本发明专利技术公开了一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置，包括外筒、内筒、底座、交指流道系统、活塞组件和复位组件；内筒位于外筒内部，其上端连接在外筒的封闭端上，下端连接在底座上；交指流道系统包括多个外磁靴和多个内磁靴；当励磁线圈通励磁电流时，在内磁靴以及外磁靴之间形成均匀磁场；复位组件包括托板、外壳和复位弹簧；活塞组件包括活塞杆和活塞；本发明专利技术能够根据流通槽的结合参数设计降低小口径速射火炮的最大后坐力，能够通过交指流道设计，实现在后坐运动速度开始下降后维持更大的后坐力，确保后坐效率。
【技术实现步骤摘要】
一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置
本专利技术属于缓冲
，具体涉及一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置。
技术介绍
磁流变液是一种新型智能材料，由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁载体液以一定比例混合而成，并采用添加剂以缓解其沉降。磁流变液在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性，表观粘度很小，在较强磁场作用下，可转变为高表观粘度、低流动性的宾汉体特性，呈现出类固体形态，且这种变化是快速可逆的。这种性质使它在减振器、刹车装置、航天航空及武器装备领域阻尼控制中具有广阔的应用前景。磁流变阻尼器件就是以磁流变液为工作介质的阻尼控制装置，其输出阻尼力受工作电流产生的磁场强度控制。将磁流变液代替传统火炮反后坐装置的工作介质，通过相应的结构设计使其在外加电流作用下产生可控磁场，从而调控火炮的后坐力。磁流变火炮反后坐装置具有阻尼力快速可控等众多优点，但由于磁流变液沉降问题未能得到彻底解决，现有磁流变反后坐装置研究不能确保长期服役可靠性。传统火炮反后坐装置依靠预先设计的制退机流液孔面积变化规律获取预期后坐力，难以适应变化的射击环境和不同的装药号。小口径速射火炮后坐行程短，如果在后坐初期降低最大后坐力，必将增大工作介质流通面积，后坐后期的后坐阻尼力就难以提升，后坐力实际表现出的“平台效应”不明显，在后坐初期和末期出现比理论计算值高的阻力峰值的“马鞍形现象”，不适应现代小口径火炮载体的轻量化、无人化发展趋势。提升反后坐装置对后坐阻力的控制效果，降低最大后坐力，提高射击精度和稳定性，具有重要意义。>
技术实现思路
为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置，包括外筒、内筒、底座、交指流道系统、活塞组件和复位组件。所述外筒上端封闭，下端连接有底座。所述外筒的封闭端中心设置有活塞杆过孔。所述内筒位于外筒内部，其上端连接在外筒的封闭端上，下端连接在底座上。所述内筒外壁与外筒内壁之间存在间隙。将内筒外壁与外筒内壁之间的空间记为外腔。所述外腔和内筒内部均充有磁流变液。所述内筒上端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔I，内筒下端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔II。所述内筒外壁中部设置有环槽III。所述环槽III中缠绕有励磁线圈。所述内筒下端的内壁上设置有环形限位台。所述环形限位台位于流通孔II上方。所述环形限位台与内筒内壁的接合处设置有若干个流通槽。所述交指流道系统包括多个外磁靴和多个内磁靴。所述外磁靴和内磁靴均为环状结构。多个所述外磁靴间隔布置在外筒内壁上。多个所述内磁靴间隔布置在内筒外壁环槽III上。所述内磁靴与外磁靴交错分布，相邻的内磁靴与外磁靴之间具有间隙，构成交指流道。当励磁线圈通励磁电流时，在内磁靴以及外磁靴之间形成均匀磁场。所述复位组件包括托板、外壳和复位弹簧。所述外壳为圆筒状，其上下端均敞口。所述外壳下端与外筒上端连接，所述外壳上端连接有顶盖。所述托板布置在外筒封闭端上端面上。所述复位弹簧位于外壳内，并预压缩在顶盖和托板之间。所述活塞组件包括活塞杆和活塞。所述活塞位于内筒内，并将内筒内腔分隔为上腔和下腔。所述活塞杆一端与活塞固定连接，另一端依次穿过外筒的活塞杆过孔、托板、复位弹簧和顶盖。所述活塞杆与托板的连接处设置有轴向限位台阶。静置时，所述活塞与内筒的环形限位台接触。工作时，活塞向上运行，活塞杆带动托板向上运行，压缩复位弹簧。进一步，还包括分散桨。所述分散桨包括转轴和多个桨叶。