采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，包括动力系统、传动系统、自动控制系统、制动系统和人工控制台；其中，动力系统为发动机或电动机，传动系统设置在动力系统的输出端，包括依次连接的减速器、液力变矩器、变速器、电磁离合器、钢缆卷扬筒和安装在钢缆上用于牵引飞机的牵引装置，变速器和液力变矩器均连接有为其进行冷却的油液冷却器，变速器与电开关之间设置有电磁离合器，本实用新型专利技术设计巧妙结构简单，实现了提高我国舰载机满载油弹快速安全起飞，增强作战效能，保卫国家安全的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于航空母舰配套设备领域，具体涉及采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器。
技术介绍
现在世界上只有美国，法国航母上有舰载机弹射器，对外宣称是蒸汽动力弹射，和电磁动力弹射，因弹射技术可大大提高舰载机作战效能，因此具体弹射技术对外一直保密。2015年12月底，我国公开宣称，因为弹射技术不成熟，我国正在建造的航母依然是滑跃起飞。它是我国急欲攻克，而未能攻克的国防重点科研项目。对弹射器的性能要求是：必须能够将8吨以上的物体，在4秒内、200米行程内，从0加速200-----300km/h，准备时间要短，响应速度要快，能够连续弹射，以满足作战要求。在如此短的时间、距离内要达到如此巨大的加速度，技术瓶颈主要是：1)动力输出功率必须超大；2)传动系统必须具备在弹射起步时低速大扭矩，和宽大的，自动无级变矩变速功能，这是最大的技术瓶颈。3)弹射结束后，对大功率推动的高速移动的牵引装置，在短距离内制动；专利技术人之前提出的专利申请“采用发动机/电动机为动力液力机械传动的舰载机弹射器”(申请号为201620280586.6)已授权，已将上述3个技术瓶颈攻破。本技术是在上述设计的基础上进一步改进提高舰载机弹射器的弹射性能和安全性，增加了人工台的组成以及对弹射器具体的操控机构和方法，和电动机的供电方式。
技术实现思路
本技术抛弃了蒸汽弹射研发思路，因为蒸汽弹射很难满足上述性能要求，而且准备时间长，根本不能连续弹射，结构太大，也难突破上述技术瓶颈，采用大功率涡轮轴发动机/电动机为动力，攻克1)动力技术瓶颈；用现有成熟的液力机械传动系统，经过匹配计算传动比，轻巧攻克2)自动无级变矩变速传动技术瓶颈；用电磁离合器，切断弹射后的动力传递，同时启动制动器制动滑梭移动，攻克3)制动瓶颈，本技术设计巧妙结构简单，实现了提高我国舰载机满载油弹快速安全起飞，增强作战效能，保卫国家安全的目的。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，包括1)动力系统、2)传动系统、3)制动系统、4)自动控制系统和5)人工控制台；其中，动力系统为发动机或电动机，传动系统设置在动力系统的输出端，包括依次连接的减速器、液力变矩器、变速器、电磁离合器、钢缆卷扬筒和安装在钢缆上用于牵引飞机的牵引装置，变速器和液力变矩器均连接有为其进行冷却的油液冷却器；制动系统包括串联在钢缆卷扬筒之后的内张外束联合制动器，用于弹射完成后对钢缆卷扬筒进行制动；自动控制系统包括自动控制器和用于启动自动控制器的双触点电开关，所述自动控制器用于，在弹射行程刚完成，立即将发动机供油量减到怠速供油量/切断电动机电源，控制电磁离合器断电分离，切断动力传递，以及控制联合制动器启动制动；人工控制台，用于控制发动机的启动、加速和熄火，以及变速器弹射挡、空挡和倒挡的切换，以及变速器倒挡时钢缆卷扬筒的反转速度，所述人工控制台还用于控制联合制动器的启动制动或取消制动；所述钢缆卷扬筒与双触点电开关之间的距离为牵引装置弹射行程；所述变速器采用手动换挡杆操纵滑阀换挡，设置有4个挡位，分别是用于弹射牵引装置的弹射1挡和弹射2挡、用于将完成弹射的牵引装置拉回初始位置的倒挡和用于切断变速器向钢缆卷扬筒输出旋转动力的空挡，所述弹射1挡的传递比是4.5:1。