一种两用式火炮闭锁体检测装置的制作方法

1.本发明涉及火炮检测领域，特别是涉及一种两用式火炮闭锁体检测装置。


背景技术：

2.在火箭炮炮管尾部有一种特殊结构的闭锁体，如图1和图2所示，闭锁体包括两个平行对称放置的锁片，分别为第一锁片11和第二锁片12。两个锁片之间含有间隙，两个锁片的端部均向内折弯构成一个环状结构，两个锁片的中间通过一根贯穿的紧固螺栓12连接，两个锁片之间的空隙处还包括一个卡条14，卡条14也与紧固螺栓12固定连接，且卡条14从闭锁体的一端倾斜向上延伸至另一端。其中，闭锁体的开锁动作就是掰开锁片，从两个锁片中间的环状区域内移动到两个锁片之外。
3.火炮等武器在使用过程，如果闭锁体的开锁力达不到要求，则可能对火箭炮的正常使用造成影响，因此需要对闭锁体开锁动作的开锁力进行定期检测。在闭锁体出厂时，生产厂家会通过拉力测量备对闭锁体的开锁力进行手动检测。检测效率较低，检测精度也存在不足。目前还没有专门用于测量闭锁体开锁力的设备，也没有能够直接检测火箭炮上的安装使用的闭锁体的开锁力的检测工具。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中，火箭炮上的闭锁体的开锁力难以精准检测的问题，提供一种两用式火炮闭锁体检测装置。
5.本发明提供的一种两用式火炮闭锁体检测装置，能够分别在离线和在机两种状态下测量火炮闭锁体的开锁力。该火炮闭锁体检测装置包括：测量管、开锁体、顶压机构、压力传感器、离线锁定机构、在机限位机构、推出机构、以及控制器。
6.其中，测量管是一根一端密封，另外一端开放的管状壳体结构。测量管内包括第一管腔和第二管腔；靠近测量管密封端的第一管腔的内径大于远离密封端的第二管腔。第一管腔侧壁上设置第一开口和第二开口；第一开口和第二开口沿测量管的轴向延伸，并分别位于测量管同一深度的不同周向位置上。
7.开锁体安装在第一管腔内，开锁体外轮廓的形状与第一管腔相匹配。开锁体外周还包括向外凸出的第一开锁舌和第二开锁舌。第一开锁舌和第二开锁舌分别沿测量管内壁上的第一开口和第二开口处伸出到第一管腔外。且第一开锁舌和第二开锁舌的长度短于第一开口和第二开口的长度。
8.顶压机构包括推杆和顶块，顶块连接在推杆端部；顶块的截面大于推杆的截面；且顶块位于第一管腔内，推杆位于第二管腔内。
9.压力传感器安装在开锁体上靠近顶块的一侧；顶块与开锁体靠近时首先与压力传感器接触。
10.离线锁定机构位于测量管外壁上靠近第一开口的位置，用于锁定拆装下的闭锁体。闭锁体锁定在离线锁定机构上时，第一开锁舌恰好插入到闭锁体中两块锁片内部，且第
一开锁舌沿第一开口运动时可完成闭锁体的开锁动作。
11.在机限位机构位于测量管外壁上靠近第二开口的位置，在机限位机构用于将测量管卡接在火炮上。测量管与火炮卡接后，第二开锁舌恰好插入到闭锁体中两块锁片的内部，且第二开锁舌沿第二开口运动时可完成闭锁体的开锁动作。
12.推出机构用于可控地向测量管内的推杆施加压力，以使推杆向靠近开锁体的一侧移动。
13.控制器用于接收压力传感器的检测值，和/或控制推出机构向推杆施加压力，并在推出机构每次执行施压动作时记录压力传感器记录的最大压力值，以该值作为开锁力的值。
14.作为本发明进一步地改进，离线锁定机构包括压板、锁销和第一限位槽和第二限位槽。第一限位槽和第二限位槽均为u型槽；第一限位槽和第二限位槽沿测量管的延伸方向分布；第一开口位于第一限位槽和第二限位槽之间；压板固定连接第一限位槽上口，闭锁体与离线锁定装置锁定安装时，闭锁体的两端分别卡入到两个限位槽内。第二限位槽两侧的侧板上设置位置相对的锁孔；第二限位槽通过可拆卸的锁销对闭锁体进行锁紧。