所述转轴穿过底座，进入内筒中。多个所述桨叶连接在转轴上，并位于环形限位台下方。进一步，所述底座为圆筒状，其上下端均敞口。所述底座内部具有隔板。所述隔板将底座分隔，在隔板下端形成一个电机容纳腔。所述隔板中部具有转轴过孔。所述转轴过孔的孔壁上加工有环槽II。所述电机容纳腔中安装有电机。所述电机的输出轴与分散桨的转轴固连。进一步，所述活塞杆过孔孔壁上加工有至少一个环槽I，每一个环槽I中均设置有密封件。进一步，相邻两个外磁靴之间通过环形支撑件I支撑。相邻两个内磁靴之间通过环形支撑件II支撑。所述外筒内壁设置有薄磁靴。所述薄磁靴位于交指流道下方。所述薄磁靴内径大于外磁靴内径。所述外筒内壁还设置有法兰环形支撑件。所述法兰环形支撑件布置在薄磁靴下方，法兰环形支撑件端面上均布若干通孔，与交指流道一起构成流动通路。进一步，所述环形支撑件I、环形支撑件I、环形支撑件II、薄磁靴和法兰环形支撑件均由非导磁材料制成。进一步，所述外磁靴和内磁靴均由软磁材料制成。所述外筒由非导磁材料制成。当火炮发射且磁流变反后坐装置工作时，活塞杆在后坐质量拉动下产生轴向往复运动，在后坐运动初期，在炮膛合理作用下迅速达到最大后坐速度，此时后坐力也达到最大。为了减小磁流变反后坐装置的最大后坐力，内筒上的流通槽的几何结构，能够减小反后坐装置的最大后坐力。最大后坐速度，即最大后坐力点过后，小口径速射火炮随着后坐速度减小，后坐力也下降，使得后坐效率不高。此时，磁流变反后坐装置的活塞通过内筒的流通槽的区域后与内筒内壁实现配合，迫使所有磁流变液通过内筒的流通孔I，从而挤入交指流道的流动间隙，在内筒外壁的励磁线圈作用下，交指流道中外磁靴和内磁靴中的强磁场则控制了磁流变液的流动，从而在后坐速度降低时实现巨大的后坐力，提高后坐效率。当火炮不处于发射状态静置时，在复位弹簧预紧力作用下，活塞落座于内筒的环形限位台且静置不动，此时活塞位于内筒的流通槽区域，从而流通槽—下腔—流通孔II—交指流道—流通孔I—上腔—流通槽形成闭合流动通路。当监测到内筒下腔的磁流变液沉降达到一定程度，或者根据磁流变液沉降特性设置合理的时间间隔触发底座中的电机，带动分散桨旋转产生泵效应使磁流变液产生全局流道，实现磁流变液再分散，确保了磁流变反后坐装置的长期服役可靠性。本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，具有如下优点：1)能够根据流通槽的结合参数设计降低小口径速射火炮的最大后坐力。2)能够通过交指流道设计，实现在后坐运动速度开始下降后维持更大的后坐力，确保后坐效率。3)能够在火炮不射击的静置状态对磁流变液的沉降状态进行干预，通过分散桨的转动，使沉降的磁流变液得以重新分散，不会因磁流变液沉降问题而使磁流变反后坐装置失效。4)本专利技术结构简单，易于实现，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为外筒的结构示意图；图3为底座的结构示意图；图4为内筒的结构示意图；图5为交指流道系统的结构示意图；图6为复位组件的结构示意图；图7为活塞组件的结构示意图。图中：外筒1、活塞杆过孔101、环槽I102、环形凸缘103、环形凹槽I104、限位台阶I105、内筒2、流通孔I201、流通孔II202、环槽III203、限位台阶II204、环形限位台205、流通槽206、底座3、隔板301、转轴过孔3011、环槽II3012、环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置，其特征在于：包括所述外筒(1)、内筒(2)、底座(3)、交指流道系统(5)、活塞组件(6)和复位组件(7)；/n所述外筒(1)上端封闭，下端连接有底座(3)；所述外筒(1)的封闭端中心设置有活塞杆过孔(101)；/n所述内筒(2)位于外筒(1)内部，其上端连接在外筒(1)的封闭端上，下端连接在底座(3)上；所述内筒(2)外壁与外筒(1)内壁之间存在间隙；将内筒(2)外壁与外筒(1)内壁之间的空间记为外腔；所述外腔和内筒(2)内部均充有磁流变液；所述内筒(2)上端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔I(201)，内筒(2)下端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔II(202)；所述内筒(2)外壁中部设置有环槽III(203)。