所述电磁离合器为串联的两个摩擦式电磁离合器。所述钢缆卷扬筒用于缠绕钢缆，钢缆两端分别反向缠绕在钢缆卷扬筒的两端，钢缆上设置有牵引装置，牵引装置嵌设于弹射导向槽内，弹射导向槽开设在飞行甲板上，弹射导向槽的弹射引导方向前端设置有定滑轮，钢缆中段绕在定滑轮上，双触点电开关设置在弹射导向槽的弹射引导方向前端，牵引装置在弹射行程的末端滑移拨动双触点电开关启动自动控制器，双触点电开关与定滑轮之间的距离为牵引装置制动行程。所述液力变矩器为具有自动无级变矩变速功能的液力变矩器，所述发动机为涡轮轴发动机，所述电动机为可控变速大功率电动机，所述发电机与蓄电池并联非弹射时，发电机在调节器的作用下自动向蓄电池充电到饱和，弹射时，发电机在调节器的作用下自动增大发电量与蓄电池一同向电动机供电。所述涡轮轴发动机的最大功率为6000～10000马力，最高转速超过10000转，经减速器减速增矩后的减速器输出轴转速为3000r/min，采用最大变矩区为0.8的液力变矩器，此时，液力变矩器的涡轮最高输出转速为2400r/min，变速器的弹射1挡采用传动比为4.5：1，使变速器输出轴转速为530r/min，变速器驱动钢缆卷扬筒转速530r/min，钢缆卷扬筒的直径为2m，此时牵引装置的最大速度为55.5m/s，变速器的弹射2挡采用传动比为3：1，使变速器输出轴转速为800r/min，变速器驱动钢缆卷扬筒转速800r/min，钢缆卷扬筒的直径为2m，此时牵引装置的最大速度为83.3m/s，双触点电开关安装在导向槽一侧距离牵引装置弹射初始位置150～180m处。所述牵引装置为滑梭。所述自动控制器还用于控制电动机弹射后的断电，所述人工控制台还用于控制电动机的启停。所述变速器输出端连接有电磁离合器，电磁离合器之后连接有分动器，分动器设置有若干输出端，每个输出端对应驱动与之对接的钢缆卷扬筒。所述分动器内部针对每个输出端均设置有连接和脱离驱动机构，所述分动器采用手动换挡杆操控。与现有技术相比，本技术弹射器至少具有以下有益效果：现有的蒸汽弹射存在结构大、准备时间长、和弹射间隔时间长，能源消耗大的缺点，本技术具有结构小、准备时间短，响应速度快，因发动机可以连续运转，可以连续弹射，能源消耗小，一套动力系统可分别弹射左右两个跑道的飞机，在现有的航空母舰(例如辽宁舰)飞行甲板下层安置动力、传动、制动系统，钢缆贴飞行甲板下表面布局即可，占用空间小，改动小，即可使航空母舰(例如辽宁舰)实现舰载机弹射功能，本技术设计巧妙，以全新的设计方案结束了我国航母舰载机不能弹射起飞的历史，实现了提高我国舰载机满载油弹快速安全起飞，增强作战效能，保卫国家安全的目的，本改进型弹射器在变速器的输出端增加设置有摩擦式电磁离合器，与之前采用的控制变速器内置离合器分离相比，分离速度快，有利制动器对钢缆卷扬筒的制动，可缩短牵引滑梭的制动行程；加装电磁离合器后，自动控制器不再对变速器内置离合器控制，改为对电磁离合器断电分离控制，原有的变速器操纵换挡机构会得到简化；本技术的变速器增加1个传动比是4.5:1，时速200公里的弹射挡，有效扩大弹射器的弹射范围；增加专利技术了以电动机为动力的供电方式，是发电机与蓄电池并联关系，非弹射时发电机在调节器的作用下，自动向蓄电池充电到饱和。弹射时发电机在调节器的作用下，自动增大发电量与蓄电池一同向电动机供电。此供电方式，保证了连续弹射电力供给，在弹射时不会造成航母供电电力凹低情况。进一步的，在变速器的输出端增加设置有两个串联的摩擦式电磁离合器，当某个出现故障不能分离时，另一个还能分离保证万无一失切断动力传递，绝对确保弹射后的安全，结合双触点电开关，自动控制器的功能保证了弹射器完全在可控安全下运行，绝对保证弹射后的安全。