[發明專利]一種前置同步汽動自動控制單級蒸汽彈射器

在審

• 申請號: 201710531727.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107487454A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 丁兆源
• 申請（專利權）人: 丁兆源
• 主分類號: B64F1/06
• 分類號: B64F1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及海軍航空兵艦載裝備領域，尤其涉及一種前置同步汽動自動控制單級蒸汽彈射器。

背景技術

航空母艦由于采用滑越式起飛，戰機的載彈量，航程均受到極大地限制，更不能起飛中大型預警機和中型以上轟炸機，綜合作戰效能得不到有效提升和發揮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種前置同步汽動自動控制單級蒸汽彈射器，能在短的距離下，獲得大推力和高速度單級蒸汽彈射器，從而使得海軍航空母艦上能夠彈射起飛大載彈量作戰飛機和大型預警機、中型轟炸機等相關類型飛行器。

一種前置同步汽動自動控制單級蒸汽彈射器，包括汽缸筒、活塞、推力桿、幾何形鋼板、斗形汽密封墊帶、豎向牽拉柱、回收高壓儲汽罐、導向輪、膠質平衡論、短過梁、豎向滑動立柱、斗狀汽封門、滑板鎖、汽動豎向活塞、豎向高壓汽缸筒、復位供汽管、跟進式供汽道、高壓增壓儲汽罐、隔離緩沖閥、中心軸、水阻變徑缸筒、緩沖塞柱、水體升降筒和多級高壓引風機，其特征在于：所述汽缸筒由起始段緩沖室和前方活塞棲停處的全封閉段和活塞前方80至90米開口運行段及中空活塞棲停處及前方5至6米的水阻變徑缸筒與水阻變徑缸筒相通的水體升降筒構成；所述活塞后方的汽缸筒筒內空間為高壓汽體的緩沖室，緩沖室右側筒壁中段的圓孔是高壓汽體進汽道，緩沖室左側中后方的圓孔是高壓汽體的排汽道，活塞后端沿汽缸筒下筒底兩側先左后右的孔口是跟進式供汽道，左右兩側交替設置，兩側左右跟進式供汽道順向間隔距離1200毫米，同側跟進式供汽道順向間隔距離2400毫米；所述推力桿為長方形桿體，推力桿桿體兩側豎立面有順向的推力桿加強葉板，推力桿在長度為2000毫米處向上成直角豎向延伸出汽缸筒的斗形縫口，豎向牽拉柱總高為1200毫米，寬為200-300毫米，厚度為100毫米，在推力桿與豎向牽拉柱的內直角處用三角加強板連接加固，豎向牽拉柱的兩側用螺栓與兩側的幾何形鋼板連接；所述幾何形鋼板高為650毫米，上板邊距豎向牽拉柱頂端為150毫米，下板邊距斗形縫口上平面為20毫米，幾何形鋼板上端向后延伸的是斗狀卷輪的卷輪架，卷輪架上的變頻電機與卷輪架右豎向面上的三角電機架用螺栓連接，變頻電機是在系統復位運行時為斗狀卷輪提供動力將斗形汽密封墊帶同步卷到斗狀卷輪上，幾何形鋼板下端向后延伸的是斗狀壓槽輪的壓槽輪架；所述斗形汽密封墊帶被斗狀壓槽輪壓入斗形縫的縫口中，斗狀壓槽輪與壓槽輪架用連接短軸連接，斗形汽密封墊帶的前連接端與斗狀卷輪相連接，斗形汽密封墊