差速航母弹射器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种差速航母弹射器，其中的储能飞轮转动时同时驱动第一差速组、第二差速组、第三差速组，所述的第一差速组的第一差速器的右半轴连接低速制动组及以齿轮向高变速带动高速制动组，启动低速制动组使与之连接的第一差速器的右半轴被制动停转，第一差速器的左半轴即获得动力以驱动卷绳辊，随之启动高速制动组，在卷绳辊卷绕钢丝绳进入高加速弹射段之前向第一差速器已被制动右半轴辅助供给制动力矩；所述的第二差速组、第三差速组亦然，第二差速组或第三差速组以不同传动比的齿轮向卷绳辊传动，使卷绳辊或从第一差速组或从第二差速组或从第三差速组获得不同转速，其卷绕弹射钢丝绳牵动弹射滑梭弹射舰载机既有不同的加速度可选。
【专利说明】
差速航母弹射器
技术领域
[0001]本发明涉及航母弹射器，特别涉及一种差速航母弹射器，属于航母装备技术领域。
【背景技术】
[0002]航母上的蒸汽弹射器，效率低，耗能大，设备多维护量大，消耗大量淡水;而电磁弹射器，每次弹射运行时需要60MW量级的电功率持续约2秒，如靠发电动机直接供给电力，体积太大，在航母上难于实现，如通过在一定的时间把电能积累存储再短时间释放，以导线圈最有效的，但它在目前确需低温冷却才能维持;从储能飞轮获取动力进行弹射，在2秒量级的时间内直接从飞轮进行大功率耦合非常困难。
【发明内容】
[0003]鉴于此，本发明提供了一种差速航母弹射器，技术方案是如下。
[0004]—种差速航母弹射器，包括有第一差速组、第一传动联轴器、第一传动齿轮、卷绳辊联轴器、卷绳辊、动力电动机、动力联轴器、储能飞轮、飞轮联轴器、动力传动轴、双齿轮联轴器、动力双齿轮、卷绳辊齿轮、停车刹车盘、停车刹车卡钳、丝杠、丝杠齿轮、游走轴杠、限位组件、弹射钢丝绳、定位滑轮组、第一导向滑轮、第二导向滑轮、弹射滑梭、张力钢丝绳、张力绞车、张力联轴器、张力电动机、直流伺服电动机、伺服联轴器、伺服齿轮;其特征在于还包括有限位组件中的垂直限位滑轮组、水平限位滑轮组，其特征在于还包括有第一差速组中的第一差速器、制动联轴器、低速制动组、低速制动轴杠、低速制动齿轮、高速制动组、高速制动轴杠、高速制动齿轮，其特征在于还包括有第一差速器中的左半轴、右半轴、从动齿轮A、从动齿轮B、旋转框架、太阳锥齿轮、行星锥齿轮;其特征在于还包括有低速制动组中的低速刹车盘、低速刹车卡钳;其特征在于还包括有高速制动组中的高速刹车盘、高速刹车卡钥';
其特征在于还包括有中间双齿轮、第二传动联轴器、第三传动联轴器、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第一中间齿轮、第二中间齿轮、第二差速组、第三差速组，用以实现不同的弹射加速度；
其中:
动力电动机以动力联轴器带动储能飞轮，转动的储能飞轮通过飞轮联轴器、动力传动轴、双齿轮联轴器带动动力双齿轮，所述的动力双齿轮，除其轴头可连接联轴器外其余和中间双齿轮相同，动力双齿轮和从动齿轮A、从动齿轮B—同啮合以带动第一差速器，所述的第一差速器为公知的差速器，带动行星锥齿轮转动的旋转框架固定在二个对称的从动齿轮A和从动齿轮B之间，第一差速器的左半轴通过第一传动联轴器连接第一传动齿轮，第一传动齿轮通过卷绳辊联轴器连接卷绳辊，以在操作第一差速组中的低速制动组或高速制动组制动时，执行对卷绳棍的驱动，第一传动齿轮亦随之被带动；
所述的卷绳辊上固定有卷绳辊齿轮和停车刹车盘，卷绳辊卷绕弹射钢丝绳，弹射钢丝绳穿过限位组件上的垂直限位滑轮组和水平限位滑轮组再穿过定位滑轮组后，再由第一导向滑轮导向，连接到弹射滑梭的一端以牵动弹射滑梭，弹射滑梭和舰载机匹配，弹射滑梭的另一端连接张力钢丝绳，张力钢丝绳被第二导向滑轮导向后连接张力绞车，张力绞车通过张力联轴器连接张力电动机，所述的垂直限位滑轮组是限位组件上的一对垂直阵列的滑轮，所述的水平限位滑轮组是限位组件上的一对水平阵列的滑轮，所述的定位滑轮组也是一对水平阵列的滑轮，所述的限位组件被丝杠驱动在游走轴杠上游走，以保证卷绳辊的卷绳秩序，丝杠上固定有丝杠齿轮，丝杠齿轮和卷绳辊上固定的卷绳辊齿轮啮合并其传动比为1，以使丝杠和卷绳辊等速转动，卷绳辊上固定的卷绳辊齿轮还与直流伺服电动机通过伺服联轴器带动的伺服齿轮啮合，以使卷绳辊接受到直流伺服电动机的伺服驱动；
