CN204313712U - 电磁气动枪 - Google Patents

Abstract

电磁气动枪，它涉及气动枪技术领域，枪管的一端设置有活塞管，活塞管与枪管之间设置有装弹口，活塞管的内部安装有活塞，活塞与传动杆连接，传动杆的后端安装有内侧螺线管，内侧螺线管的外侧设置有外侧螺线管，且内侧螺线管和外侧螺线管匝数相同，电磁控制机构分别与外侧螺线管、内侧螺线管连接；它的威力大，精度高，能量利用率高，结构简单，维护方便，成本廉价，寿命长，稳定性高，操作简便。

Description

电磁气动枪

技术领域：

本实用新型涉及气动枪技术领域，具体涉及一种电磁气动枪。

背景技术：

传统的气枪，包括现代大量普及的火药枪支，都是通过产生一个强大的高压气体在枪管的束缚作用下定向膨胀推动子弹发射的。优点是能量传递效率高，发射稳定，精度高。缺点是威力受限，发展空间小。对于传统气枪而言，用来给活塞提供能量来压缩气体的是弹簧，而弹簧的弹力受到材料和工艺的限制最大值很有限，发展空间也很有限。对于现代大量普及的火药枪支而言，用来提供能量产生高压气体的是火药，而火药提供的力量也同样受现有工艺的限制，最大值有限，发展空间亦有限。

传统电磁枪，目前大多数普通电磁枪主要利用通电线圈产生的电磁场，根据通电线圈和磁质子弹产生的电磁场的相互作用原理而工作。加速线圈固定在枪管上，当它通入瞬间浪涌电流时，产生的瞬间强磁场就会在磁质产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，使子弹向着磁阻最小的方位加速运动，也就是向着螺线管的中点运动，当加速运动到螺线管中点之前，电流消失，电磁场消失，而子弹就会随着惯性被发射出去。传统电磁枪有着威力大的优点，但是却存在诸多缺点。其一，着能量利用率低。传统电磁枪把螺线管嵌套在枪管外部，全部依靠外部的螺旋管产生的磁力使子弹发射，而子弹只是单方面被磁化、被牵动，这样单方的作用效率较低。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种电磁气动枪，它的威力大，精度高，能量利用率高，结构简单，维护方便，成本廉价，寿命长，稳定性高，操作简便。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案：它包含枪管、活塞、活塞管、传动杆、外侧螺线管、内侧螺线管、电磁控制机构，枪管的一端设置有活塞管，活塞管与枪管之间设置有装弹口，活塞管的内部安装有活塞，活塞与传动杆连接，传动杆的后端安装有内侧螺线管，内侧螺线管的外侧设置有外侧螺线管，且内侧螺线管和外侧螺线管匝数相同，电磁控制机构分别与外侧螺线管、内侧螺线管连接。

所述的电磁控制机构由直流升压模块、电容、可控硅、开关组成。

本实用新型的工作原理为：首先利用直流升压模块把小电压升为大电压，然后利用大电压给并联的电容充电，电容的两端通过可控硅与螺线管相连。导通可控硅，电容释放一个浪涌电流于螺线管(两个嵌套的螺线管中将小螺线管置于大螺线管内并将大螺线管固定)，使得外侧螺线管和内侧螺线管同时产生强大电磁力推动内部螺线管的迅猛前进，由于小螺线管中的传动杆和枪支内活塞装置相连，小螺线管中的杆迅速向前推动压缩活塞，活塞压缩气体，气体推动子弹。能量转换过程为：电能转换为大小螺线管的电磁能，电磁能转换为小螺线管和转动杆的动能，小螺线管压缩活塞时自身也在不断减速，速度减为0时将动能全部传递给被压缩的气体，气体定向膨胀再将能量高效传递给子弹。由于过程极为短暂，压缩过程可以看做绝热压缩和绝热膨胀，无能量损失。最终实现由电磁推动向气体推动的转化，使子弹发射出去。

除此之外，在电容间连接多个开关，进而可选择电磁气动枪是否连发和单发的级数。放电电容越多，两个嵌套的通电螺线管产生的电磁力越强，活塞的推动力越大，子弹受到的推力也就越大，威力就越强。过程简单可靠。最重要的是气体的粘性小，流动阻力损失小，便于集中和转移，而且气动执行元件的运动速度快，结构简单，维护方便，成本廉价，寿命长。

本实用新型具有如下有益效果：威力大，精度高，能量利用率高，结构简单，维护方便，成本廉价，寿命长，稳定性高，操作简便。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中装弹的结构示意图；

