮身管自动激光淬火装置，包括：

底座；

圆形基座，固定设置在所述底座的顶端；

旋转底座，设置在所述圆形基座的顶端；

支撑架，所述旋转底座的顶端左右两侧均固定设置有若干个支撑架；

滚筒，转动设置在所述支撑架的内侧；

炮身管，放置在两个所述滚筒的外壁顶端之间；

激光发射器，固定设置在所述底座的顶端一侧；

驱动机构，设置在所述支撑架的一侧；

激光寻位机构，设置在所述底座的顶端另一侧。

优选的，所述炮身管位于所述旋转底座的直径上。

优选的，为了能够驱动所有的所述滚筒同步转动，所述驱动机构包括：第一条形壳，沿前后方向固定设置在所述支撑架的一侧；转杆，左右两侧所述滚筒之间固定设置有转杆，且所述转杆的一端穿过所述支撑架延伸进所述第一条形壳内；第一减速电机，固定设置在所述第一条形壳的一侧，且所述第一减速电机的输出端延伸进所述第一条形壳的内腔并与其中一个所述转杆的一端通过联轴器锁紧；第一皮带轮，键连接在所述转杆的外壁上；第一皮带，与两个所述第一皮带轮的外壁适配套接。

优选的，所述滚筒的外壁套接有防滑垫。

优选的，为了能够移动所述监测探头对激光淬火的位置进行观察，所述激光寻位机构包括：立柱，固定设置在所述底座的顶端一侧；矩形柱，固定设置在所述立柱的顶端；壳体，固定设置在所述矩形柱的顶端；第二条形壳，沿上下方向固定设置在所述壳体和所述立柱的前侧；第二减速电机，固定设置在所述第二条形壳的前侧底端；第一转轴，所述第二减速电机的输出端延伸进所述第二条形壳的内腔并通过联轴器锁紧有第一转轴，且所述第一转轴的一端与所述立柱的内侧转动连接；齿轮，与所述第一转轴的外壁键连接；齿条，与所述矩形柱的一侧适配插接，且所述齿条的外壁延伸进所述矩形柱的内腔并与所述齿轮相啮合；监测探头，固定设置在所述齿条的底端一侧。

优选的，在进行淬火过程中，控制所述第二减速电机启动，所述第二减速电机能够驱动所述第一转轴绕自身轴线顺时针转动，以使所述第一转轴带动所述齿轮顺时针转动，以使所述齿轮向一侧拨动所述齿条，以使所述齿条在所述滑槽和所述滑块的限制下向所述炮身管一侧移动，从而能够调动一端的所述监测探头移动进所述炮身管内，进而能够使所述监测探头对所述炮身管内进行观察。

优选的，所述齿条的顶端从左至右开设有滑槽，且所述滑槽的内腔插接有滑块，所述滑块固定设置在所述矩形柱的内侧顶端。

优选的，所述激光寻位机构还包括：第二转轴，沿前后方向通过轴承转动设置在所述壳体的内腔，所述轴承的内环与所述第二转轴的外壁过盈配合，且所述轴承的外环固定设置在所述壳体的内侧；线轮，固定设置在所述第二转轴的外壁上；绳索，缠绕在所述线轮的外壁上，所述壳体的一侧开设有条形孔，所述绳索的一端通过所述条形孔固定设置在所述齿条的顶端一侧；第二皮带轮，所述第二转轴的一端延伸进所述第二条形壳的内腔并和所述第一转轴的外壁键连接有第二皮带轮；第二皮带，与两个所述第二皮带轮的外壁适配套接。

优选的，所述齿条的高度与所述炮身管的内腔高度相同。

本发明提出的一种火炮身管自动激光淬火装置，有益效果在于：

1、本发明通过将激光倾斜射在炮身管的内壁能够对炮身管的内壁进行激光淬火，通过设置有驱动机构能够在支撑炮身管的过程中对炮身管进行转动，以对炮身管的内壁四周进行全面淬火；

2、本发明通过设置有激光寻位机构能够控制齿条左右移动，通过带动监测探头移动进炮身管内，能够对炮身管的内部进行观察，以确保激光能够无遗漏的对炮身管内壁进行淬火，并在在线轮和绳索的配合下能够对齿条的一端进行拉扯，能够避免齿条移动较长距离后出现向下倾斜的现象，以确保监测探头对激光淬火位置进行准确寻位，提高对炮身管内壁的淬火质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中的A处放大图；