帶被卷到斗狀卷輪上，斗形汽密封墊帶后端設有密封帶連接端板，密封帶連接端板從斗狀卷輪前上方向下穿過卷輪架下方后，再從壓槽輪架中下方穿過，再從斗狀壓槽輪下方向后穿過，與位于后方的斗形縫后端口的汽缸筒前上端平面用連接密封帶連接端板的連接壓板和連接螺栓與汽缸筒連接；所述豎向牽拉柱頂部設有鋼纜孔，鋼纜孔用鋼纜繩與上方豎向下垂受力柱下端的豎向下垂鋼纜孔連接，豎向下垂受力柱是帶動與其相關聯的導向輪、膠質平衡輪向前或后運行的受力體，導向輪被下方兩側的導向軌托舉，導向軌與三角支撐架用螺栓連接在一起，三角支撐架與支撐立柱是用螺栓連接在一起，支撐立柱上頂端下方四個豎向面與四個連接角板的一端是用螺栓連接在一起，甲板下平面與連接角板的另一端用螺栓連接在一起，支撐立柱下頂端上方四個豎向面與四個角板的一端是用螺栓連接在一起，彈射艙底板與角板的另一端是用螺栓連接在一起；所述導向輪的凹形輪面的內平面楔在下方導向軌的凸起接觸軌面上，左右兩側導向輪用導向輪輪軸連接在一起，前后導向輪輪軸是用兩根凹口向下的槽形順向梁連接組成的導向輪的導向輪架，每根順向梁前后方各設有兩個直徑為60毫米的豎向滑孔；所述豎向滑動立柱的豎向滑柱下座體在順向梁的下凹形框內，豎向滑動立柱從順向梁下凹形框內的豎向滑孔向上穿過后，在豎向滑動立柱柱體套上強力壓縮彈簧，再從小平衡輪架前后兩個豎向滑孔中向上穿出后再套上一個小規格壓縮彈簧，并在其加上小彈簧擋板，最后用雙螺母鎖與豎向滑動立柱的上軸頭連接鎖死，使膠質平衡輪與下方的導向輪連為一體，膠質平衡輪在強力壓縮彈簧的作用力下始終向上緊貼甲板下平面，小平衡輪架上方的小規格壓縮彈簧防止平衡輪架與豎向滑動立柱在系統運行時發生別勁，起到平衡的作用，膠質平衡輪輪軸穿過兩側的膠質平衡輪與小平衡輪架和中部的兩跟順向梁連接，使膠質平衡輪與小平衡輪架連接起來，小平衡輪架前后各有一個豎向滑孔供豎向滑動立柱穿插用，并用強力壓縮彈簧支撐膠質平衡輪向上緊貼甲板下平面，兩根方形平衡輪架順向梁內豎向面距離為160毫米，豎向受力套從兩根平衡輪架順向梁中穿入后，豎向受力套兩側外豎立面的中部與兩側兩根平衡輪架順向梁的中前后部的上下兩側用豎向套連接短角板和螺栓連接，甲板上方設有載機滑模，載機滑模下方的豎向下垂受力柱通過甲板滑行縫口向下插入豎向受力套，豎向下垂受力柱從豎向受力套下方穿出，下垂豎向受立柱下端的鋼纜孔用鋼纜繩與下前方的豎向牽拉柱上方鋼纜孔連接后系統即可同步向前后方運行，導向輪輪軸前方420毫米處設有一根橫梁，順向梁內側的橫梁與兩側順向梁用螺栓連接，距右側的順向梁內側300毫米處設有短過梁；所述短過梁的前端與橫梁連接，短過梁的后端與后導向輪輪軸連接，與短過梁連接的兩根左側電機吊臂與下方電機座板左側連接，右側的順向梁內側與兩根右側電機吊臂連接，右側電機吊臂與下方電機座板右側連接，變頻電機與電機座板用螺栓連接，變頻電機與三角皮帶輪用電機軸連接，三角皮帶輪用三角皮帶與導向輪輪軸上的三角皮帶輪被動輪連接，變頻電機和三角皮帶輪、三角皮帶為系統復位運行提供動力與傳動力，汽缸筒開口運行段的斗形縫左右兩側先左后右交替設有斗狀汽封門；所述斗狀汽封門前端沿長1