第一差速器的右半轴通过制动联轴器连接低速制动轴杠，低速制动轴杠上固定有低速制动齿轮，高速制动轴杠上固定有高速制动齿轮，低速制动齿轮带动高速制动齿轮且以小于I的传动比向高变速以带动高速制动轴杠，还有低速制动组安装在低速制动轴杠上，高速制动组安装在高速制动轴杠上，所述的低速制动组，是安装在低速制动轴杠上的一个或多个刹车制动器，所述的高速制动组，是安装在高速制动轴杠上的一个或多个刹车制动器，低速制动组、高速制动组中的刹车制动器的数量及类型根据实际应用确定，低速制动齿轮、高速制动齿轮之间可直接啮合，也可根据实际应用可投入中间齿轮；
在本发明中，低速制动组中的刹车制动器以低速刹车盘及低速刹车卡钳构成的盘式制动器示意，高速制动组中的刹车制动器以高速刹车盘及高速刹车卡钳构成的盘式制动器示思;
第二差速组、第三差速组均与第一差速组全部对应相同，且对应于第一差速组中的第一差速器，第二差速组中有第二差速器，第三差速组中有第三差速器;第二差速器也被动力双齿轮带动，第二差速器又通过中间双齿轮带动第三差速器，所述的中间双齿轮，包括有二个对称的齿轮和轴，二个对称的齿轮固定在轴上;第二差速组、第三差速组以第一差速组带动第一传动齿轮同样的方式分别通过第二传动联轴器、第三传动联轴器带动第二传动齿轮、第三传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮之间以第一中间齿轮传动，第三传动齿轮与第二传动齿轮之间以第二中间齿轮传动;第二传动齿轮和第一传动齿轮的传动比不等于第三传动齿轮和第一传动齿轮的传动比且二者都不等于I，以使卷绳辊除通过第一差速组获得储能飞轮提供的动力外，还可通过第二差速组获得储能飞轮提供的动力或通过第三差速组获得储能飞轮提供的动力，且也获得不同的转速以实现不同的弹射加速度。
[0005]所述的丝杠，上面有梯形螺纹，其梯形螺纹的螺距和卷绳辊的螺旋沟槽的螺距相等，其梯形螺纹的绕向和卷绳辊的螺旋沟槽的绕向相反，其梯形螺纹与限位组件相配合。
[0006]所述的卷绳辊，有四个节段，沿着轴向依次为低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段和停车段，上面有卷绕钢丝绳的螺旋沟槽，所述的螺旋沟槽，以相等的螺距依次连续卷绕在卷绳辊的低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段、停车段上;螺旋沟槽卷绕轨迹的半径变化如下:从螺旋沟槽的起始点开始，其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大继而在高加速弹射段沿轴向也线性变大，其半径在高加速弹射段沿轴向线性变大的变化率大于其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大的变化率，然后连续到停车过渡段，其半径长度沿轴向线性减小，最后连续到停车段，其半径长度沿轴向保持相等直到停车段结束，各段交界处半径连续。
[0007]除行星锥齿轮之外，其它未描述齿轮和轴之间关系的齿轮都和轴固定为一体。
[0008]在第一差速组中，高速制动组制动时对差速器的右半轴贡献的制动力矩，与低速制动齿轮带动高速制动齿轮的传动比相关，由于其传动比小于I，所以如低速制动组和高速制动组相同，则高速制动组制动刹车抱死高速制动轴杠时对第一差速器的右半轴贡献的制动力矩，要大于低速制动组制动刹车抱死低速制动轴杠时对第一差速器的右半轴贡献的制动力矩，第二差速组、第三差速组亦对应如此。
[0009]进一步地对本发明的实施描述如下。
[0010]本发明自定义词组解释:从动空转，在第一差速组中，当低速制动组、高速制动组的刹车制动器处于解除状态，以使第一差速器的右半轴处于自由转动状态，第一差速器的左半轴或停转或被第一传动齿轮的轴带动，但却不能通过第一差速器获得储能飞轮提供的动力，此种状态为第一差速组从动空转，第二差速组、第三差速组亦对应如此;右刹左转，在第一差速组中，当低速制动组或高速制动组的刹车制动器进行制动或处于制动停转状态，以使第一差速器的右半轴进行制动或处于制动停转状态，左半轴即通过第一差速器获得储能飞轮提供的动力，此种状态为第一差速组右刹左转，第二差速组、第三差速组亦对应如此。
