一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器制造技术

本发明专利技术属于直线电机技术领域，具体涉及到一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器。本发明专利技术为直线电机弹射器滑车的附加制动提供了一种新方案，且通过直接移植、适应性改进或进一步创新，可普遍适用于各型直线弹射器中驱动滑体的减速制动；通过调整垫片组的厚度，可以调整减速模块中碟簧组的预紧力，使其工作时可以输出不同的摩擦力，适应范围广；本发明专利技术采用模块化组合方式，通过改变减速模块的数量、各减速模块的纵向安装位置以及各减速模块环形弹性件预紧力的设定，可形成各种具有不同减速特性曲线的制动组合，以满足多样化的工况需求。以满足多样化的工况需求。以满足多样化的工况需求。

【技术实现步骤摘要】
一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器


[0001]本专利技术属于直线电机
，具体涉及到一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器。

技术介绍

[0002]直线电机一般由初级（定子）、次级（动子）、机架、滑车及导轨等组成。对于一种长初级、短次级的双边式或并联式直线电机而言，机架由一对侧壁和一个底座联结而成，两侧壁内表面和底座上表面形成U形安装空间；初级线圈模块沿机架纵向布置于两侧壁内表面上；次级模块安装在滑车上；导轨有上、下两对，均沿机架纵向左右对称布置，上面两导轨安装在两侧壁顶部，二者的“C”形断面轨槽开口相向，下面两导轨安装在侧壁内表面底部，均仅有侧向定位轨面；滑车上方两侧滚轮或滑块以侧向及垂向间隙配合嵌入两上导轨轨槽，下方两侧滚轮或滑块以侧向间隙配合嵌入两下导轨轨面之间；由于上、下两对导轨的约束，滑车在初级和次级之间电磁力作用下，只能沿电机纵向前后滑行，在此过程中，初级和次级之间的磁隙始终保持一致，滑车下底面到机架底座上表面的距离始终保持一致。滑车通过适配器或直接连接负载，电机工作时，滑车驱动负载产生所需的直线运动。
[0003]当所述直线电机用作电磁弹射器时，需要解决弹射对象达到设定速度后高速滑车的减速制动问题。目前技术上主要采用反向电磁制动方式，其优点在于无需增加额外的结构组件，但需要机架和导轨预留一定长度的制动段，并在机架制动段配置同样的初级线圈模块。但在工程实际中，鉴于特定的应用环境限制，尤其是作为武器发射装置时的载具空间限制，需要弹射器具有更紧凑的结构。工程上通常采用附加其他制动方式以压缩制动段的长度，进而减小整个弹射器的总长度。所述附加的制动方式目前主要有电涡流制动及末端碰撞阻尼器强制制动等，其中，电涡流制动需要在机架和滑车上加装相应的感应金属板及感应永磁体，使电机结构复杂化，且滑车（动子）质量的增加还导致净输出推力减小，若利用次级推力磁钢做感应永磁体时，则感应板与初级线圈模块的安装位置发生冲突，无法同时对滑车进行制动；而末端碰撞阻尼器强制制动对于不同弹射速度的次级滑车，无法提供安全稳定的冲击过载。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是弹射器利用次级推力磁钢做感应永磁体时，则感应板与初级线圈模块的安装位置发生冲突，无法同时对滑车进行制动；而末端碰撞阻尼器强制制动对于不同弹射速度的次级滑车，无法提供安全稳定的冲击过载，为解决上述问题，本专利技术提供一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器。
[0005]本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器，包括初级线圈模块、次级模块、机架、滑车、导轨和摩擦制动组件，所述机架包括侧壁和底座，机架侧壁内表面和机架底座上表面形成槽形安装空间，初级线圈模块沿机架纵向布置于两侧壁内表面上，次级模块设置在滑车上，导轨至少有一对，每对导轨设置在机架上，每对导轨
沿机架纵向对称布置，滑车处于机架槽内，滑车受导轨支撑和约束，滑车可沿机架槽纵向移动，摩擦制动组件沿机架纵向设置在机架减速段，摩擦制动组件沿机架垂向设置在机架底座上表面和滑车下底面之间，摩擦制动组件包括基板和至少一个减速模块，所述基板呈板条状，基板沿机架纵向设置在底座上，所述减速模块包括摩擦块，摩擦块设置在基板上方，摩擦块垂向上与基板弹性连接，自然状态下，摩擦块上表面高于滑车下底面，受压状态下，摩擦块上表面不高于滑车下底面。
[0006]所述基板上设有至少一组连接孔，所述减速模块还包括两个钉柱和两个环形弹性件，摩擦块前后两端上方设置倒角，摩擦块沿纵向设置两通孔，通孔两端面上还分别设置上沉孔和下沉孔，钉柱包括柱头、柱身和柱尾，柱头、柱身和柱尾外径依次增大形成阶梯轴，环形弹性件最大变形量为H，两钉柱的柱头与柱身依次穿过摩擦块两通孔及两环形弹性件，柱头嵌入基板连接孔中并且柱头与基板形成机械连接，柱身分别与摩擦块通孔和环形弹性件内孔呈间隙配合，柱尾处于摩擦块的上沉孔内，环形弹性件处于基板上表面和摩擦块下沉孔底面之间，摩擦块不受压状态下，摩擦块下表面与基板上表面保持间隙d，摩擦块上表面到基板上表面的距离D1大于滑车下底面到基板上表面的最大距离D2，且有d≥D1