图3为本发明驱动机构的爆炸结构示意图；

图4为本发明立柱的右侧剖视图；

图5为本发明炮身管内壁的激光淬火示意图。

图中：1、底座，2、圆形基座，3、旋转底座，4、支撑架，5、滚筒，6、炮身管，7、激光发射器，8、驱动机构，81、第一条形壳，82、转杆，83、第一减速电机，84、第一皮带轮，85、第一皮带，86、防滑垫，9、激光寻位机构，91、立柱，92、矩形柱，93、壳体，94、第二条形壳，95、第二减速电机，96、第一转轴，97、齿轮，98、齿条，99、监测探头，910、滑槽，911、滑块，912、第二转轴，913、线轮，914、绳索，915、条形孔，916、第二皮带轮，917、第二皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种火炮身管自动激光淬火装置，包括：底座1、圆形基座2、旋转底座3、支撑架4、滚筒5、炮身管6、激光发射器7、驱动机构8和激光寻位机构9，圆形基座2固定设置在底座1的顶端，旋转底座3设置在圆形基座2的顶端，旋转底座3的顶端左右两侧均固定设置有若干个支撑架4，滚筒5转动设置在支撑架4的内侧，炮身管6放置在两个滚筒5的外壁顶端之间，激光发射器7固定设置在底座1的顶端一侧，驱动机构8设置在支撑架4的一侧，激光寻位机构9设置在底座1的顶端另一侧。

作为优选方案，更进一步的，炮身管6位于旋转底座3的直径上。

作为优选方案，更进一步的，如图1和3所示，驱动机构8包括：第一条形壳81、转杆82、第一减速电机83、第一皮带轮84、第一皮带85和防滑垫86；

为了能够转杆82带动一侧的滚筒5进行转动，第一条形壳81沿前后方向固定设置在支撑架4的一侧，左右两侧滚筒5之间固定设置有转杆82，且转杆82的一端穿过支撑架4延伸进第一条形壳81内，第一减速电机83固定设置在第一条形壳81的一侧，且第一减速电机83的输出端延伸进第一条形壳81的内腔并与其中一个转杆82的一端通过联轴器锁紧，第一减速电机83为现有技术，第一减速电机83能够驱动转杆82绕自身轴线转动，符合本案的减速电机型号均可使用；

为了能够带动两侧转杆82同步转动，第一皮带轮84键连接在转杆82的外壁上，第一皮带85与两个第一皮带轮84的外壁适配套接。

为了能够增加滚筒5的摩擦力，滚筒5的外壁套接有防滑垫86。

作为优选方案，更进一步的，激光寻位机构9包括：立柱91、矩形柱92、壳体93、第二条形壳94、第二减速电机95、第一转轴96、齿轮97、齿条98、监测探头99、滑槽910、滑块911、第二转轴912、线轮913、绳索914、条形孔915、第二皮带轮916和第二皮带917；

为了能够对齿条98进行支撑，立柱91固定设置在底座1的顶端一侧，矩形柱92固定设置在立柱91的顶端，壳体93固定设置在矩形柱92的顶端，第二条形壳94沿上下方向固定设置在壳体93和立柱91的前侧，第二减速电机95固定设置在第二条形壳94的前侧底端，第二减速电机95的输出端延伸进第二条形壳94的内腔并通过联轴器锁紧有第一转轴96，且第一转轴96的一端与立柱91的内侧转动连接，第二减速电机95为现有技术，第二减速电机95能够驱动第一转轴96转动，符合本案的减速电机型号均可使用；

为了能够通过齿轮97带动齿条98和监测探头99移动，齿轮97与第一转轴96的外壁键连接，齿条98与矩形柱92的一侧适配插接，且齿条98的外壁延伸进矩形柱92的内腔并与齿轮97相啮合，监测探头99固定设置在齿条98的底端一侧，监测探头99为现有技术，能够对炮身管6的内部情况进行观察。

为了能够使齿条98平稳移动，齿条98的顶端从左至右开设有滑槽910，且滑槽910的内腔插接有滑块911，滑块911固定设置在矩形柱92的内侧顶端。

为了控制线轮913同步转动，第二转轴912沿前后方向通过轴承转动设置在壳体93的内腔，轴承的内环与第二转轴912的外壁过盈配合，且轴承的外环固定设置在壳体93的内侧，线轮913固定设置在第二转轴912的外壁上；

为了使绳索914的一端跟随齿条98移动，并对齿条98的一侧一直保持牵引限位，绳索914缠绕在线轮913的外壁上，壳体93的一侧开设有条形孔915，绳索914的一端通过条形孔915固定设置在齿条98的顶端一侧；

为了使第一转轴96和第二转轴912同步转动，第二转轴912的一端延伸进第二条形壳94的内腔并和第一转轴96的外壁键连接有第二皮带轮916，第二皮带917与两个第二皮带轮916的外壁适配套接。

需要注意的是，齿条98的高度与炮身管6的内腔高度相同，以使齿条98能够移动进炮身管6内。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

步骤一：将炮身管6放置在滚筒5上，接通激光发射器7、第一减速电机83和第二减速电机95的外接电源，控制激光发射器7启动，控制激光发生器7的机械手将激光发射端射向炮身管6的内壁，以对炮身管6的内壁进行激光淬火；

步骤二：控制第一减速电机83启动，第一减速电机83启动后能够驱动其中一个转杆82转动，以使转杆82带动其外壁上的滚筒5和第一皮带轮84转动，从而在第一皮带85的带动下使另一个第一皮带轮84转动，进而使另一侧转杆82带动滚筒5转动，以使滚筒5带动炮身管6进行转动，从而在进行激光淬火时，能够对炮身管6的内壁进行全面激光照射淬火，通过改变照射角度进而能够使炮身管6的内壁一侧进行全面淬火；

