通缝敞口汽缸蒸汽弹射器的制作方法

本实用新型涉及一种弹射器，尤其是指一种通缝敞口汽缸蒸汽弹射器。

背景技术：

目前航母的舰载机起飞可通过坡道与弹射起飞两种方式，弹射方式与坡道方式相比更具优势，因为弹射器可以有效缩短舰载机起飞所需跑道的长度，舰载机通过弹射器产生的推力加速到一定的速度，脱离甲板跑道起飞。迄今为止，只有美国造出了实战用的蒸汽弹射器，蒸汽弹射器的主体是一个大型的往复汽缸，将蒸汽的内能转化成动能为汽缸提供动力。现美国航母现役的蒸汽弹射器采用开缝式汽缸，汽缸内的活塞运动时，其轨道上方为了使引钩通过，在甲板上留有一道缝口，汽缸与之对应也存在一条开口。引钩通过时，开口打开，让引钩通过，之后随之关闭。

但是开缝式汽缸存在两大问题：第一是汽缸要承受高温高压蒸汽产生的压力，由于汽缸壁上有开口，导致汽缸受力性很差，汽缸本身受热后变形，汽缸直线度下降。活塞经过时，会发生跳动，汽缸与轨道两侧磨损严重。

第二是难于密封，开口汽缸密封是关键，直接关系到弹射安全。老式弹射器采用设置在汽缸开口两侧的橡胶带形成“拉链”式密封，现役的弹射器利用一根U型密封条填入汽缸开口，不管采用哪种方式，虽然可以满足飞机起飞的需要，但是由于密封形式的限制，无法防止蒸汽的泄露。消耗了大量水汽同时降低了能量的使用率。所以，亟需一种采用新的密封结构，防止水汽泄露，提高能量使用率的一种通缝敞口汽缸蒸汽弹射器。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种通缝敞口汽缸蒸汽弹射器，它包括：储气装置、汽缸、缓冲装置、回程定位装置和弹射单元，所述储气装置安装在甲板底部，并与汽缸连接，所述回程定位装置安装在甲板尾部，所述汽缸缝凸檐安装在甲板上开设的牵引隧道中，其顶部开设有密封槽，所述汽缸包括汽缸本体、活缸头、汽缸缝凸檐、缸头套、制动装置和锥形连接件，所述汽缸本体和活缸头均为卧式长筒型结构，且顶部均设有开口，汽缸本体一端设有接口，且其顶部开口固装有汽缸缝凸檐上，所述活缸头两端贯通，其顶部开口上设置有滑轨，并通过滑轨滑动地安装在汽缸缝凸檐上开设的滑槽内，且活缸头一端还与气缸本体的接口插接，另一端安装有锥形连接件，所述缸头套一端安装在汽缸本体上，其上设有制动轨，所述制动装置安装在活缸头外壁上，并与制动轨配合制动；所述缓冲装置安装在锥形连接件渐缩的一端，所述弹射单元包括：密封板、密封钢带、牵引钩和高压密封条，所述密封板滑动地安装在汽缸缝凸檐顶部，其一端安装有连接件，并通过连接件与活塞固接，另一端与回程定位装置连接，所述高压密封条安装在密封槽内，所述密封钢带两端分别安装在密封板两端，所述牵引钩安装在密封板上，并穿过牵引钩槽与飞机连接。

进一步地，所述缸头套两端为环形固定座，所述环形固定座间固装有至少3根平行的制动轨。

进一步地，所述活塞上安装有顶杆、低压排气阀和活塞制动器。

进一步地，还包括冷却装置，所述冷却装置安装在汽缸上。

进一步地，还包括控制单元，所述控制单元安装在甲板尾部，其分别与储气装置、制动装置、缓冲装置和回程定位装置连接。

进一步地，所述缓冲装置包括：冲压水缸、压水活塞和排水阀，所述冲压水缸为圆柱体，其一端为入口端，并安装在锥形连接件渐缩的一端，另一端开设有多个排水口，且所述排水口上均安装有排水阀，所述补水软管一端与冲压水缸连通，另一端与水源连接，所述进水开关安装在补水软管上，所述排水阀和进水开关分别与控制单元连接。

