一种大行程和大拉力的平衡机的制作方法

1.本实用新型涉及电磁发射技术领域，尤其涉及一种大行程和大拉力的平衡机。

背景技术：

2.对于炮口动能较大的电磁发射装置，其起落部分体积大、质量大且重心靠前，相对于耳轴产生很大的重力矩，为起落部分运动带来不利影响。若只依靠随动系统克服重力矩，随动系统的执行部件会非常庞大，且不利于伺服控制，因此需要设计一种大行程和大拉力的平衡机以解决不平衡力矩的问题。
3.传统火炮大多采用弹簧式和气液式平衡机，用于平衡起落部分的不平衡力矩，以保证火炮起落部分运动的稳定性。弹簧式平衡机主要分为发条簧式平衡机和圆柱簧式平衡机。但是发条簧式平衡机可以提供的拉力相对较小，无法满足大拉力工况的使用条件，并且发条簧制造难度大，加工成本高。而圆柱簧式平衡机主要问题在于单根圆柱簧无法提供较大的运动行程。以上两种平衡机在随起落部分运动时，不能提供稳定的超大拉力并且很难实现较大的工作行程。

技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服电磁发射装置起落部分产生的较大不平衡力矩，提供一种大行程和大拉力的平衡机，普通平衡机的结构与滑轮组件有效结合，巧妙布置，实现大行程，大拉力的需求。
5.本实用新型的技术方案如下：一种大行程和大拉力的平衡机，包括平衡机本体2、绳轮4、接头a7和销轴8；平衡机本体2安装在转台1内；摇架3通过耳轴9安装在转台1上；恒力臂平衡机导向架6安装于摇架3两侧，其底部位于平衡机本体2上方；接头a7和销轴8设置于摇架3的一端；平衡机本体2包括端盖a10、端环组件11、左旋弹簧12、平衡机弹簧筒13、钢丝绳5、拉杆组件14、接头b15、隔环组件16、右旋弹簧17和端盖b18；平衡机弹簧筒13一端固定端盖b18，另一端通过端环组件11连接端盖a10；拉杆组件14一端为杆状，其一端依次贯穿端环组件11与端盖a10并固定，另一端通过接头b15连接钢丝绳5；拉杆组件14位于平衡机弹簧筒13内且其外部套有一根左旋弹簧12，该根左旋弹簧12一端与端环组件11接触，另一端于钢丝绳5上与隔环组件16接触；平衡机弹簧筒13内的钢丝绳5上套装有多组左旋弹簧12和右旋弹簧17，每组左旋弹簧12和右旋弹簧17间安装隔环组件16，用于防止左旋弹簧12和右旋弹簧17接触；端盖b18与绳轮4固定，钢丝绳5由端盖b18穿出后经绳轮4导向，沿恒力臂平衡机导向架6的导向槽向摇架3延伸，通过接头a7和销轴8与摇架3相连。
6.所述大行程和大拉力的平衡机共设置六组，于转台1两侧分别对称分布三组，平衡机弹簧筒13安装在转台1上的箱体中。
7.从图4中可以看出，o点为耳轴9中心，b点为平衡机的滑轮4中心，a点为钢丝绳5与摇架3的铰接点，d为平衡机力臂，c点为钢丝绳5与弹簧的铰接点。由于钢丝绳5始终被限制在平衡机钢丝绳支座内，因此力臂为定值d。
8.钢丝绳5一端绕过摇架3下方的支座与摇架3处a点铰接，另一端绕过平衡机滑轮与平衡机内部的弹簧相连。由于在整个运动过程中钢丝绳5始终被限制在平衡机钢丝绳支座内，因此力臂始终为定值，且弹簧的压缩量也相对来说设计简单。电磁炮射角由低射角向高射角运动的过程中，摇架3绕耳轴9中心o点顺时针转动，钢丝绳5始终限制在平衡机钢丝绳支座内，因此平衡机通过钢丝绳带给摇架的平衡力的方向始终与恒力臂平衡机导向槽6外圆相切，因此力臂始终为导向槽外圆半径d。
9.大行程和大拉力的平衡机固定在转台1上，其一端绕过滑轮机构，最终铰接在摇架3尾部。起落部分运动时，可以在俯仰全角范围内降低不平衡力矩。
10.本实用新型的有益效果：通过多根弹簧筒串联以实现该平衡机的大行程，起落部分运动时力臂稳定以提供稳定拉力，多组弹簧并联以提供超大拉力，将平衡机的弹簧筒与滑轮组件有效结合，巧妙布置，以实现大行程、大拉力的需求。
附图说明
11.图1为大行程和大拉力的平衡机布局示意图；
12.图2为大行程和大拉力的平衡机连接关系示意图；(a)为侧视图；(b)为后视图；
13.图3为平衡机本体内部结构示意图；
14.图4为大行程和大拉力的平衡机原理图。
15.图中，1-转台，2-平衡机本体，3-摇架，4-绳轮，5-钢丝绳，6-恒力臂平衡机导向架，7-接头a，8-销轴，9-耳轴，10-端盖a，11-端环组件，12-左旋弹簧，13-平衡机弹簧筒，14-拉杆组件，15-接头b，16-隔环组件，17-右旋弹簧，18-端盖b。
具体实施方式
16.由图1所示，大行程和大拉力的平衡机固定在转台1上，其一端绕过滑轮机构，最终铰接在摇架3尾部。起落部分运动时，可以在俯仰全角范围内降低不平衡力矩。
17.由图2所示，大行程和大拉力的平衡机共六组，每侧三组对称分布在转台1两侧，每组平衡机包括平衡机本体2、绳轮4、接头a7和销轴8。平衡机本体2安装在转台1的圆形腔内。摇架3通过耳轴9安装在转台1上。钢丝绳5一端通过拉杆组件与平衡机本体2内部相连，另一端绕过绳轮4沿恒力臂平衡机导向架6向摇架3上延伸，通过接头a7和销轴8与摇架3相连，从而将平衡机力作用在摇架3上，平衡俯仰装置重力矩。
18.由图3所示，当电磁炮由高射角变为低射角时，俯仰装置的重力矩逐渐增大，摇架3通过钢丝绳5拉动平衡机本体2内的端盖10向右移动，端盖10带动端环组件11压缩左旋弹簧12和右旋弹簧17，平衡机力逐渐增加，从而平衡此过程中俯仰装置自身不断增大的重力矩。当电磁炮由低射角变为高射角时，俯仰装置的重力矩逐渐减小，连接摇架3和平衡机本体2之间钢丝绳5出现松弛的瞬间，左旋弹簧12和右旋弹簧17推动端环组件11和端盖10向左运动，平衡机力逐渐减小，从而平衡此过程中俯仰装置自身不断减小的重力矩。
19.该平衡机设计为6组平衡机共同为起落部分提供力矩，以实现超大平衡力矩。在摇架3底部设计平衡机支座，为钢丝绳5提供导向和支承。起落部分运动时，钢丝绳5始终在平衡机支座内做缠绕运动，可以在俯仰运动全角保证固定不变的力臂，从而提供稳定的平衡力矩。
20.起落部分运动全角范围内，左旋弹簧12和右旋弹簧17需要较大压缩行程，考虑到弹簧的设计及加工难度，在每组平衡机内部设计有四根左旋弹簧12和右旋弹簧17，以保证行程需求。
21.平衡机弹簧筒13与转台1设计为卡槽式肋板连接，使平衡机的力充分且均匀的传递至转台1。
22.端环组件11与钢丝绳5连接处设计有拉杆组件14，可以根据实际需求调整弹簧工作拉力。弹簧之间设计有隔环组件16，为弹簧在平衡机筒内运动提供支承。为降低隔环组件16与平衡机弹簧筒13的摩擦，隔环组件16采用内钢外铜的组合结构。