[0011]归零:储能飞轮在动力电动机驱动下达到设定转速，第一差速组、第二差速组、第三差速组从动空转，卷绳辊上的停车刹车盘在制动状态，卷绳辊停转，卷绳辊卷绕的弹射钢丝绳处于卷绕起始点，直流伺服电动机通电为设定的常态电流驱动卷绳辊使之处于卷绕态势，张力电动机通电为设定的常态电流带动绞车使之处于卷绕态势以使弹射钢丝绳、弹射钢丝绳保持张力，弹射滑梭在弹射始点就位，舰载机就位，以待弹射。
[0012]启动第一差速组:卷绳辊上的停车刹车盘解除制动、第一差速组的低速制动组进行制动同时执行，第一差速组右刹左转；
第一差速组右刹左转，即通过第一传动联轴器带动第一传动齿轮的轴转动；
第一传动齿轮的轴转动时，既第一传动齿轮转动，在第一传动齿轮的带动下，通过第一中间齿轮、第二传动齿轮、第二传动联轴器使第二差速组随之从动空转，在第一传动齿轮的带动下，通过第一中间齿轮、第二传动齿轮、第二中间齿轮、第三传动齿轮、第三传动联轴器使第三差速组随之从动空转；
第一传动齿轮的轴转动时，以卷绳辊联轴器带动卷绳辊，卷绳辊先在低加速弹射段以低加速卷绕弹射钢丝绳继而进入高加速弹射段以高加速卷绕弹射钢丝绳，同时限位组件沿丝杠轴向移动且与弹射钢丝绳沿卷绳辊轴向移动同步，使穿过限位组件的垂直限位滑轮组和水平限位滑轮组的弹射钢丝绳保持卷绕秩序，卷绳时不掉槽；
卷绳辊在低加速弹射段卷绕弹射钢丝绳期间，低速制动组即完成制动停转；
在卷绳辊进入高加速弹射段以高加速卷绕弹射钢丝绳时，第一差速器的右半轴需要增加制动力矩，这一制动力矩由高速制动组辅助供给;低速制动组完成制动停转时，高速制动组的高速刹车盘随之停转即消除了其不利于刹车的高转速，随即启动高速制动组制动，并在卷绳辊卷绕弹射钢丝绳进入高加速弹射段之前完成制动，以使第一差速器的右半轴获得低速制动组、高速制动组一并贡献的制动力矩，增加制动力矩的储备，因此在卷绳棍卷绕钢丝绳进入高加速弹射段，差速器右半轴的制动得以保持，也因此差速器的左半轴在高加速弹射段得以继续驱动卷绳辊卷绕弹射钢丝绳，牵动弹射滑梭对舰载机加速；
舰载机起飞后，卷绳辊进入停车过渡段及停车段，随即，低速制动组和高速制动组解除制动使第一差速组从动空转、卷绳辊上的停车刹车盘进行制动、张力电动机加大电流同时执行，以使卷绳辊停车，一次弹射完成。
[0013]弹射完成后，解除所有刹车制动器的制动并控制直流伺服电动机及张力电动机的电流将弹射滑梭拉回始点就位，系统开始进入归零进程。
[0014]可以用启动第一差速组同样的方式启动第二差速组或启动第三差速组进行弹射操作，由于第二差速组、第三差速组均和第一差速组相同，所以第二差速组右刹左转时或第三差速组右刹左转时分别通过第二传动联轴器、第三传动联轴器带动的第二传动齿轮、第三传动齿轮的转速均和第一差速组右刹左转时通过第一传动联轴器带动的第一传动齿轮的转速相同；由于第二传动齿轮和第一传动齿轮的传动比不等于第三传动齿轮和第一传动齿轮的传动比且二者都不等于I，所以启动第二差速组时通过第二传动联轴器、二传动齿轮、第一中间齿轮、第一传动齿轮的传动以带动卷绳辊的转速，启动第三差速组时通过第三传动联轴器、第三传动齿轮、第二中间齿轮、第二传动齿轮、第一中间齿轮、第一传动齿轮的传动以带动卷绳辊的转速，及启动第一差速组时通过第一传动联轴器、第一传动齿轮的轴以带动卷绳辊的转速，各不相同，所以，选择启动第二差速组或选择启动第三差速组与选择启动第一差速组一样均可驱动卷绳辊卷绕弹射钢丝绳牵动弹射滑梭弹射舰载机，但其弹射加速度各不相同。
[0015]第一差速组、第二差速组、第三差速组有一个右刹左转时，另二个从动空转。
[0016]本发明的优点是，以简单的结构从储能飞轮获取能量，并以简单的结构控制弹射，每个单体部件都容易制造。
【附图说明】
[0017]图1是本发明结构示意图。
[0018]图2是限位组件示意图。
[0019]图3是中间双齿轮示意图。
[0020]图4是卷绳辊的低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段和停车段示意图。
[0021 ]图5是作为示例，卷绳辊的螺旋沟槽卷绕轨迹示意图。
