CN209246784U - 一种火炮炮闩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种火炮炮闩，其包括闩体、设置在闩体顶部的药筒槽、设置在闩体内的击发装置、设置在闩体下部的开闩装置、设置在闩体侧部的关闩装置以及用于控制击发装置、开闩装置和关闩装置动作的控制系统。本实用新型结构相对简单、自动化程度高。
Description
技术领域
本实用新型属于武器装备研制领域，具体涉及一种火炮炮闩。
背景技术
炮闩是火炮的重要部件，其作用为：闭锁炮膛、击发炮弹和抽出药筒。我国的大口径火炮通常采用立楔式炮闩，即闩体在炮尾内上下运动，用于打开或者关闭炮膛。炮闩系统包括开关闩装置、发射装置、保险装置、挡弹装置、抽筒装置等多套联动机构，结构十分复杂。
目前我国的炮闩基本上还是脱胎于上个世纪苏联的设计，各种动作均由手动操作的机械机构完成，设计十分精巧，但是首发开闩、击发、复拨、射后关闩等操作都需要手动完成，自动化程度很低。随着技术的进步，目前火炮上使用电源已经十分普遍，炮闩这种基于手动操作的设计就有了很大改进空间。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简化、自动化程度高的火炮炮闩。
本实用新型采用如下技术方案：
一种火炮炮闩，其包括闩体、设置在闩体顶部的药筒槽、设置在闩体内的击发装置、设置在闩体下部的开闩装置、设置在闩体侧部的关闩装置以及用于控制击发装置、开闩装置和关闩装置动作的控制系统。
进一步的，所述击发装置包括设置在闩体内的击针室和设置在击针室内的击针，所述击针室的前部设置有击发孔，所述击针室的尾部设置有击针底座电磁铁，所述击针的尾部设置有击针盲孔，所述击针盲孔内设置有击针簧；所述击针簧的一端设置在击针盲孔内且与击针相抵，另一端与击针底座电磁铁相抵；所述击针的尾端设置有击针电磁铁。
进一步的所述开闩装置包括设置在闩体下端的闩体槽以及与闩体槽配合的滚轴，所述滚轴固定连接在曲臂的一端，所述曲臂的另一端固定连接有曲臂轴，所述曲臂轴与电机的主动轴固定连接，所述闩体槽与炮身中轴呈30°～60°夹角。
进一步的，所述闩体槽向下开口，其开口两端设置有回折槽，所述滚轴包括横轴以及设置在横轴两端且与横轴转动连接的滚轮，所述滚轮卡置在回折槽中，所述曲臂与横轴固定连接。
进一步的，所述关闩装置包括分别滑动设置在闩体两侧的抽筒子以及分别与所述抽筒子转动连接的推杆；所述抽筒子的下端外侧设置有外圆柱凸台，所述抽筒子的下端内侧设置有内圆柱凸台，所述内圆柱凸台的底部设置有卡置平面；所述闩体的两侧壁上设置有沿闩体竖直方向的滑动槽以及设置在所述滑动槽顶部且与滑动槽平滑过渡的导向槽，所述导向槽向炮身方向开口，所述滑动槽顶部设置与卡置平面配合的卡块，所述内圆柱凸台与所述滑动槽和导向槽配合而滑动。
进一步的，所述推杆包括端盖电磁铁、推杆本体、设置在推杆本体尾部的推杆盲孔以及一端抵在推杆盲孔内，另一端与端盖电磁铁相抵的推杆弹簧，所述推杆本体尾端设置有推杆电磁铁，所述推杆本体的头端设置有与外圆柱凸台转动配合的卡孔。
进一步的，所述控制系统包括设置在炮尾的电源、控制器、与所述控制器通过线缆分别连接有设置在炮尾的位移传感器、设置在闩体上方的位置传感器、设置在药筒槽前部的药筒传感器以及用于检测曲臂旋转角度的角位移传感器；所述控制器还通过线缆分别连接电机、击针底座电磁铁、击针电磁铁、端盖电磁铁以及推杆电磁铁。
进一步的，所述控制器为带有无线收发模块的PLC、单片机或PC。
进一步的，其还包括用于操控所述控制器的遥控器。
进一步的，所述电机为步进电机。
本实用新型的有益效果在于，通过引入电机、电磁铁、传感器等机构来实现自动开关闩、自动击发复拨等过去需要手动完成的操作，使得炮闩系统操作自动化程度更高，结构也变得十分简单。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型图1的A-A向示意图。
图3为本实用新型滚轴结构示意图。
图4为本实用新型的关闩装置的结构示意图。
图5为本实用新型的闩体的结构示意图。
图6为本实用新型的抽筒子的外侧结构示意图。
图7为本实用新型的抽筒子的内侧结构示意图。