技术特征：

1.一种大行程和大拉力的平衡机，其特征在于，该大行程和大拉力的平衡机包括平衡机本体(2)、绳轮(4)、接头a(7)和销轴(8)；平衡机本体(2)安装在转台(1)内；摇架(3)通过耳轴(9)安装在转台(1)上；恒力臂平衡机导向架(6)安装于摇架(3)两侧，其底部位于平衡机本体(2)上方；接头a(7)和销轴(8)设置于摇架(3)的一端；平衡机本体(2)包括端盖a(10)、端环组件(11)、左旋弹簧(12)、平衡机弹簧筒(13)、钢丝绳(5)、拉杆组件(14)、接头b(15)、隔环组件(16)、右旋弹簧(17)和端盖b(18)；平衡机弹簧筒(13)一端固定端盖b(18)，另一端通过端环组件(11)连接端盖a(10)；拉杆组件(14)一端为杆状，其一端依次贯穿端环组件(11)与端盖a(10)并固定，另一端通过接头b(15)连接钢丝绳(5)；拉杆组件(14)位于平衡机弹簧筒(13)内且其外部套有一根左旋弹簧(12)，该根左旋弹簧(12)一端与端环组件(11)接触，另一端于钢丝绳(5)上与隔环组件(16)接触；平衡机弹簧筒(13)内的钢丝绳(5)上套装有多组左旋弹簧(12)和右旋弹簧(17)，每组左旋弹簧(12)和右旋弹簧(17)间安装隔环组件(16)，用于防止左旋弹簧(12)和右旋弹簧(17)接触；端盖b(18)与绳轮(4)固定，钢丝绳(5)由端盖b(18)穿出后经绳轮(4)导向，沿恒力臂平衡机导向架(6)的导向槽向摇架(3)延伸，通过接头a(7)和销轴(8)与摇架(3)相连。2.根据权利要求1所述的大行程和大拉力的平衡机，其特征在于，所述大行程和大拉力的平衡机共设置六组，于转台(1)两侧分别对称分布三组。

技术总结

本实用新型属于电磁发射技术领域，提出了一种大行程和大拉力的平衡机。大行程和大拉力的平衡机包括端盖、端环组件、弹簧、平衡机弹簧筒、钢丝绳、拉杆组件隔环组件、绳轮、接头和销轴；平衡机弹簧筒一端固定端盖，另一端通过端环组件连接端盖；拉杆组件一端贯穿固连端环组件与端盖，其上安装弹簧，另一端通过接头连接钢丝绳；拉杆组件与端盖间设置左旋弹簧和右旋弹簧；端盖上固定绳轮，钢丝绳沿恒力臂平衡机导向架的导向槽向摇架延伸并与其相连。本实用新型通过多根弹簧筒串联以实现该平衡机的大行程，起落部分运动时力臂稳定以提供稳定拉力，多组弹簧并联以提供超大拉力，将平衡机的弹簧筒与滑轮组件有效结合，实现大行程、大拉力的需求。力的需求。力的需求。