[0022]图中标记:I为第一差速组、11为第一差速器、111为从动齿轮A、112为从动齿轮B、113为旋转框架、114为太阳锥齿轮、115为行星锥齿轮、12为低速制动组、120为低速制动轴杠、121为低速刹车盘、122为低速刹车卡钳、123为低速制动齿轮、13为高速制动组、130为高速制动轴杠、131为高速刹车盘，132为高速刹车卡钳、133为高速制动齿轮、16为制动联轴器、17为第一传动联轴器、18为左半轴、19为右半轴、101为第一传动齿轮、102为第一中间齿轮、2为第二差速组、21为第二差速器、201为第二传动齿轮、202为第二中间齿轮、27为第二传动联轴器、3为第三差速组、31为第三差速器、301为第三传动齿轮、37为第三传动联轴器、4为卷绳辊、40为伺服联轴器、41为卷绳辊齿轮、42为伺服齿轮、43为直流伺服电动机、44为停车刹车卡钳、45为停车刹车盘、46为卷绳辊联轴器、5为限位组件、51为水平限位滑轮组、52为垂直限位滑轮组、53为丝杠、54为游走轴杠、55为丝杠齿轮、6为弹射滑梭、60为张力联轴器、61为弹射钢丝绳、62为张力钢丝绳、63为定位滑轮组、64为第一导向滑轮、65为第二导向滑轮、66为张力绞车、67为张力电动机、7为储能飞轮、70为动力联轴器、71为动力电动机、72为飞轮联轴器、73为双齿轮联轴器、74为动力传动轴、75为中间双齿轮、76为动力双齿轮， 99为轴瓦。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图并举实施例，对本发明进一步描述。
[0024]—种差速航母弹射器，包括有第一差速组1、第一传动联轴器17、第一传动齿轮101、卷绳辊联轴器46、卷绳辊4、动力电动机71、动力联轴器70、储能飞轮7、飞轮联轴器72、动力传动轴74、双齿轮联轴器73、动力双齿轮76、卷绳辊齿轮41、停车刹车盘45、停车刹车卡钳44、丝杠53、丝杠齿轮55、游走轴杠54、限位组件5、弹射钢丝绳61、定位滑轮组63、第一导向滑轮64、第二导向滑轮65、弹射滑梭6、张力钢丝绳62、张力绞车66、张力联轴器60、张力电动机67、直流伺服电动机43、伺服联轴器40、伺服齿轮42;其特征在于还包括有限位组件5中的垂直限位滑轮组52、水平限位滑轮组51，其特征在于还包括有第一差速组I中的第一差速器11、制动联轴器16、低速制动组12、低速制动轴杠120、低速制动齿轮123、高速制动组13、高速制动轴杠130、高速制动齿轮133，其特征在于还包括有第一差速器11中的左半轴18、右半轴19、从动齿轮Al 11、从动齿轮BI 12、旋转框架113、太阳锥齿轮114、行星锥齿轮115;其特征在于还包括有低速制动组12中的低速刹车盘121、低速刹车卡钳122;其特征在于还包括有高速制动组13中的高速刹车盘131、高速刹车卡钳132;
其特征在于还包括有中间双齿轮75、第二传动联轴器27、第三传动联轴器37、第二传动齿轮201、第三传动齿轮301、第一中间齿轮102、第二中间齿轮202、第二差速组2、第三差速组3，用以实现不同的弹射加速度；
其中:
动力电动机71以动力联轴器70带动储能飞轮7，转动的储能飞轮7通过飞轮联轴器72、动力传动轴74、双齿轮联轴器73带动动力双齿轮76，所述的动力双齿轮76，除其轴头可连接联轴器外其余和中间双齿轮75相同，动力双齿轮76和从动齿轮Al 11、从动齿轮BI 12—同啮合以带动第一差速器11，所述的第一差速器11为公知的差速器，带动行星锥齿轮115转动的旋转框架113固定在二个对称的从动齿轮Al 11和从动齿轮B112之间，第一差速器11的左半轴18通过第一传动联轴器17连接第一传动齿轮101，第一传动齿轮101通过卷绳辊联轴器46连接卷绳辊4，以在操作第一差速组I中的低速制动组12或高速制动组13制动时，执行对卷绳辊4的驱动，第一传动齿轮101亦随之被带动；
所述的卷绳辊4上固定有卷绳辊齿轮41和停车刹车盘45，卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61，弹射钢丝绳61穿过限位组件5上的垂直限位滑轮组52和水平限位滑轮组51再穿过定位滑轮组63后，再由第一导向滑轮64导向，连接到弹射滑梭6的一端以牵动弹射滑梭6，弹射滑梭6和舰载机匹配，弹射滑梭6的另一端连接张力钢丝绳62，张力钢丝绳62被第二导向滑轮65导向后连接张力绞车66，张力绞车66通过张力联轴器60连接张力电动机67，所述的垂直限位滑轮组52是限位组件5上的一对垂直阵列的滑轮，所述的水平限位滑轮组51是限位组件5上的一对水平阵列的滑轮，所述的定位滑轮组63也是一对水平阵列的滑轮，所述的限位组件5被丝杠53驱动在游走轴杠54上游走，以保证卷绳辊4的卷绳秩序，丝杠53上固定有丝杠齿轮55，丝杠齿轮55和卷绳辊4上固定的卷绳辊齿轮41啮合并其传动比为I，以使丝杠53和卷绳辊4等速转动，卷绳辊4上固定的卷绳辊齿轮41还与直流伺服电动机43通过伺服联轴器40带动的伺服齿轮42啮合，以使卷绳辊4接受到直流伺服电动机43的伺服驱动； 