步骤三：通过控制旋转底座3转动，以对炮身管6的内壁另一侧进行全面的激光淬火，在进行淬火过程中，控制第二减速电机95启动，第二减速电机95能够驱动第一转轴96绕自身轴线顺时针转动，以使第一转轴96带动齿轮97顺时针转动，以使齿轮97向一侧拨动齿条98，以使齿条98在滑槽910和滑块911的限制下向炮身管6一侧移动，从而能够调动一端的监测探头99移动进炮身管6内，进而能够使监测探头99对炮身管6内进行观察，以确保激光能够无遗漏的对炮身管6内壁进行淬火，在控制第一转轴96转动时，能够带动第二皮带轮916顺时针转动，以在第二皮带917的带动下使另一个第二皮带轮916顺时针转动，以使第二转轴912带动线轮913顺时转动，从而使线轮913顺时针转动对绳索914进行外放，进而在移动齿条98时，能够使绳索914跟随移动，并使绳索914一直向上拉动齿条98的一端，以避免齿条98移动较长距离后出现向下倾斜的现象，以确保监测探头99对激光淬火位置进行准确寻位，提高对炮身管6内壁的淬火质量，有利于广泛推广。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种火炮身管自动激光淬火装置，其特征在于，包括：

底座（1）；

圆形基座（2），固定设置在所述底座（1）的顶端；

旋转底座（3），设置在所述圆形基座（2）的顶端；

支撑架（4），所述旋转底座（3）的顶端左右两侧均固定设置有若干个支撑架（4）；

滚筒（5），转动设置在所述支撑架（4）的内侧；

炮身管（6），放置在两个所述滚筒（5）的外壁顶端之间；

激光发射器（7），固定设置在所述底座（1）的顶端一侧；

驱动机构（8），设置在所述支撑架（4）的一侧，所述驱动机构（8）包括：

第一条形壳（81），固定设置在所述支撑架（4）的一侧；

转杆（82），左右两侧所述滚筒（5）之间固定设置有转杆（82），且所述转杆（82）的一端穿过所述支撑架（4）延伸进所述第一条形壳（81）内；

第一减速电机（83），固定设置在所述第一条形壳（81）的一侧，且所述第一减速电机（83）的输出端延伸进所述第一条形壳（81）的内腔并与其中一个所述转杆（82）的一端通过联轴器锁紧；

第一皮带轮（84），键连接在所述转杆（82）的外壁上；

第一皮带（85），与两个所述第一皮带轮（84）的外壁适配套接；

激光寻位机构（9），设置在所述底座（1）的顶端另一侧，所述激光寻位机构（9）包括：

立柱（91），固定设置在所述底座（1）的顶端一侧；

矩形柱（92），固定设置在所述立柱（91）的顶端；

壳体（93），固定设置在所述矩形柱（92）的顶端；

第二条形壳（94），沿上下方向固定设置在所述壳体（93）和所述立柱（91）的前侧；

第二减速电机（95），固定设置在所述第二条形壳（94）的前侧底端；

第一转轴（96），所述第二减速电机（95）的输出端延伸进所述第二条形壳（94）的内腔并通过联轴器锁紧有第一转轴（96），且所述第一转轴（96）的一端与所述立柱（91）的内侧转动连接；

齿轮（97），与所述第一转轴（96）的外壁键连接；

齿条（98），与所述矩形柱（92）的一侧适配插接，且所述齿条（98）的外壁延伸进所述矩形柱（92）的内腔并与所述齿轮（97）相啮合；

监测探头（99），固定设置在所述齿条（98）的底端一侧；

所述齿条（98）的顶端从左至右开设有滑槽（910），且所述滑槽（910）的内腔插接有滑块（911），所述滑块（911）固定设置在所述矩形柱（92）的内侧顶端；

所述激光寻位机构（9）还包括：

第二转轴（912），通过轴承转动设置在所述壳体（93）的内腔；

线轮（913），固定设置在所述第二转轴（912）的外壁上；

绳索（914），缠绕在所述线轮（913）的外壁上，所述壳体（93）的一侧开设有条形孔（915），所述绳索（914）的一端通过所述条形孔（915）固定设置在所述齿条（98）的顶端一侧；

第二皮带轮（916），所述第二转轴（912）的一端延伸进所述第二条形壳（94）的内腔并和所述第一转轴（96）的外壁键连接有第二皮带轮（916）；

第二皮带（917），与两个所述第二皮带轮（916）的外壁适配套接。

2.根据权利要求1所述的一种火炮身管自动激光淬火装置，其特征在于：所述炮身管（6）位于所述旋转底座（3）的直径上。

3.根据权利要求1所述的一种火炮身管自动激光淬火装置，其特征在于：所述滚筒（5）的外壁套接有防滑垫（86）。

4.根据权利要求1所述的一种火炮身管自动激光淬火装置，其特征在于：所述齿条（98）的高度与所述炮身管（6）的内腔高度相同。