进一步地，还包括低压密封外壳，所述低压密封外壳安装在甲板底部。

进一步地，所述回程定位装置包括牵引装置、牵引带和钢带计数传感器，所述牵引装置安装在甲板尾部，牵引装置通过牵引带与密封板连接，所述钢带计数传感器和牵引装置分别与控制单元连接。

一种用于安装通缝敞口汽缸蒸汽弹射器的甲板，它沿跑道纵向开设有牵引隧道，所述牵引隧道的凹槽截面为T字型，其上部安装有密封盖板。

本实用新型密封效果好，当弹射器弹射时，通过密封板和密封钢带将汽缸的上开口全部覆盖，并通过高压密封条密封，从而将水汽完全密封，防止高压水蒸气泄露，有效避免了能量的损耗，使水蒸气的压力更高效的转化为推动力，从而提高弹射器的发射速度与负载能力，提高能量的使用效率，而且方便维护。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图的侧视图；

图2是本实用新型弹射前结构示意图；

图3是本实用新型弹射后结构示意图；

图4是图2的A局部放大图；

图5是图2的B局部放大图；

图6是图3的C局部放大图；

图7是图2的D局部放大图；

图8是图2的E局部放大图；

图9是图3的F局部放大图；

图10是图2的G局部放大图；

图11是图3的H局部放大图；

图12是图2的J局部放大图；

图13是图5的K局部放大图；

图14是本实用新型汽缸结构示意图；

图15是本实用新型缸头套结构示意图；

图16是图15的I局部放大图；

图17是本实用新型锥形连接件结构示意图；

图18是本实用新型冲压水缸安装示意图；

图19是本实用新型密封盖板结构示意图；

图20是本实用新型密封板结构示意图；

图21是本实用新型制动装置结构示意图的放大图；

图例：1.甲板；11.牵引隧道；12.密封盖板；121.牵引钩槽；2.低压密封外壳；3.储气装置；31.高压进气阀；41.汽缸本体；411.接口；42.活缸头；421.滑轨；422.插接部；43.汽缸缝凸檐；431.滑槽；432.密封槽；44.活塞；441.顶杆；442.低压排气阀；443.活塞制动装置；45.缸头套；451.制动轨；452.环形固定座；46.制动装置；461.底座；462.油缸；463.活塞杆；464.制动钳；465.复位簧；47.锥形连接件；5.缓冲装置；51.冲压水缸；52.压水活塞；521.圆槽；53.排水阀；54.补水软管；55.进水开关；6.回程定位装置；61.牵引装置；62.牵引带；63.钢带计数传感器；7.密封钢带换向轮；8.冷却装置；9.弹射单元；91.密封板；911.连接件；912.回程销轴；92.密封钢带；93.牵引钩；94.高压密封条；10.控制单元。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1所示，本实用新型公开了一种通缝敞口汽缸蒸汽弹射器，它包括：低压密封外壳2、储气装置3、汽缸、缓冲装置5、回程定位装置6、密封钢带换向轮7、冷却装置8、弹射单元9和控制单元10，所述低压密封外壳2和储气装置3分别安装在甲板1底部，所述汽缸安装在甲板1上沿跑到纵向开设的牵引隧道11内，所述密封盖板12安装在牵引隧道11内，且汽缸一端与储气装置3连接，所述缓冲装置5安装在汽缸的另一端，所述回程定位装置6安装在甲板1尾部，所述冷却装置8安装在汽缸上，所述弹射单元9安装在密封盖板12与汽缸之间，其一端与活塞44连接，另一端与回程定位装置6连接，所述控制单元10安装在甲板1尾部，所述储气装置3、缓冲装置5、回程定位装置6分别连接控制单元10。

所述甲板1上开设有牵引隧道11，所述牵引隧道11沿跑道纵向开设，所述牵引隧道11的凹槽截面为T字形，所述密封盖板12安装在牵引隧道11的横向部上，如图19所述，密封盖板12上开设有牵引钩槽121。