100毫米，后端沿長1300毫米，上平面寬140毫米，下弧面寬100毫米，比斗形縫稍小，斗狀汽封門上平面兩側后方為上搭壓沿，比下方延長30毫米，前端下被搭壓沿比上方延長30毫米，作用于逐次搭壓互鎖，彈射運行和復位運行時防止各自為陣時被強行打開發生汽體泄露，斗狀汽封門無序被迫開啟等運行結構故障，斗狀汽封門寬平面在上，斗狀汽封門上方設有滑板鎖，滑板鎖的前鎖舌后方兩側板面上各設有一個長方形框孔，斗狀汽封門上平面前端沿連接孔分別與長方形框孔的前框口、帶有前彈簧擋板和滑行擋條板的前擋條擋座、長方形框孔前框內的滑行擋條板前擋條擋座中央連接孔、用螺栓連接，長方形框孔中部設有壓縮彈簧，壓縮彈簧中穿入滑動軸銷與長方形框孔后框中的后彈簧擋板擰緊，滑動軸銷沿前滑銷插入前方的前擋條擋座后方的滑動孔中，框中的后彈簧擋板的連接板與長方形框孔后方框沿的螺母孔是用螺栓連接的，滑板鎖的中部兩側兩個短框中楔入雙座體長檔條板雙楔入座后，用螺栓穿入雙座體長檔條板兩個雙楔入座上方的螺母孔與斗狀汽封門后端沿內側近中部的連接孔連接后，斗狀汽封門與滑板鎖就成為一個滑板鎖只能被迫向前滑動和在解除外力時在壓縮彈簧作用下，將斗狀汽封門推向滑板鎖的前端，被長方形框和鎖板前兩側中短框前框檔住后，停在固定位置處；所述滑板鎖向前滑動幅度為40毫米，滑板鎖中前方三分之一處兩側設有滑板連接座，兩側滑板連接座與鎖板受力臂，用貫穿長軸連接，貫穿長軸從兩個滑板連接座孔向外伸出的貫穿受力短軸進入兩個跨梁鎖內側的滑動受力滑套中，兩個跨梁鎖后部下方外側的跨梁鎖短軸與汽缸筒上肩部的跨梁鎖連接座連接，滑板鎖的兩根鎖板受力臂的后端與三角受力板的前上方三角用上三角處連接長軸連接，三角受力板兩個后肩部三角用后三角連接長軸連接固定，兩個三角受力板下角與傳動軸連接并用鍵鎖鎖死，傳動軸與汽缸筒中上部的三個順向傳動軸連接座連接，受力三角板豎向上前處設有幾何形小支撐架，幾何形小支撐架兩側的夾板與三角板上前方板體用螺栓連接，傳動軸的后方軸桿與汽缸筒外壁中上方的傳動軸連接座連接，并從傳動軸連接座孔穿出與操縱柄用操縱柄鎖鍵連接并鎖定，操縱柄的另一端用連接短軸與承力桿連接，連接短軸與承力桿為一體；所述汽動豎向活塞在豎向高壓汽缸筒缸筒內，豎向高壓汽缸筒的豎向缸筒定位篐套與主汽缸筒中下方的豎向缸筒篐套定位連接座的連接軸連接，豎向高壓汽缸筒上肩部前側的豎向缸筒上肩進排汽道用高壓汽管與復位供汽管同側供汽孔連接，豎向高壓汽缸筒下方后筒壁的豎向缸筒下進汽道用高壓汽管與同側主汽缸筒底部同側的跟進式供汽道連接，復位供汽管設在主汽缸筒的下方汽缸筒座的中空部的小座架上，與主汽缸筒順向設置，小座架與汽缸筒座的底部架體用螺栓連接，缸筒座的下底座用缸筒座底連接螺栓與彈射艙底板連接，復位供汽管前端的復位供汽管進汽道用復位高壓輸汽管與設在系統后方的高壓增壓儲汽罐連接，復位供汽管每隔1200毫米加設一個隔離緩沖閥，防止復位供汽管同時進汽，對相關聯結構造成壞損；所述隔離緩沖閥由隔離緩沖閥殼圈，隔離板，應力豎向轉軸的旋轉彈簧由彈簧臂和旋轉臂組成，隔離板與隔離緩沖閥殼圈連接，應力豎向轉軸從隔離緩沖閥殼圈上方中心孔插入隔離緩