其中，1闩体、2药筒槽、3击针室、4击针、5击发孔、6击针底座电磁铁、7击针盲孔、8击针簧、9击针电磁铁、10闩体槽、11曲臂、12曲臂轴、13电机、14主动轴、15回折槽、16横轴、17滚轮、18轴槽、19轴承座、20角位移传感器、21抽筒子、22外圆柱凸台、23内圆柱凸台、24卡置平面、25滑动槽、26导向槽、27端盖电磁铁、28推杆本体、29推杆盲孔、30推杆弹簧、31推杆电磁铁、32卡孔、33电源、34控制器、35位移传感器、36位置传感器、37药筒传感器、38炮尾、39闩体槽、40身管、41遥控器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
结合图1～图7所示，一种火炮炮闩，其包括闩体1、设置在闩体1顶部的药筒槽2、设置在闩体1内的击发装置、设置在闩体1下部的开闩装置、设置在闩体1侧部的关闩装置以及用于控制击发装置、开闩装置和关闩装置动作的控制系统。炮尾38设置有炮尾槽39，闩体在炮尾槽内上下运动，实现开关闩。
所述击发装置包括设置在闩体1内的击针室3和设置在击针室3内的击针4，所述击针室3的前部设置有击发孔5，所述击针室3的尾部设置有击针底座电磁铁6，所述击针4的尾部设置有击针盲孔7，所述击针盲孔7内设置有击针簧8；所述击针簧8的一端设置在击针盲孔7内且与击针4相抵，另一端与击针底座电磁铁6相抵；所述击针4的尾端设置有击针电磁铁9。所述击针底座电磁铁6、击针簧8、击针4、击针室3以及击发孔5同轴设置。
在闩体上的击发孔正对炮膛轴线位置，击针室内容纳击针，击针后方有击针簧，击针室后方有击针底座电磁铁，击针底座电磁铁与击针电磁铁相互作用，可收回击针并压缩击针簧或者释放击针，实现自动击发和复拨。
所述开闩装置包括设置在闩体1下端的闩体槽10以及与闩体槽10配合的滚轴，所述滚轴固定连接在曲臂11的一端，所述曲臂11的另一端固定连接有曲臂轴12，所述曲臂轴12与电机13的主动轴14固定连接，所述闩体槽10与炮身40中轴呈30°～60°夹角。
所述闩体槽10向下开口，其开口两端设置有回折槽15，所述滚轴包括横轴16以及设置在横轴16两端且与横轴16转动连接的滚轮17，所述滚轮17卡置在回折槽15中，所述曲臂11与横轴16固定连接。
炮尾设置有用于容置曲臂轴12的轴槽18，所述轴槽18两端设置有轴承座19，所述曲臂轴12与轴承座19转动连接。
所述轴槽18内设置有用于检测曲臂11旋转角度的角位移传感器20。
在炮尾一侧固定电机，电机的主动轴通过花键与曲臂轴连接，曲臂通过花键套在曲臂轴上，曲臂上端为圆柱体的横轴，横轴两侧安装滚轮，滚轮与倾斜的闩体槽和回折槽作用，可压下或者托起闩体。
所述关闩装置包括分别滑动设置在闩体1两侧的抽筒子21以及分别与所述抽筒子21转动连接的推杆；所述抽筒子21的下端外侧设置有外圆柱凸台22，所述抽筒子21的下端内侧设置有内圆柱凸台23，所述内圆柱凸台23的底部设置有卡置平面24；所述闩体1的两侧壁上设置有沿闩体1竖直方向的滑动槽25以及设置在所述滑动槽25顶部且与滑动槽25平滑过渡的导向槽26，所述导向槽26向炮身方向开口，所述滑动槽25顶部设置与卡置平面24配合的卡块42，所述内圆柱凸台23与所述滑动槽25和导向槽26配合而滑动。所述抽筒子的上端内侧设置有抽筒子爪41。
所述推杆包括端盖电磁铁27、推杆本体28、设置在推杆本体28尾部的推杆盲孔29以及一端抵在推杆盲孔29内，另一端与端盖电磁铁27相抵的推杆弹簧30，所述推杆本体28尾端设置有推杆电磁铁31，所述推杆本体28的头端设置有与外圆柱凸台22转动配合的卡孔32。
所述导向槽26为以滑动槽25顶端为圆心，以滑动槽25的宽度为半径的四分之一圆弧槽。优选的，所述导向槽26的圆心位于卡块42处。
闩体左右两侧均设置有抽筒子和推杆，抽筒子上部有抽筒子爪，下部内外两面有两个圆柱体，内侧圆柱体上还有一个小平面。抽筒子位于炮尾和闩体之间，其外圆柱凸台悬挂在炮尾槽中，内圆柱凸台位于滑动槽中，另外安装在炮尾上的推杆在推杆弹簧作用下推抽筒子外圆柱凸台向前。在推杆后方有端盖电磁铁和推杆电磁铁，电磁装置可拉动推杆向后，实现自动关闩。
所述控制系统包括设置在炮尾的电源33、控制器34、与所述控制器34通过线缆分别连接有设置在炮尾的位移传感器35、设置在闩体1上方的位置传感器36、设置在药筒槽2前部的药筒传感器37以及用于检测曲臂11旋转角度的角位移传感器20；所述控制器34还通过线缆分别连接电机13、击针底座电磁铁6、击针电磁铁9、端盖电磁铁27以及推杆电磁铁31。