15.作为本发明进一步地改进，在机限位机构为一根含有折弯部的限位件，限位件和第二开口的连线方向平行于测量管的延伸方向。限位件位于测量管外壁上靠近第二腔体的一段上，限位件中折弯部的折弯方向指向测量管上远离密封端的一侧。限位件与第二开口的间距满足：当限位件与炮管上闭锁体附近的连接孔或连接件连接时，第二开锁舌恰好插入到闭锁体中两块锁片的内部。
16.作为本发明进一步地改进，在测量管中，第二管腔末端远离第一管腔的一侧设置复位腔；复位腔的内径大于第二管腔。复位腔内设置有复位弹性件，复位弹性件在推杆向第一管腔移动时发生弹性形变，并在推出机构撤销推动力后，使得推杆向第二管腔移动，恢复至初始状态。
17.作为本发明进一步地改进，推杆上远离顶块的另一端设置限位片，限位片的外径大于推杆的外径；复位弹性件为一根套设在推杆外侧的圆柱弹簧，圆柱弹簧一端抵接在复位腔的内壁上，另一端抵接在限位片上。
18.作为本发明进一步地改进，自然状态下，顶块和压力传感器之间具有空隙；推杆未受到推出机构的推力作用时，顶块与压力传感器不接触。
19.作为本发明进一步地改进，开锁体上设置至少一根向顶块延伸的限位杆，顶块上靠近外周的位置设有用于供限位杆贯穿的限位孔；限位杆平行于推杆的延伸方向。
20.作为本发明进一步地改进，顶块和推杆的连接处设置限位套，限位套的外径大于第二管腔的内腔且小于第一管腔的内径；限位孔至少分布在顶块上相对限位套更靠近外周的环形区域内。
21.作为本发明进一步地改进，推出机构为一种电控伸缩装置，电控伸缩装置包括一根伸缩轴；两用式火炮闭锁体检测装置中除推出机构以外的所有组件构成测量机构；推出机构与测量机构连接时，伸缩轴与推杆同轴，二者轴连接或抵接。
22.作为本发明进一步地改进，两用式火炮闭锁体检测装置中还包括或连接有一个显示模块，显示模块用于显示控制器在执行每一个检测动作后确定的开锁力的值。
23.本发明提供的一种两用式火炮闭锁体检测装置，具有如下有益效果：
24.该火炮闭锁体检测装置是一种专门用于测量火炮闭锁体的开锁力的检测工具，并具有离线测量和在机两种测量模式。一机多用，既能够对闭锁体零件进行开锁力检测，也可以对安装在火炮上的闭锁体的开锁体进行测量。
25.该检测装置操作使用过程简单，便捷；测量过程由电动工具完成，无需人力施压，省时省力。而且具有检测精度和检测效率较高的特点，单个闭锁体的开锁力检测时间最长只需要15秒，约为传统测量方法的八分之一。
附图说明
26.图1为本发明需要完成开锁力测量的闭锁体的结构示意图。
27.图2为本发明中闭锁体沿侧面视角下的结构示意图。
28.图3为本发明实施例1的两用式火炮闭锁体检测装置中测量管的结构示意图。
29.图4为本发明实施例1的两用式火炮闭锁体检测装置的剖面结构示意图。
30.图5为本发明实施例1的两用式火炮闭锁体检测装置沿离线测量模式一侧的结构示意图。
31.图6为本发明实施例1的两用式火炮闭锁体检测装置沿在机测量模式一侧的结构示意图。
32.图7为本发明实施例1中离线测量模式下，闭锁体和测量机构的组装结构示意图。
33.图8为使用限位环代替离线锁定机构时，闭锁体和限位环的组装示意图。
34.图9为本发明实施例1中在机测量模式下，闭锁体和测量机构、推出机构的组装结构示意图。
35.图10为本发明实施例2中安装限位杆和限位套后的两用式火炮闭锁体检测装置的剖面结构示意图。
36.图11为图10中的两用式火炮闭锁体检测装置含有限位杆和限位套部分的局部结构放大图。
37.图12为本发明实施例3中控制器和其它模块的模块连接示意图。
38.图中标记为：