沖閥殼圈下底部的旋孔，應力豎向轉軸與隔離板后板面緊貼，隔離板左側的半月形進汽孔小于隔離板左側的豎向半月形隔離板的外邊緣，半月形汽門板的外邊大于半月形進汽孔，半月形汽封門板的外緣邊小于隔離板的外緣邊框，半月形汽封門板的豎向立邊與應力豎向轉軸連接后，右側板面緊貼半月形進汽孔的后孔外沿面，隔離板右側的板面中央圓形小孔的排汽孔上方的汽門板臂與排汽孔前上方的汽門板臂連接座連接，左右兩個汽門板呈反向設置，應力豎向轉軸伸出隔離緩沖閥上方的軸桿上套有旋轉彈簧，旋轉彈簧下端簧腳與閥體連接固定，旋轉彈簧的上端向外伸出的彈簧臂與應力旋轉臂外側端連接，應力旋轉臂根部的連接方孔與應力豎向轉軸上方的應力轉柱上端方形體連接后，用螺母與應力豎向轉軸頂端的柱體連接并鎖死，推力桿前端和豎向牽拉柱下方的兩個豎向面用螺栓與防下沉活塞的后軸座后方的兩側連接板連接；所述中心軸體套有滾動軸承，滾動軸承外套為異形加厚軸承套，加厚油封板的內絲與中心軸的軸頭外絲連接后楔入異形加厚軸承套的凹形圓圈內，并與中心軸的前圓面和異形加厚軸承套前圓面持平，加厚油封板內絲與中心軸軸頭外絲的連接作用于系統在復位運行時將推力桿前方的關連構部件同步向后牽拉復位，異形加厚軸承套的外圓面附上滑行瓦，并用隱形螺釘與異形加厚軸承套連接，異形加厚軸承套前圈面用螺栓與十字推桿連接座連接，十字推桿前端的十字推桿前加固板用連接螺栓與水阻防下沉活塞后軸座連接，中心軸加套滾動軸承，滾動軸承的外軸承套為異型加厚軸承套，用加厚油封板內絲與中心軸的軸頭外絲連接，楔入異形軸承套前圓面凹口內使三者齊平，異形軸承套外圓面加蓋滑行瓦用隱形螺釘連接，異形軸承套前套圈用螺栓與前方的楔入桿座連接，楔入短桿前部的楔入頭的前圓面加設防撞損厚膠墊，并用隱形螺栓與楔入頭連接；所述水阻變徑缸筒是系統完成彈射運行時，停止汽動運行的同時汽缸筒內最前方的楔入頭到達指定位置，即為缸筒變徑位置，水阻變徑缸筒內下底筒壁與汽缸筒內下底平面相同且相互平行，水阻變徑缸筒除了外筒體，缸筒中上內壁直徑均變大，變徑的作用是使筒內中空活塞在完成制動后被水體壓迫向后滑行到未變徑的缸筒內壁端沿的位置棲停，缸筒下底的內壁與汽缸筒保持平行是為了防止滑行活塞進入水阻變徑缸筒后下沉，并在復位運行時被筒下內壁的沿棱掛住引起損壞故障的發生，停在水阻變徑缸筒后端的中空活塞為中空結構，下底呈缺月牙弧形面，中空孔的直徑大于后方的楔入頭的直徑，以便于楔入頭順利楔入；所述緩沖塞柱的柱體穿套在壓縮彈簧中，壓縮彈簧被緩沖塞柱的塞柱座阻擋，緩沖塞柱的柱體穿過中空活塞前底部的塞柱孔后，用螺栓與塞柱鎖板連接鎖死，水阻變徑缸筒長度為5000-6000毫米，水阻變徑缸筒前部是兩側向后上方揚起的水體升降筒，系統在彈射運行時，高壓增壓儲汽罐中的高壓汽體，通過高壓輸汽管從汽缸筒右側的進汽道進入緩沖室，在推動活塞向前運行的同時，高壓汽體進入汽缸筒中下方左側的跟進式供汽道，再經過高壓汽管進入豎向高壓汽缸筒下底上方的豎向缸筒下進汽道，再進入豎向高壓汽缸筒內推動豎向高壓汽缸筒內的汽動豎向活塞向上方運行，并帶動汽動豎向活塞為一體的承力桿向上運行，又帶動了操縱柄的外端向上運行，同時使