所述低压密封外壳2扣装在甲板1底部，并将汽缸、缓冲装置5和冷却装置8装置在其内部。

如图2和图3所示，所述储气装置3为高压气罐，其通过管道与汽缸连接，所述管道上安装有高压进气阀31，并与控制单元10连接。

如图9、图15和图16所示，所述汽缸包括汽缸本体41、活缸头42、汽缸缝凸檐43、活塞44、缸头套45、制动装置46和锥形连接件47，所述汽缸缝凸檐43安装在甲板1上开设的牵引隧道11中，汽缸缝凸檐43顶部开设有密封槽432，其底部开设有滑槽431，所述汽缸本体41和活缸头42均为卧式长筒型结构，且顶部沿其纵向均设有开口，汽缸本体41一端设有接口411，且其顶部开口固装在汽缸缝凸檐43上，所述活缸头42两端贯通，其顶部开口上安装有滑轨421，活缸头42通过滑轨421滑动地安装在汽缸缝凸檐43的滑槽431内，且活缸头42一端还与气缸本体41的接口411插接，另一端安装有锥形连接件47，所述汽缸缝凸檐43安装在甲板1上开设的牵引隧道11上，其顶部开设有密封槽432，所述缸头套45两端为环形固定座452，所述环形固定座452间固装至少3根平行的制动轨451，在本具体实施方式中，制动轨451优选为6根，刚头套45一端安装在气缸本体41上，另一端套装在活缸头42上，其上设有制动轨451，所述制动装置46安装在活缸头42外壁上，并与制动轨451配合制动，如图5所示，所述活塞44上安装有顶杆441、低压排气阀442和活塞制动装置443。

如图8和图21所示，所述制动装置46为纵横双泵制动器，它包括底座461、油缸 462、活塞杆463、制动钳464和复位簧465，所述的油缸462通过活塞杆463与制动钳464连接，所述制动钳464与制动轨451相配合，使其抱紧制动轨451制动，活塞杆463推动制动钳464移动，从而使其在抱紧制动轨451制动时产生活动缸头42的纵向移动，并通过复位簧465复位，所述活塞杆463使活缸头42与汽缸本体41柔和接触并保持接触紧度而设。

如图17所示，所述锥形连接件47用于将顶杆441引导至冲压水缸51中，其为一锥形框体。

如图7和图18所示，所述缓冲装置5包括：冲压水缸51、压水活塞52、排水阀53、补水软管54和进水开关55，所述冲压水缸51为圆柱体，其顶部装有滑轨421，并通过滑轨421滑动地安装在汽缸缝凸檐43上，冲压水缸51一端为入口，并安装在锥形连接件47渐缩的一端，另一端开设有10个排水口，且每个排水口上安装有排水阀53，所述压水活塞52安装在入口端，其中心位置设有接触顶杆441的圆槽521，所述补水软管54一端与冲压水缸51连通，另一端与水源连接，所述进水开关55安装在补水软管54上，所述排水阀53和进水开关55分别与控制单元10连接。

如图4、图12所示，所述回程定位装置6安装在甲板1尾部，其包括牵引装置61、牵引带62和钢带计数传感器63，所述牵引装置61安装在甲板1尾部，所述牵引带62一端安装有单向钩，并通过单向钩与密封板91上安装的回程销轴912连接，另一端连接牵引装置61，所述钢带计数传感器63用于计算密封钢带92的运行长度，并与控制单元10连接，所述牵引装置61与控制单元10连接。

所述弹射单元9包括：密封板91、密封钢带92、牵引钩93和高压密封条94，如图20所示，所述密封板91滑动地安装汽缸缝凸檐43与密封盖板12之间，其一端上安装有连接件911，并通过连接件911与汽缸内的活塞44连接，另一端与回程定位装置6连接，所述高压密封条94安装在密封板91与汽缸缝凸檐43之间的密封槽431内，高压密封条94为一整体，所述牵引钩93安装在连接件911上，并穿过牵引钩槽121与飞机连接，所述密封钢带92设置有多层，且材质为钢材，密封钢带92两端分别安装在密封板91两端，与密封板91共同形成环状，如图10和图11所示，并绕置在低压密封外壳2外部安装的密封钢带换向轮7上，当牵引装置61牵引活缸头41活塞44回程时，密封板91和密封钢带92将汽缸的上开口全部覆盖，并通过高压密封条密封，从而将水汽完全密封，防止高低压水蒸气泄露导致的能量损耗，提高能量的使用效率。