图3为本实用新型中出弹的结构示意图；

图4为本实用新型的电路原理图；

图5为本实用新型中多级加速的结构示意图。

具体实施方式：

参看图1-图4，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含枪管1、活塞2、活塞管3、传动杆4、外侧螺线管5、内侧螺线管6、电磁控制机构7，枪管1的一端设置有活塞管3，活塞管3与枪管1之间设置有装弹口11，活塞管3的内部安装有活塞2，活塞2与传动杆4连接，传动杆4的后端安装有内侧螺线管6，内侧螺线管6的外侧设置有外侧螺线管5，且内侧螺线管6和外侧螺线管5匝数相同，电磁控制机构7分别与外侧螺线管5、内侧螺线管6连接。

所述的电磁控制机构7由直流升压模块、电容、可控硅、开关组成。

本具体实施方式便于实现多级加速，所述的外侧螺线管5、内侧螺线管6均为数个，其组成了多级加速机构，数个内侧螺线管6与传动杆滑动连接，位卡固定在传动杆上，外侧螺线管5设置在内侧螺线管6的外侧；如图5所示，其中a1为基础状态，a2为子弹上膛，a3为一级加速，a4为二级加速，a5为三级加速。

本具体实施方式充分利用了两个嵌套的螺线管相互作用来产生强大的电磁力。就好比在x+y为定值时，求解z＝xy的最大值，当且仅当x＝y的情况下才能够取得最大值。传统电磁枪单个螺线管提供动力作用于子弹，螺线管对应于x，子弹对应于于y，此时x相当于很大而y相当于很小，自然z＝xy很小。而我们设计的“电磁气动枪”使用相互嵌套的两个螺线管，让它们都通以电流，都产生磁场，这样就可以互相作用。同样将外侧螺线管对应于x，内侧螺线管对应于于y，此时x和y相等，z＝xy取得极大值。不但力量增加，而且能量的利用率也有所提升。

本具体实施方式的工作原理为：首先利用直流升压模块把小电压升为大电压，然后利用大电压给并联的电容充电，电容的两端通过可控硅与螺线管相连。导通可控硅，电容释放一个浪涌电流于螺线管(两个嵌套的螺线管中将小螺线管置于大螺线管内并将大螺线管固定)，使得外侧螺线管和内侧螺线管同时产生强大电磁力推动内部螺线管的迅猛前进，由于小螺线管中的传动杆和枪支内活塞装置相连，小螺线管中的杆迅速向前推动压缩活塞，活塞压缩气体，气体推动子弹。能量转换过程为：电能转换为大小螺线管的电磁能，电磁能转换为小螺线管和转动杆的动能，小螺线管压缩活塞时自身也在不断减速，速度减为0时将动能全部传递给被压缩的气体，气体定向膨胀再将能量高效传递给子弹。由于过程极为短暂，压缩过程可以看做绝热压缩和绝热膨胀，无能量损失。最终实现由电磁推动向气体推动的转化，使子弹发射出去。

除此之外，在电容间连接多个开关，进而可选择电磁气动枪连发和单发，单发的级数。放电电容越多，两个嵌套的通电螺线管产生的电磁力越强，活塞的推动力越大，子弹受到的推力也就越大，威力就越强。过程简单可靠。最重要的是气体的粘性小，流动阻力损失小，便于集中和转移，而且气动执行元件的运动速度快，结构简单，维护方便，成本廉价，寿命长。

本具体实施方式若要实现多级加速，只需要对一级加速进行简单复制就可以实现。

若要改进为连发和多级加速，有两种途径：

1、可以将电容分为多组轮流放电，既可实现连发。

2、可以装备多组相互嵌套的螺线管，轮流通以电流产生电磁力实现连发，或同时通以电流产生电磁力实现大威力单发。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.电磁气动枪，其特征在于它包含枪管(1)、活塞(2)、活塞管(3)、传动杆(4)、外侧螺线管(5)、内侧螺线管(6)、电磁控制机构(7)，枪管(1)的一端设置有活塞管(3)，活塞管(3)与枪管(1)之间设置有装弹口(11)，活塞管(3)的内部安装有活塞(2)，活塞(2)与传动杆(4)连接，传动杆(4)的后端安装有内侧螺线管(6)，内侧螺线管(6)的外侧设置有外侧螺线管(5)，且内侧螺线管(6)和外侧螺线管(5)匝数相同，电磁控制机构(7)分别与外侧螺线管(5)、内侧螺线管(6)连接。

2.根据权利要求1所述的电磁气动枪，其特征在于所述的电磁控制机构(7)由直流升压模块、电容、可控硅、开关组成。

3.根据权利要求1所述的电磁气动枪，其特征在于其特征在于所述的外侧螺线管(5)、内侧螺线管(6)均为数个，其组成了多级加速机构，数个内侧螺线管(6)与传动杆滑动连接，位卡固定在传动杆上，外侧螺线管(5)设置在内侧螺线管(6)的外侧。