第一差速器11的右半轴19通过制动联轴器16连接低速制动轴杠120，低速制动轴杠120上固定有低速制动齿轮123，高速制动轴杠130上固定有高速制动齿轮133，低速制动齿轮123带动高速制动齿轮133且以小于I的传动比向高变速以带动高速制动轴杠130，还有低速制动组12安装在低速制动轴杠120上，高速制动组13安装在高速制动轴杠130上，所述的低速制动组12，是安装在低速制动轴杠120上的一个或多个刹车制动器，所述的高速制动组13，是安装在高速制动轴杠130上的一个或多个刹车制动器，低速制动组12、高速制动组13中的刹车制动器的数量及类型根据实际应用确定，低速制动齿轮123、高速制动齿轮133之间可直接啮合，也可根据实际应用可投入中间齿轮；
在本发明中，低速制动组12中的刹车制动器以低速刹车盘121及低速刹车卡钳122构成的盘式制动器示意，高速制动组13中的刹车制动器以高速刹车盘131及高速刹车卡钳132构成的盘式制动器示意；
第二差速组2、第三差速组3均与第一差速组I全部对应相同，且对应于第一差速组I中的第一差速器11，第二差速组2中有第二差速器21，第三差速组3中有第三差速器31;第二差速器21也被动力双齿轮76带动，第二差速器21又通过中间双齿轮75带动第三差速器31，所述的中间双齿轮75，包括有二个对称的齿轮和轴，二个对称的齿轮固定在轴上;第二差速组2、第三差速组3以第一差速组I带动第一传动齿轮101同样的方式分别通过第二传动联轴器27、第三传动联轴器37带动第二传动齿轮201、第三传动齿轮301，第二传动齿轮201与第一传动齿轮101之间以第一中间齿轮102传动，第三传动齿轮301与第二传动齿轮201之间以第二中间齿轮202传动；第二传动齿轮201和第一传动齿轮101的传动比不等于第三传动齿轮301和第一传动齿轮101的传动比且二者都不等于I，以使卷绳辊4除通过第一差速组I获得储能飞轮7提供的动力外，还可通过第二差速组2获得储能飞轮7提供的动力或通过第三差速组3获得储能飞轮7提供的动力，且也获得不同的转速以实现不同的弹射加速度。
[0025]所述的丝杠53，上面有梯形螺纹，其梯形螺纹的螺距和卷绳辊4的螺旋沟槽的螺距相等，其梯形螺纹的绕向和卷绳辊4的螺旋沟槽的绕向相反，其梯形螺纹与限位组件5相配入口 ο
[0026]所述的卷绳辊4，有四个节段，沿着轴向依次为低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段和停车段，上面有卷绕钢丝绳的螺旋沟槽，所述的螺旋沟槽，以相等的螺距依次连续卷绕在卷绳辊4的低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段、停车段上;螺旋沟槽卷绕轨迹的半径变化如下:从螺旋沟槽的起始点开始，其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大继而在高加速弹射段沿轴向也线性变大，其半径在高加速弹射段沿轴向线性变大的变化率大于其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大的变化率，然后连续到停车过渡段，其半径长度沿轴向线性减小，最后连续到停车段，其半径长度沿轴向保持相等直到停车段结束，各段交界处半径连续。
[0027]在第一差速组I中，高速制动组13制动时对差速器的右半轴19贡献的制动力矩，与低速制动齿轮123带动高速制动齿轮133的传动比相关，由于其传动比小于I，所以如低速制动组12和高速制动组13相同，则高速制动组13制动刹车抱死高速制动轴杠130时对第一差速器11的右半轴19贡献的制动力矩，要大于低速制动组12制动刹车抱死低速制动轴杠120时对第一差速器11的右半轴19贡献的制动力矩，第二差速组2、第三差速组3亦对应如此。
[0028]再进一步地对本发明的实施描述如下。