进一步的，所述发动机选用涡轮轴发动机，大大减小了本技术的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，其特征在于，包括动力系统、传动系统、自动控制系统、制动系统和人工控制台；其中，动力系统为发动机或电动机，传动系统设置在动力系统的输出端，包括依次连接的减速器、液力变矩器、变速器、电磁离合器、钢缆卷扬筒和安装在钢缆上用于牵引飞机的牵引装置，变速器和液力变矩器均连接有为其进行冷却的油液冷却器；制动系统包括串联在钢缆卷扬筒之后的内张外束联合制动器，弹射完成后用于对钢缆卷扬筒进行制动；自动控制系统包括自动控制器和用于启动自动控制器的双触点电开关，所述自动控制器用于，在弹射行程刚完成，立即将发动机供油量减到怠速供油量/切断电动机电源，控制电磁离合器断电分离，切断动力传递，以及控制联合制动器启动制动；人工控制台，用于控制发动机的启动、加速和熄火，以及变速器弹射挡、空挡和倒挡的切换，以及变速器倒挡时钢缆卷扬筒的反转速度，所述人工控制台还用于控制联合制动器的启动制动或取消制动；所述钢缆卷扬筒与双触点电开关之间的距离为牵引装置弹射行程；所述变速器采用手动换挡杆操纵滑阀换挡，设置有4个挡位，分别是用于弹射牵引装置的弹射1挡和弹射2挡、用于将完成弹射的牵引装置拉回初始位置的倒挡和用于切断变速器向钢缆卷扬筒输出旋转动力的空挡，所述弹射1挡的传递比是4.5:1。...

【技术特征摘要】
1.采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，其特征在于，包括动力系统、传动系统、自动控制系统、制动系统和人工控制台；其中，动力系统为发动机或电动机，传动系统设置在动力系统的输出端，包括依次连接的减速器、液力变矩器、变速器、电磁离合器、钢缆卷扬筒和安装在钢缆上用于牵引飞机的牵引装置，变速器和液力变矩器均连接有为其进行冷却的油液冷却器；制动系统包括串联在钢缆卷扬筒之后的内张外束联合制动器，弹射完成后用于对钢缆卷扬筒进行制动；自动控制系统包括自动控制器和用于启动自动控制器的双触点电开关，所述自动控制器用于，在弹射行程刚完成，立即将发动机供油量减到怠速供油量/切断电动机电源，控制电磁离合器断电分离，切断动力传递，以及控制联合制动器启动制动；人工控制台，用于控制发动机的启动、加速和熄火，以及变速器弹射挡、空挡和倒挡的切换，以及变速器倒挡时钢缆卷扬筒的反转速度，所述人工控制台还用于控制联合制动器的启动制动或取消制动；所述钢缆卷扬筒与双触点电开关之间的距离为牵引装置弹射行程；所述变速器采用手动换挡杆操纵滑阀换挡，设置有4个挡位，分别是用于弹射牵引装置的弹射1挡和弹射2挡、用于将完成弹射的牵引装置拉回初始位置的倒挡和用于切断变速器向钢缆卷扬筒输出旋转动力的空挡，所述弹射1挡的传递比是4.5:1。2.根据权利要求1所述的采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，其特征在于，所述电磁离合器为串联的两个摩擦式电磁离合器。3.根据权利要求1所述的采用发动机/电动机为动力液力机械传动的改进型舰载机弹射器，其特征在于，所述钢缆卷扬筒用于缠绕钢缆，钢缆两端分别反向缠绕在钢缆卷扬筒的两端，钢缆上设置有牵引装置，牵引装置嵌设于弹射导向槽内，弹射导向槽开设在飞行甲板上，弹射导向槽的弹射引导方向前端设置有定滑轮，钢缆中段绕在定滑轮上，双触点电开关设置在弹射导向槽的弹射引导方向前端，牵引装置在弹射行程的末端滑移拨动双触点电开关启动自动控制器，双触点电开关与定滑轮之间的距离为牵引装置制动行程。4.根据权利要求1所述的采用发动机/电动机为动力液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广祥，
申请(专利权)人：杨广祥，
类型：新型
国别省市：陕西;61