所述冷却装置8安装在缸头套45上，并与安装在低压密封外壳2内的温度压力感应元件连接。

如图13和14所示，本实用新型在使用前，活缸头42一端插接在汽缸本体41的接口411内，使他们形成一整体，当弹射器启动时，控制单元10打开储气装置3上的高压进气阀31，高压蒸汽通过管道进入汽缸本体41内，并推动活塞44向活缸头42一端高速前进，活塞44带动与其连接的密封板91及牵引钩93一同高速前进，从而带动飞机起飞，由于密封板91与汽缸缝凸檐43间采用高压密封条94密封，因此可以防止蒸汽泄露，活塞44回程时，由于密封板91前部连接有多层密封钢带93，通过密封钢带93与高压密封条94继续将活塞44右侧低压蒸汽密封住，从而防蒸汽泄露，从而避免了现有技术中，蒸汽容易泄露的问题，同时，通过安装在密封钢带93上的钢带计数传感器63，对密封钢带93移动的长度（即活塞44移动的长度）进行计算，当活塞44前进至汽缸尽头时，活塞44钻入活缸头41中，其顶杆441顶在压水活塞52上的圆槽521中，并带动压水活塞52进入冲压水缸51中，此时，活缸头42上的制动装置46放开、通过复位簧465复位、排水阀53从打开状态切换为关闭状态，由于液体有不可压缩性，活塞44带动冲压水缸52一起前进，由于冲压水缸52通过锥形连接件47安装在活缸头42上，而活缸头42可沿汽缸缝凸檐43滑动，因此，使活缸头42与汽缸本体41分离，同时，活缸头41上的制动装置46启动，通过加紧缸头套45上的制动轨451制动，活塞44通过冲压水缸51的缓冲以及制动装置46的制动，其速度迅速降低，并最终完全停止移动，完成弹射；当活缸头42与汽缸本体41分离时，高压蒸汽从其分离处释放到低压密封外壳2中，并通过冷却装置8冷却，冷却装置8与温度压力感应元件相连，从而防止蒸汽泄露；当需要复位时，牵引装置61启动，通过牵引带62上的单向钩钩在密封板91上的回程销轴912，通过牵引密封板91带动活塞44、经活塞44上的活塞制动器443动作涨死带动活缸头42内径复位、同时活缸头41上的制动装置46放开，钢带计数传感器63通过密封钢带92长度计算活塞44的运行距离，当活塞44带动活缸头42即将与汽缸本体41接触时，活缸头42上的制动装置46启动制动、活塞制动器443启动放松，并通过活塞杆463使活动缸头42与汽缸本体41上的接口411柔和接触，防止冲击力过大导致其损坏，并使两者保持紧密接触；当活塞44复位进入汽缸本体41时，活塞44上的低压排气阀442开启，从而使活塞44与汽缸本体41另一端之间的气体随活塞44复位而排出，如图6所示，当活塞44与即将复位至初始位置时，活塞44通过其回程定位制动器停止在初始位置、控制单元10使进水开关55经补水软管54进水，冲压水缸51的压水活塞52复位。活塞44上的低压排气阀442关闭、至此整个弹射过程完成。

本实用新型密封效果好，当弹射器弹射时，通过密封板和密封钢带将汽缸的上开口全部覆盖，并通过高压密封条密封，从而将水汽完全密封，防止高压水蒸气泄露，有效避免了能量的损耗，使水蒸气的压力更高效的转化为推动力，从而提高弹射器的发射速度与负载能力，提高能量的使用效率，而且方便维护。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。