[0029]本发明自定义词组解释:从动空转，在第一差速组I中，当低速制动组12、高速制动组13的刹车制动器处于解除状态，以使第一差速器11的右半轴19处于自由转动状态，第一差速器11的左半轴18或停转或被第一传动齿轮101的轴带动，但却不能通过第一差速器11获得储能飞轮7提供的动力，此种状态为第一差速组I从动空转，第二差速组2、第三差速组3亦对应如此;右刹左转，在第一差速组I中，当低速制动组12或高速制动组13的刹车制动器进行制动或处于制动停转状态，以使第一差速器11的右半轴19进行制动或处于制动停转状态，左半轴18即通过第一差速器11获得储能飞轮7提供的动力，此种状态为第一差速组I右刹左转，第二差速组2、第三差速组3亦对应如此。
[0030]归零:储能飞轮7在动力电动机71驱动下达到设定转速，第一差速组1、第二差速组2、第三差速组3从动空转，卷绳辊4上的停车刹车盘45在制动状态，卷绳辊4停转，卷绳辊4卷绕的弹射钢丝绳61处于卷绕起始点，直流伺服电动机43通电为设定的常态电流驱动卷绳辊4使之处于卷绕态势，张力电动机67通电为设定的常态电流带动绞车使之处于卷绕态势以使弹射钢丝绳61、弹射钢丝绳61保持张力，弹射滑梭6在弹射始点就位，舰载机就位，以待弹射。
[0031]启动第一差速组1:卷绳辊4上的停车刹车盘45解除制动、第一差速组I的低速制动组12进行制动同时执行，第一差速组I右刹左转；
第一差速组I右刹左转，即通过第一传动联轴器17带动第一传动齿轮101的轴转动；第一传动齿轮101的轴转动时，既第一传动齿轮101转动，在第一传动齿轮101的带动下，通过第一中间齿轮102、第二传动齿轮201、第二传动联轴器27使第二差速组2随之从动空转，在第一传动齿轮101的带动下，通过第一中间齿轮102、第二传动齿轮201、第二中间齿轮202、第三传动齿轮301、第三传动联轴器37使第三差速组3随之从动空转；
第一传动齿轮101的轴转动时，以卷绳棍联轴器46带动卷绳棍4，卷绳棍4先在低加速弹射段以低加速卷绕弹射钢丝绳61继而进入高加速弹射段以高加速卷绕弹射钢丝绳61，同时限位组件5沿丝杠53轴向移动且与弹射钢丝绳61沿卷绳辊4轴向移动同步，使穿过限位组件5的垂直限位滑轮组52和水平限位滑轮组51的弹射钢丝绳61保持卷绕秩序，卷绳时不掉槽；卷绳辊4在低加速弹射段卷绕弹射钢丝绳61期间，低速制动组12即完成制动停转；
在卷绳辊4进入高加速弹射段以高加速卷绕弹射钢丝绳61时，第一差速器的右半轴19需要增加制动力矩，这一制动力矩由高速制动组13辅助供给;低速制动组12完成制动停转时，高速制动组13的高速刹车盘131随之停转即消除了其不利于刹车的高转速，随即启动高速制动组13制动，并在卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61进入高加速弹射段之前完成制动，以使第一差速器的右半轴19获得低速制动组12、高速制动组13—并贡献的制动力矩，增加制动力矩的储备，因此在卷绳辊4卷绕钢丝绳进入高加速弹射段，差速器右半轴19的制动得以保持，也因此差速器的左半轴18在高加速弹射段得以继续驱动卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61，牵动弹射滑梭6对舰载机加速；
舰载机起飞后，卷绳辊4进入停车过渡段及停车段，随即，低速制动组12和高速制动组13解除制动使第一差速组I从动空转、卷绳辊4上的停车刹车盘45进行制动、张力电动机67加大电流同时执行，以使卷绳辊4停车，一次弹射完成。
[0032]弹射完成后，解除所有刹车制动器的制动并控制直流伺服电动机43及张力电动机67的电流将弹射滑梭6拉回始点就位，系统开始进入归零进程。
[0033]可以用启动第一差速组I同样的方式启动第二差速组2或启动第三差速组3进行弹射操作，由于第二差速组2、第三差速组3均和第一差速组I相同，所以第二差速组2右刹左转时或第三差速组3右刹左转时分别通过第二传动联轴器27、第三传动联轴器37带动的第二传动齿轮201、第三传动齿轮301的转速均和第一差速组I右刹左转时通过第一传动联轴器17带动的第一传动齿轮101的转速相同；由于第二传动齿轮201和第一传动齿轮101的传动比不等于第三传动齿轮301和第一传动齿轮101的传动比且二者都不等于I，所以启动第二差速组2时通过第二传动联轴器27、二传动齿轮201、第一中间齿轮102、第一传动齿轮101的传动以带动卷绳辊4的转速，启动第三差速组3时通过第三传动联轴器37、第三传动齿轮301、第二中间齿轮202、第二传动齿轮201、第一中间齿轮102、第一传动齿轮101的传动以带动卷绳辊4的转速，及启动第一差速组I时通过第一传动联轴器17、第一传动齿轮101的轴以带动卷绳辊4的转速，各不相同，所以，选择启动第二差速组2或选择启动第三差速组3与选择启动第一差速组I 一样均可驱动卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61牵动弹射滑梭6弹射舰载机，但其弹射加速度各不相同。