39.1、闭锁体；2、测量管；3、开锁体；4、顶压机构；5、压力传感器；6、离线锁定机构；7、推出机构；8、控制器；9、复位弹性件；11、第一锁片、12、第二锁片；13、紧固螺栓；14、卡条；21、第一管腔；22、第二管腔；23、复位腔；24、第一开口；25、第二开口；26、在机限位机构；31、第一开锁舌；32、第二开锁舌；33、限位杆；41、推杆；42、顶块；43、限位套；60、限位环；61、第一限位槽；62、第二限位槽；63、压板；64、锁销；81、显示模块；82、数据存储模块；83、语音模块。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.实施例1
43.本实施例提供一种两用式火炮闭锁体1检测装置，如图3所示，该检测装置包括：测量管2、开锁体3、顶压机构4、压力传感器5、离线锁定机构6、在机限位机构26、推出机构7、以及控制器8。其中，除推出机构7以外，其它组件构成测量机构。
44.其中，如图4所示，测量管2是一根一端密封，另外一端开放的管状壳体结构。测量管2内包括相互连通的第一管腔21和第二管腔22；靠近测量管2密封端的第一管腔21的内径大于远离密封端的第二管腔22。第一管腔21侧壁上设置第一开口24和第二开口25；第一开口24和第二开口25沿测量管2的轴向延伸，并分别位于测量管2同一深度的不同周向位置上。
45.该技术方案中，对测量管2以及其内的第一管腔21、第二管腔22的形状、尺寸不做限定，截面可以方形、圆形或多边形，也可以为其它形状。本实施例中将测量管2设计为方形管状结构，而其中的第一管腔21和第二管腔22为同轴的圆筒形腔。其中，在技术方案中，第一开口24和第二开口25的相对位置也不做限定，而本实施例考虑零件加工和装置测量使用过程中的便利性，将第一开口24和第二开口25设置在测量管2外壁上对称的位置。
46.如图3所示，开锁体3安装在第一管腔21内，开锁体3外轮廓的形状与第一管腔21相匹配。开锁体3外周还包括向外凸出的第一开锁舌31和第二开锁舌32。第一开锁舌31和第二开锁舌32分别沿测量管2内壁上的第一开口24和第二开口25处伸出到第一管腔21外。且第一开锁舌31和第二开锁舌32的长度短于第一开口24和第二开口25的长度。
47.顶压机构4包括推杆41和顶块42，顶块42连接在推杆41端部；顶块42的截面大于推杆41的截面；且顶块42位于第一管腔21内，推杆41位于第二管腔22内。
48.压力传感器5安装在开锁体3上靠近顶块42的一侧；顶块42与开锁体3靠近时首先与压力传感器5接触。
49.离线锁定机构6位于测量管2外壁上靠近第一开口24的位置，用于锁定拆装下的闭锁体1。闭锁体1锁定在离线锁定机构6上时，第一开锁舌31恰好插入到闭锁体1中两块锁片内部，且第一开锁舌31沿第一开口24运动时可完成闭锁体1的开锁动作。
50.如图5所示，离线锁定机构6包括压板63、锁销64和第一限位槽61和第二限位槽62。第一限位槽61和第二限位槽62均为u型槽；第一限位槽61和第二限位槽62沿测量管2的延伸方向分布；第一开口24位于第一限位槽61和第二限位槽62之间；压板63固定连接第一限位槽61上口，闭锁体1与离线锁定装置锁定安装时，闭锁体1的两端分别卡入到两个限位槽内。第二限位槽62两侧的侧板上设置位置相对的锁孔；第二限位槽62通过可拆卸的锁销64对闭锁体1进行锁紧。
51.在机限位机构26位于测量管2外壁上靠近第二开口25的位置，在机限位机构26用于将测量管2卡接在火炮上。测量管2与火炮卡接后，第二开锁舌32恰好插入到闭锁体1中两块锁片的内部，且第一开锁舌31沿第一开口24运动时可完成闭锁体1的开锁动作。
52.如图6所示，在机限位机构26为一根含有折弯部的限位件，限位件和第二开口25的连线方向平行于测量管2的延伸方向。限位件位于测量管2外壁上靠近第二腔体的一段上，