所述环槽III(203)中缠绕有励磁线圈；/n所述内筒(2)下端的内壁上设置有环形限位台(205)；所述环形限位台(205)位于流通孔II(202)上方；所述环形限位台(205)与内筒(2)内壁的接合处设置有若干个流通槽(206)；/n所述交指流道系统(5)包括多个外磁靴(501)和多个内磁靴(502)；/n所述外磁靴(501)和内磁靴(502)均为环状结构；多个所述外磁靴(501)间隔布置在外筒(1)内壁上；多个所述内磁靴(502)间隔布置在内筒(2)外壁的环槽III(203)上；所述内磁靴(502)与外磁靴(501)交错分布，相邻的内磁靴(502)与外磁靴(501)之间具有间隙，构成交指流道；当励磁线圈通励磁电流时，在内磁靴(502)以及外磁靴(501)之间形成均匀磁场；/n所述复位组件(7)包括托板(701)、外壳(702)和复位弹簧(703)；/n所述外壳(702)为圆筒状，其上下端均敞口；所述外壳(702)下端与外筒(1)上端连接，所述外壳(702)上端连接有顶盖(704)；所述托板(701)布置在外筒(1)封闭端上端面上；所述复位弹簧(703)位于外壳(702)内，并预压缩在顶盖(704)和托板(701)之间；/n所述活塞组件(6)包括活塞杆(601)和活塞(602)；/n所述活塞(602)位于内筒(2)内，并将内筒(2)内腔分隔为上腔和下腔；所述活塞杆(601)一端与活塞(602)固定连接，另一端依次穿过外筒(1)的活塞杆过孔(101)、托板(701)、复位弹簧(703)和顶盖(704)；/n所述活塞杆(601)与托板(701)的连接处设置有轴向限位台阶(6011)；静置时，所述活塞(602)与内筒(2)的环形限位台(205)接触；工作时，活塞(602)向上运行，活塞杆(601)带动托板(701)向上运行，压缩复位弹簧(703)。/n...
【技术特征摘要】
1.一种小口径速射火炮新型磁流变反后坐装置，其特征在于：包括所述外筒(1)、内筒(2)、底座(3)、交指流道系统(5)、活塞组件(6)和复位组件(7)；
所述外筒(1)上端封闭，下端连接有底座(3)；所述外筒(1)的封闭端中心设置有活塞杆过孔(101)；
所述内筒(2)位于外筒(1)内部，其上端连接在外筒(1)的封闭端上，下端连接在底座(3)上；所述内筒(2)外壁与外筒(1)内壁之间存在间隙；将内筒(2)外壁与外筒(1)内壁之间的空间记为外腔；所述外腔和内筒(2)内部均充有磁流变液；所述内筒(2)上端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔I(201)，内筒(2)下端的外壁上开设有连通外腔的若干个流通孔II(202)；所述内筒(2)外壁中部设置有环槽III(203)。所述环槽III(203)中缠绕有励磁线圈；
所述内筒(2)下端的内壁上设置有环形限位台(205)；所述环形限位台(205)位于流通孔II(202)上方；所述环形限位台(205)与内筒(2)内壁的接合处设置有若干个流通槽(206)；
所述交指流道系统(5)包括多个外磁靴(501)和多个内磁靴(502)；
所述外磁靴(501)和内磁靴(502)均为环状结构；多个所述外磁靴(501)间隔布置在外筒(1)内壁上；多个所述内磁靴(502)间隔布置在内筒(2)外壁的环槽III(203)上；所述内磁靴(502)与外磁靴(501)交错分布，相邻的内磁靴(502)与外磁靴(501)之间具有间隙，构成交指流道；当励磁线圈通励磁电流时，在内磁靴(502)以及外磁靴(501)之间形成均匀磁场；
所述复位组件(7)包括托板(701)、外壳(702)和复位弹簧(703)；
所述外壳(702)为圆筒状，其上下端均敞口；所述外壳(702)下端与外筒(1)上端连接，所述外壳(702)上端连接有顶盖(704)；所述托板(701)布置在外筒(1)封闭端上端面上；所述复位弹簧(703)位于外壳(702)内，并预压缩在顶盖(704)和托板(701)之间；
所述活塞组件(6)包括活塞杆(601)和活塞(602)；
所述活塞(602)位于内筒(2)内，并将内筒(2)内腔分隔为上腔和下腔；所述活塞杆(601)一端与活塞(602)固定连接，另一端依次穿过外筒(1)的活塞杆过孔(101)、托板(701)、复位弹簧(703)和顶盖(704)；
所述活塞杆(601)与托板(701)的连接处...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红辉，苏杭，邹致远，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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