[0034]第一差速组1、第二差速组2、第三差速组3有一个右刹左转时，另二个从动空转。
[0035]下面再进一步地举实施例。
[0036]选择启动第一差速组I ;
第二差速组2从动空转，第三差速组3从动空转；
设储能飞轮7保持恒定转速，设当第一差速组I右刹左转并第一差速器11的右半轴19处于制动停转状态时，第一差速器11的左半轴18的转速为12r/s。
[0037]卷绳辊4的螺旋沟槽卷绕轨迹采纳图5中的参数；
螺旋沟槽卷绕轨迹在低加速弹射段的圆柱坐标参数方程: r = 250 + 100*t
theta = 16*360*tz = 1280*t
螺旋沟槽卷绕轨迹在高加速弹射段的圆柱坐标参数方程: r = 350+950*t theta = 18*360*t z = 1440*t
螺旋沟槽卷绕轨迹在停车过渡段的圆柱坐标参数方程: r = 1300-1050*t theta = l*360*t
z = 80氺t
螺旋沟槽卷绕轨迹在停车段的圆柱坐标参数方程: r = 250
theta = 24*360*tz = 1920*t
其中，t值范围:0至1，长度单位:毫米，角度单位:度；
按上述参数方程，螺旋沟槽的螺距为80mm ； 按上述参数方程，螺旋沟槽卷绕轨迹在低加速弹射段始点半径为250mm，沿轴向线性增大，持续16圈后半径为350mm;
按上述参数方程，螺旋沟槽卷绕轨迹在高加速弹射段始点半径为350mm，沿轴向线性增大，持续18圈后半径为1300mm;
按上述参数方程，螺旋沟槽卷绕轨迹在停车过渡段始点半径为1300mm，沿轴向线性减小，持续I圈后半径为250mm;
按上述参数方程，螺旋沟槽卷绕轨迹在停车段始点半径为250mm，，沿轴向一直保持为250mm，持续24圈。
[0038]开始弹射即控制低速制动组12的制动力度，在舰载机自身加速配合下，使第一差速器11的左半轴18驱动卷绳辊4从开始加速卷绕弹射钢丝绳61并在卷绕到第11圈末时转速达到12r/s，此时第一差速器11的右半轴19已完全制动停转，即在低加速弹射段，低速制动组12完成了抱死低速制动轴杠120使差速器的右半轴19停止转动的进程，此时高速制动组13的刹车盘随之停转，随即启动高速制动组13，使之在卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61卷绕到第16圈末之前完成制动，则从第16圈末开始，差速器11的右半轴19即已获得高速制动组13与低速制动组12—并贡献制动力矩，使其左半轴18得以继续驱动卷绳辊4并从从第16圈末开始以初速度26.39/s以加速度47.75m/s2卷绕弹射钢丝绳61，持续时间为1.5秒，终以98m/s的速度弹射舰载机，弹射行程123.5米，此时卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61到第34圈末;随即进入停车过渡段及停车段，低速制动组12和高速制动组13解除制动、卷绳辊4上的刹车盘45进行制动、直流伺服电动机43电流降低、张力电动机67加大电流同时执行，使之在卷绳辊4卷绕弹射钢丝绳61卷绕到第59圈末之前停车，弹射完成。
[0039]实施例中的参数仅对本发明进行说明，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种差速航母弹射器，包括有第一差速组(I)、第一传动联轴器(17)、第一传动齿轮(101)、卷绳辊联轴器(46)、卷绳辊(4)、动力电动机(71)、动力联轴器(70)、储能飞轮(7)、飞轮联轴器(72)、动力传动轴(74)、双齿轮联轴器(73)、动力双齿轮(76)，其特征在于还包括有第一差速组(I)中的第一差速器(II)、制动联轴器(16)、低速制动组(12)、低速制动轴杠(120)、低速制动齿轮(123)、高速制动组(13)，高速制动轴杠(130)、高速制动齿轮(133)，其特征在于还包括有第一差速器(11)中的左半轴(18)、右半轴(19)、从动齿轮A(Ill)、从动齿轮B(112)、旋转框架(113)、太阳锥齿轮(114)、行星锥齿轮(115)，其中: 