限位件中折弯部的折弯方向指向测量管2上远离密封端的一侧。限位件与第二开口25的间距满足：当限位件与炮管上闭锁体1附近的连接孔或连接件连接时，第二开锁舌32恰好插入到闭锁体1中两块锁片的内部。
53.推出机构7用于可控地向测量管2内的推杆41施加压力，以使推杆41向靠近开锁体3的一侧移动。本实施例中，推出机构7为一种电控伸缩装置，电控伸缩装置包括一根伸缩轴；两用式火炮闭锁体1检测装置中除推出机构7以外的所有组件构成测量机构；推出机构7与测量机构连接时，伸缩轴与推杆41同轴，二者轴连接或抵接。
54.控制器8用于接收压力传感器5的检测值，和/或控制推出机构7向推杆41施加压力，并在推出机构7每次执行施压动作时记录压力传感器5记录的最大压力值，以该值作为开锁力的值。
55.以下结合闭锁体1离线测量和在机测量两种工作模式，进一步对本实施例中提供的一种两用式火炮闭锁体1检测装置进行详细介绍。
56.在离线测量模式下，操作人员将第二限位槽62出的锁销64拔出，然后将闭锁体1一端插入到第一限位槽61内的压板63之下，另一端卡入到第二限位槽62中，接着将锁销64从第二限位槽62侧面的锁孔插入，对闭锁体1进行固定。组装完成后如图7所示。闭锁体1的侧面呈梭形，当销轴卡紧闭锁体1之后，向第二限位槽62处施加推力进行开锁时，闭锁体1的两根锁片会向两侧扩张而打开，但闭锁体1自身不会发生滑动。即离线锁定机构6发挥了锁定作用。考虑到闭锁体1的侧面呈梭形，还可以通过两个可翻转、可拆卸或可推拉移动的套环代替本实施例中离线锁定机构6，如图8所示，当闭锁体1放置到预定位置时，通过限位环60卡紧闭锁体1的中段位置，由于闭锁体1中间较宽两侧较窄，因此即使闭锁体1受到平行于闭锁体1延伸方向的推力，限位环60也会锁紧闭锁体1，且闭锁体1受力越大，限位环60锁定得越紧。
57.完成闭锁体1固定后，操作人员开启推出机构7，伸缩轴从推出机构7中伸出，驱动推杆41和顶块42向前移动，顶块42与压力传感器5接触后，会同时向开锁轴施压，在这过程中压力传感器5的检测值不断增大。开锁体3中的第一开锁舌31同时向闭锁体1的两个锁片施加压力，当推出机构7的输出使得开锁体3施加的作用力达到闭锁体1的开锁力时，开锁舌冲破闭锁体1的两个锁片，完成开锁动作。此时第一开锁舌31不再收到阻力作用，开锁体3受到推杆41和顶块42的推力作用时，开锁体3可以进行向前运动，第一开锁舌31和第二开锁舌32也可以继续沿着第一开口24和第二开口25继续向前滑动一定长度的行程，压力传感器5上的检测值也迅速降低。此时，推出机构7停止工作，完成该闭锁体1开锁力的测量过程。控制器8在收到该信号时，将压力传感器5在该测量过程中记录下的最大测量值作为该闭锁体1的开锁力的值。
58.在机测量模式下，如图9所示，操作人员将闭锁体1检测装置中的测量管2插入到炮管尾部的闭锁体1处，然后将限位件插入到火炮闭锁体1附近的连接孔出，通过钩状的限位件卡紧火炮和测量管2，连接完成后，第二开口25出的第二开锁舌32插入到炮管外部的闭锁体1内，完成火炮闭锁体1检测装置与火炮之间的连接。
59.接下来，操作人员采用与离线测量模式相同的方法，开启检测装置的推出机构7，通过第二开锁舌32打开闭锁体1，测量出闭锁体1的开锁力的值。
60.本实施例中，为了提高该检测装置的稳定性，本实施例中的推杆41的外径与第二
管腔22的内径相匹配，以使推杆41仅可以沿着第二管腔22的延伸方向运动，限制推杆41在运动过程中的横向位移。开锁体3处第一开锁舌31和第二开锁舌32的其余部分的外径也恰好的与第一管腔21相匹配。
61.本实施例中的推出机构7由人工操作，推出机构7在结构上类似于传统的电动钻孔工具，功能上类似于电动缸。操作人员通过开关控制推出机构7的输出。而控制器8在测量过程中仅记录压力传感器5的检测值，并根据测量值的变化确定开锁力的值。