所述控制器34为带有无线收发模块的PLC、单片机或PC。所述电机13为步进电机。
在闩体上方安装位置传感器，用于检测闩体上下位置；在闩体上部前方(药筒槽前部)装有药筒传感器，当装填药筒后，产生信号；在炮尾后侧安装位移传感器，用于检测炮身位移。击针底座电磁铁、击针电磁铁、端盖电磁铁、推杆电磁铁、电机、药筒传感器、位置传感器、位移传感器均通过电缆连接到控制器并由其控制，控制器连接电源。
控制器上有“开闩”、“击发”、“关闩”按钮。用于实现炮闩系统的各种动作。控制器内设保险算法，包括炮身复进不到位，闩体不处于关闩位置时，“开闩”按钮动作无效；炮身复进不到位，闩体不处于关闩位置时，“击发”按钮动作无效；炮身复进不到位，闩体不处于开闩位置时，“关闩”按钮动作无效。
其动作原理为：加电后，击针底座电磁铁和击针电磁铁作用，击针收回，击针弹簧存储能量；端盖电磁铁和推杆电磁铁不作用，推杆簧使推杆推抽筒子外圆柱凸台向前。
按下控制器“开闩”按钮，实现首发开闩，电机驱动曲臂轴和曲臂向后旋转，曲臂上端滚轴下压闩体，当闩体下降到一定位置时，抽筒子内圆柱凸台移动到闩体滑动槽顶端，在推杆簧和导向槽作用下，抽筒子后倒，抽筒子内圆柱凸台上的卡置平面与卡块相抵，将闩体限制在开闩位置；当闩体开闩到位后，角位移传感器给出信号，电机停止转动。
装填炮弹和药筒，药筒底缘撞击左右抽筒子爪，抽筒子前倒，卡置平面与卡块分离，解脱抽筒子对闩体的限制，端盖电磁铁和推杆电磁铁拉推杆本体向后；同时药筒经过闩体上的药筒槽后，药筒传感器感受信号，控制器驱动电机，带动曲臂轴和曲臂向前旋转，曲臂上端的滚轮托起闩体，完成关闩；当闩体关闩到位后，角位移传感器给出信号，电机停止转动。
按下控制器“击发”按钮，击针电磁装置瞬间断电再加电，击针在击针弹簧作用下向前打击底火后迅速收回。如果瞎火，可多次按下“击发”按钮进行再击发。应注意的是这样的结构已经完全不用回针和复拨装置，结构大大简化。
炮弹击发后，炮身和炮尾要后坐，后坐结束后复进，当炮身距离复进到位一定距离时，位移传感器给控制器一个信号，控制器控制电机开闩，闩体下降过程中带动抽筒子后倒，抽筒子爪扣住药筒底缘抽出药筒，闩体下降到开闩位置后被抽筒子限制，等待下一发装填。
射击完毕后，按下控制器“关闩”按钮，控制器控制推杆电磁装置瞬间加电再断电，推杆向后拉抽筒子，解脱其对闩体的限制。同时控制器驱动电机，带动曲臂轴和曲臂向前旋转，曲臂上端滚轮托起闩体，完成关闩。
在平时训练时，由于炮身不后坐，可用控制器“开闩”按钮实现开闩，“击发”按钮实现模拟击发，“关闩”按钮实现关闩。可以看到这些目前都要手动操作的动作均可通过按钮来自动完成。
作为更近一步的改进，所述火炮炮闩还包括用于操控所述控制器34的遥控器41，可远程遥控操作控制器来提高操作安全性。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，但并不限于此，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本实用新型的精神，并作出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种火炮炮闩，其特征在于，其包括闩体(1)、设置在闩体(1)顶部的药筒槽(2)、设置在闩体(1)内的击发装置、设置在闩体(1)下部的开闩装置、设置在闩体(1)侧部的关闩装置以及用于控制击发装置、开闩装置和关闩装置动作的控制系统。
2.根据权利要求1所述的火炮炮闩，其特征在于，所述击发装置包括设置在闩体(1)内的击针室(3)和设置在击针室(3)内的击针(4)，所述击针室(3)的前部设置有击发孔(5)，所述击针室(3)的尾部设置有击针底座电磁铁(6)，所述击针(4)的尾部设置有击针盲孔(7)，所述击针盲孔(7)内设置有击针簧(8)；所述击针簧(8)的一端设置在击针盲孔(7)内且与击针(4)相抵，另一端与击针底座电磁铁(6)相抵；所述击针(4)的尾端设置有击针电磁铁(9)。
3.根据权利要求2所述的火炮炮闩，其特征在于，所述开闩装置包括设置在闩体(1)下端的闩体槽(10)以及与闩体槽(10)配合的滚轴，所述滚轴固定连接在曲臂(11)的一端，所述曲臂(11)的另一端固定连接有曲臂轴(12)，所述曲臂轴(12)与电机(13)的主动轴(14)固定连接，所述闩体槽(10)与炮身中轴呈30°～60°夹角。