动力电动机(71)以动力联轴器(70)带动储能飞轮(7)，转动的储能飞轮(7)通过飞轮联轴器(72)、动力传动轴(74)、双齿轮联轴器(73)带动动力双齿轮(76)，动力双齿轮(76)和从动齿轮A(Ill)、从动齿轮B(112)、啮合以带动第一差速器(11)，所述得第一差速器(11)为公知的差速器，带动行星锥齿轮(115)转动的旋转框架(113)固定在二个对称的从动齿轮A(111)和从动齿轮B(112)之间，第一差速器(11)的左半轴(18)通过第一传动联轴器(17)连接第一传动齿轮(101)，第一传动齿轮(101)通过卷绳辊联轴器(46)连接卷绳辊(4)，以在操作第一差速组(I)中的低速制动组(12)或高速制动组(13)制动时，执行对卷绳辊(4)的驱动； 第一差速器(11)的右半轴(19)通过制动联轴器(16)连接低速制动轴杠(120)，低速制动轴杠(120)上固定有低速制动齿轮(123)，高速制动轴杠(130)上固定有高速制动齿轮(133)，低速制动齿轮(123)带动高速制动齿轮(133)且以小于I的传动比向高变速以带动高速制动轴杠(130)，还有低速制动组(12)安装在低速制动轴杠(120)上，高速制动组(13)安装在高速制动轴杠(130)上，所述的低速制动组(12)，是安装在低速制动轴杠(120)上的一个或多个刹车制动器，所述的高速制动组(13)，是安装在高速制动轴杠(130)上的一个或多个刹车制动器，低速制动组(12)、高速制动组(13)中的刹车制动器的数量及类型根据实际应用确定，低速制动齿轮(123)、高速制动齿轮(133)之间可直接啮合，也可根据实际应用可投入中间齿轮。2.根据权利要求1所述的差速航母弹射器，其特征在于，所述的卷绳辊(4)，有四个节段，沿着轴向依次为低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段和停车段，上面有卷绕钢丝绳的螺旋沟槽，所述的螺旋沟槽，以相等的螺距依次连续卷绕在卷绳辊(4)的低加速弹射段、高加速弹射段、停车过渡段、停车段上;螺旋沟槽卷绕轨迹的半径变化如下:从螺旋沟槽的起始点开始，其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大继而在高加速弹射段沿轴向也线性变大，其半径在高加速弹射段沿轴向线性变大的变化率大于其半径在低加速弹射段沿轴向线性变大的变化率，然后连续到停车过渡段，其半径长度沿轴向线性减小，最后连续到停车段，其半径长度沿轴向保持相等直到停车段结束，各段交界处半径连续。3.—种差速航母弹射器，其特征在于包括有中间双齿轮(75)、第二传动联轴器(27)、第三传动联轴器(37)、第二传动齿轮(201)、第三传动齿轮(301)、第一中间齿轮(102)、第二中间齿轮(202)、第二差速组(2)、第三差速组(3)，用以实现不同的弹射加速度;其中: 第二差速组(2)、第三差速组(3)均与第一差速组(I)全部对应相同，且对应于第一差速组(I)中的第一差速器(11)，第二差速组(2)中有第二差速器(21)，第三差速组(3)中有第三差速器(31);第二差速器(21)也被动力双齿轮(76)带动，第二差速器(21)又通过中间双齿轮(75)带动第三差速器(31);第二差速组(2)、第三差速组(3)以第一差速组(I)带动第一传动齿轮(101)同样的方式分别通过第二传动联轴器(27)、第三传动联轴器(37)带动第二传动齿轮(201)、第三传动齿轮(301)，第二传动齿轮(201)与第一传动齿轮(101)之间以第一中间齿轮(102)传动，第三传动齿轮(301)与第二传动齿轮(201)之间以第二中间齿轮(202)传动;第二传动齿轮(201)和第一传动齿轮(101)的传动比不等于第三传动齿轮(301)和第一传动齿轮(101)的传动比且二者都不等于1，以使卷绳辊(4)除通过第一差速组(I)获得储能飞轮(7)提供的动力外，还可通过第二差速组(2)获得储能飞轮(7)提供的动力或通过第三差速组(3)获得储能飞轮(7)提供的动力，且也获得不同的转速以实现不同的弹射加速度。
【文档编号】B64F1/06GK105857635SQ201610296276
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】杨, 杨 一
【申请人】杨, 杨 一