操縱柄內側的柄端與傳動軸的桿體順時針旋轉，又帶動了與傳動軸前方的軸桿連接的三角受力板以及相關連構件同步向右上方運行；所述斗狀汽封門進入斗形縫口后鎖板受力臂后方的幾何形小支撐架不再支撐鎖板受力臂，此時鎖板受力臂是受后方推力的作用下繼續向前推動滑板鎖向前運行，使滑板鎖的前鎖舌平行向前進入斗形縫口右側的前鎖舌鎖槽，同時滑板鎖的后鎖鉤鉤入同側的后鎖鉤凹形鎖槽中，使斗狀汽封門被滑板鎖壓在斗形縫口內的斗形氣密封墊帶中，同時用于防止開口運行段汽缸筒被高壓汽體的膨脹力作用下向兩側撐開的跨梁鎖，在跨梁鎖內側的滑動受力滑套在貫穿受力短軸向下前方的作用力下，使跨梁鎖前端的跨梁鎖前鎖鉤鉤住縫口右側的鎖棱將開口縫鎖死，此時，缸筒內的活塞已經被推進到斗狀汽封門的下方，斗形汽密封墊帶也被斗狀壓槽輪在斗狀汽封門進入斗形縫前被提前壓入斗形縫口中被隨后進入的斗狀汽封門壓在斗形縫中起到汽密封作用，當活塞后端沿運行越過汽缸筒右側中下方跟進式供汽道時高壓蒸汽迅速進入后，與其相關聯的構部件均同時反方向運行完成右側斗狀汽封門對斗形縫口的閉鎖運行，然后逐序交替運行；同時活塞前方的推力桿與推力桿相連接的相關部件均被帶動同步向前高速運行，直到完成全部運行；所述活塞最前方的楔入頭到達水阻變徑缸筒時，隨著慣性力撞入水阻變徑缸筒后端的中空活塞的中空孔中，并在中空活塞的壓縮彈簧和緩沖塞柱作用下卸力后繼續推動中空活塞向前擠壓水體從水阻變徑缸筒兩側的進出水孔進入兩側向后上方揚起的水體升降筒，在水體的阻截下，使得中空活塞以及相關連的部件均同步逐漸地停止向前運行完成水阻制動程序，在系統停止向前運行的同時復位運行也開始啟動，汽缸筒內尚存汽體，被多級高壓引風機經高壓汽管從汽缸筒后方的排汽道強行快速抽出，再經高壓輸汽管壓入回收高壓儲汽罐內后，高壓增壓儲汽罐內的高壓汽體經復位高壓輸汽管經復位供汽管進汽道進入復位供汽管，再從復位供汽管兩側的供汽孔逐次交替經高壓汽管從豎向高壓汽缸筒上肩部的前側豎向缸筒上肩進排汽道，進入豎向高壓汽缸筒內推動汽動豎向活塞向下方運行，并帶動承力桿、操縱柄、傳動軸反方向運行，使受力三角板帶動鎖板受力臂，將滑板鎖的前鎖舌和后鎖鉤，同時從前鎖舌鎖槽和后鎖鉤凹形鎖槽中拉出，在幾何形小支撐架支撐力作用下，使兩根鎖板受力臂向上后方托舉運行，將斗狀汽封門從斗形縫口中提出，與此同步運行的是從滑板鎖兩個滑板連接座的外側伸出的兩根貫穿受力短軸，在跨梁鎖的滑動受力滑套內反向向后運行，將跨梁鎖的前鎖鉤向上脫離鎖棱向上后方運行，并且與滑板鎖被同步同時退回原懸停位置的同時，復位供汽管內的高壓蒸汽進入后方的半月形進汽孔，并通過隔離緩沖閥從另一側供汽孔經高壓汽管進入同側的豎向高壓汽缸筒，再按上述程序反向運行，然后交替逐次運行直至斗狀汽封門被全部打開，系統全部退回原位，在第一組斗狀汽封門被打開后復位時，低速的變頻電機啟動并帶動導向輪向后方運行的同時與豎向下垂受力柱相連接的膠質平衡輪，載機滑模及下方的豎向拉牽柱及相連部件都同步向后運行，同時斗形汽密封墊帶卷輪軸上的變頻電機也同步啟動，將斗形汽密封墊帶從斗形縫口拉出并且卷疊到斗狀卷輪上并同步被返回原位，完成復位運行程序。