‑
D2及H≥D1
‑
D2，摩擦块受压状态下，钉柱的柱尾上表面始终不高于摩擦块上表面。
[0007]所述基板上表面沿纵向开设至少两组连接孔，减速模块至少两个，减速模块沿基板纵向设置，减速模块通过相应的基板连接孔设置在基板上。
[0008]所述环形弹性件是两个相同规格的碟形弹簧叠合而成的碟簧组。
[0009]所述摩擦块采用大摩擦系数复合材料制成。
[0010]所述减速模块还包含两个垫片组，每个垫片组至少包含一个垫片，垫片组松套在钉柱上，垫片组纵向上处于环形弹性件与摩擦块下沉孔底面之间。
[0011]所述钉柱的柱头为外螺纹段，基板上的连接孔为相同规格的螺纹孔，柱头嵌入基板连接孔中与之形成螺纹连接。
[0012]所述钉柱的柱头为圆柱段，基板上的连接孔为圆柱孔，柱头嵌入基板连接孔中并且柱头与基板形成孔轴过度配合连接。
[0013]所述导轨包括上导轨和下导轨，所述上导轨和下导轨各两个，两个上导轨或者两个下导轨的“C”形断面轨槽开口相向，两个上导轨设置在两侧壁的顶部，两个下导轨设置在两侧壁的内表面底部，所述滑车包括下横滚轮、上横滚轮和上立滚轮，所述滑车上方两侧设置的上立滚轮和上横滚轮间隙配合嵌入两上导轨的轨槽，滑车下方两侧的下横滚轮间隙配合嵌入两下导轨的轨面之间。
[0014]本专利技术使用时，当滑车高速滑移至本专利技术上方时，滑车底部前端与减速模块的摩擦块的前倒角斜面接触后继续前移，从而将摩擦块向下压，在此过程中，滑车在摩擦块反作用力作用下也会微量上移以消除其滚轮或滑块与相应导轨上轨面之间的配合间隙，滑车底部前端越过摩擦块前端斜面后，滑车下底面与摩擦块上表面贴合，摩擦块被压至最低位，之后，当滑车底部后端越过摩擦块后端斜面时，摩擦块开始弹起直至恢复至原有最高位置。一个减速模块的摩擦块从被滑车底部下压开始直至滑车底部移开后完全弹起为止，其环形弹性件受摩擦块压缩产生变形，其弹簧力的绝大部分转化为摩擦块上表面与滑车下底面之间的正压力，进而转化为二者之间的滑动摩擦力，对运动的滑车实施制动。当多个减速模块连续布置时，滑车底部可以同时压下多个摩擦块，制动效果更为显著。
[0015]本专利技术的有益效果表现在：a）本专利技术为直线电机弹射器滑车的附加制动提供了一种新方案，且通过直接移植、适应性改进或进一步创新，可普遍适用于各型直线弹射器中驱动滑体的减速制动；b）通过调整垫片组的厚度，可以调整减速模块中碟簧组的预紧力，使其工作时可以输出不同的摩擦力，适应范围广；c）本专利技术采用模块化组合方式，通过改变减速模块的数量、各减速模块的纵向安装位置以及各减速模块环形弹性件预紧力的设定，可形成各种具有不同减速特性曲线的制动组合，以满足多样化的工况需求；d）当滑车底部总长度远大于摩擦块长度且减速模块连续布置时，滑车所受到的摩擦制动力经历一个从零到稳定值的渐增并保持过程，制动过程既平稳又高效。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器，包括初级模块、次级模块、机架、 滑车、导轨和摩擦制动组件，其特征在于：所述机架包括侧壁和底座，机架侧壁内表面和机架底座上表面形成槽形安装空间，初级模块沿机架纵向布置于两侧壁内表面上，次级模块设置在滑车上，导轨至少有一对，每对导轨设置在机架上，每对导轨沿机架纵向对称布置，滑车处于机架槽内，滑车受导轨支撑和约束，滑车可沿机架槽纵向移动，摩擦制动组件沿机架纵向设置在机架减速段，摩擦制动组件沿机架垂向设置在机架底座上表面和滑车下底面之间，摩擦制动组件包括基板和至少一个减速模块，所述基板呈板条状，基板沿机架纵向设置在底座上，所述减速模块包括摩擦块，摩擦块设置在基板上方，摩擦块垂向上与基板弹性连接，自然状态下，摩擦块上表面高于滑车下底面，受压状态下，摩擦块上表面不高于滑车下底面。2.根据权利要求1所述的一种滑车摩擦制动式直线电机弹射器，其特征在于：所述基板上设有至少一组连接孔，所述减速模块还包括两个钉柱和两个环形弹性件，摩擦块前后两端上方设置倒角，摩擦块沿纵向设置两通孔，通孔两端面上还分别设置上沉孔和下沉孔，钉柱包括柱头、柱身和柱尾，柱头、柱身和柱尾外径依次增大形成阶梯轴，环形弹性件最大变形量为H，两钉柱的柱头与柱身依次穿过摩擦块两通孔及两环形弹性件，柱头嵌入基板连接孔中并且柱头与基板形成机械连接，柱身分别与摩擦块通孔和环形弹性件内孔呈间隙配合，柱尾处于摩擦块的上沉孔内，环形弹性件处于基板上表面和摩擦块下沉孔底面之间，摩擦块不受压状态下，摩擦块下表面与基板上表面保持间隙d，摩擦块上表面到基板上表面的距离D1大于滑车下底面到基板上表面的最大距离D2，且有d≥D1
‑
D2及H≥D1
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【专利技术属性】
技术研发人员：马伟峰，潘树国，李奇，刘亚彬，李士军，刘清照，汪长波，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：发明
国别省市：