4.根据权利要求3所述的火炮炮闩，其特征在于，所述闩体槽(10)向下开口，其开口两端设置有回折槽(15)，所述滚轴包括横轴(16)以及设置在横轴(16)两端且与横轴(16)转动连接的滚轮(17)，所述滚轮(17)卡置在回折槽(15)中，所述曲臂(11)与横轴(16)固定连接。
5.根据权利要求4所述的火炮炮闩，其特征在于，所述关闩装置包括分别滑动设置在闩体(1)两侧的抽筒子(21)以及分别与所述抽筒子(21)转动连接的推杆；所述抽筒子(21)的下端外侧设置有外圆柱凸台(22)，所述抽筒子(21)的下端内侧设置有内圆柱凸台(23)，所述内圆柱凸台(23)的底部设置有卡置平面(24)；所述闩体(1)的两侧壁上设置有沿闩体(1)竖直方向的滑动槽(25)以及设置在所述滑动槽(25)顶部且与滑动槽(25)平滑过渡的导向槽(26)，所述导向槽(26)向炮身方向开口，所述滑动槽(25)顶部设置与卡置平面(24)配合的卡块(42)，所述内圆柱凸台(23)与所述滑动槽(25)和导向槽(26)配合而滑动。
6.根据权利要求5所述的火炮炮闩，其特征在于，所述推杆包括端盖电磁铁(27)、推杆本体(28)、设置在推杆本体(28)尾部的推杆盲孔(29)以及一端抵在推杆盲孔(29)内，另一端与端盖电磁铁(27)相抵的推杆弹簧(30)，所述推杆本体(28)尾端设置有推杆电磁铁(31)，所述推杆本体(28)的头端设置有与外圆柱凸台(22)转动配合的卡孔(32)。
7.根据权利要求6所述的火炮炮闩，其特征在于，所述控制系统包括设置在炮尾的电源(33)、控制器(34)、与所述控制器(34)通过线缆分别连接有设置在炮尾的位移传感器(35)、设置在闩体(1)上方的位置传感器(36)、设置在药筒槽(2)前部的药筒传感器(37)以及用于检测曲臂(11)旋转角度的角位移传感器(20)；所述控制器(34)还通过线缆分别连接电机(13)、击针底座电磁铁(6)、击针电磁铁(9)、端盖电磁铁(27)以及推杆电磁铁(31)。
8.根据权利要求7所述的火炮炮闩，其特征在于，所述控制器(34)为带有无线收发模块的PLC、单片机或PC。
9.根据权利要求8所述的火炮炮闩，其特征在于，其还包括用于操控所述控制器(34)的遥控器(41)。
10.根据权利要求9所述的火炮炮闩，其特征在于，所述电机(13)为步进电机。
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|---|---|---|---|
| CN201822017602.4U CN209246784U (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种火炮炮闩 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109827463A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-31 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种火炮炮闩 |
| CN110673513A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-10 | 四川红光汽车机电有限公司 | 一种自动射击控制系统及方法 |
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2018
- 2018-11-27 CN CN201822017602.4U patent/CN209246784U/zh active Active
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| CN109827463B (zh) * | 2018-11-27 | 2024-01-12 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种火炮炮闩 |
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