62.此外，在其它实施例中，推出机构7也可以由控制器8自动操纵，操作人员仅通过开关向控制器8下达一个测量指令，然后由控制器8开启推出机构7，控制器8在获取到压传感器的检测值达到最大并持续下降后，立刻关闭推出机构7，同时输出检测到的开锁力的值。
63.本实施例中的火炮闭锁体1检测装置的测量管2中，在第二管腔22末端远离第一管腔21的一侧还设置复位腔23；复位腔23的内径大于第二管腔22。复位腔23内设置有复位弹性件9，复位弹性件9在推杆41向第一管腔21移动时发生弹性形变，并在推出机构7撤销推动力后，使得推杆41向第二管腔22移动，恢复至初始状态。
64.具体的，在本实施例中，推杆41上远离顶块42的另一端设置限位片，限位片的外径大于推杆41的外径；复位弹性件9为一根套设在推杆41外侧的圆柱弹簧，圆柱弹簧一端抵接在复位腔23的内壁上，另一端抵接在限位片上。
65.本实施例中使用圆柱弹簧为复位弹性件9，可以在结束测量，推出机构7的伸缩轴缩回之后，由复位弹性件9将推杆41重新拉回，使得顶块42和压力传感器5脱离接触。复位弹性件9解决了推杆41和推出机构7中的伸缩轴采用抵接而非直接固定连接时，推杆41无法有效回缩的问题。
66.本实施例中，自然状态下，顶块42和压力传感器5之间具有空隙；推杆41未受到推出机构7的推力作用时，顶块42与压力传感器5不接触。通过设置空隙可以使得顶块42和压力传感器5在非工作状态下保持脱离。进而降低持续的压力作用对压力传感器5灵敏度造成的损伤。同时，该空隙使得推杆41运动至与压力传感器5接触时，二者之间存在一段空行程。从压力传感器5的检测结果来看，推杆41的该段行程中，压力传感器5的检测结果均为0，而在空行程结束后，随着推出机构7不断输出推力作用，顶块42施加的压力不断增大，压力传感器5上的检测值也不断增加。当达到开锁力的临界状态时，压力传感器5的检测值达到最大，接着开锁动作完成，压力传感器5达到最大。推出机构7停止工作后，伸缩杆回缩，推杆41也完成复位，此时压力传感器5的示值重新恢复为0。这压力传感器5的示值从0升高至最大值，再重新降低为0的一个完成过程时该火炮闭锁体1检测装置的一个完整的测量周期。
67.实施例2
68.本实施例提供一种两用式火炮闭锁体1检测装置，该检测装置与实施例1相比，区别在于：如图10和图11所示，本实施例中的开锁体3上设置至少一根向顶块42延伸的限位杆33，顶块42上靠近外周的位置设有用于供限位杆33贯穿的限位孔；限位杆33平行于推杆41的延伸方向。
69.本实施例中的限位杆33相当于一个导向杆，该杆件可以使得顶块42的运动方向更具有指向性；只能沿着与目标区域的开锁体3接触或脱离的方向移动。进一步显示推杆41伸缩运动过程中的横向位移。
70.本实施例中限位杆33的数量为一根。在其它实施例中，也可以根据需要适当增加
限位杆33的数量。
71.顶块42和推杆41的连接处设置限位套43，限位套43的外径大于第二管腔22的内腔且小于第一管腔21的内径。限位孔至少分布在顶块42上相对限位套43更靠近外周的环形区域内。
72.限位套43的作用是在推杆41回缩时起到缓冲作用，避免顶块42与第一管腔21和第二管腔22过渡位置的内壁直接接触，防止回弹作用的冲击力造成顶块42和推杆41之间断裂、损坏。将限位孔设置在相对限位套43更靠外的位置，是为了防止推杆41向开锁体3移动过程中，限位杆33贯穿顶块42后会受到限位套43的阻挡，减少二者之间的干涉。
73.实施例3
74.本实施例提供一种两用式火炮闭锁体1检测装置，该检测装置与实施例1或2相比，区别在于：本实施例中的两用式火炮闭锁体1检测装置中还包括或连接有一个显示模块81，显示模块81用于显示控制器8在执行每一个检测动作后确定的开锁力的值。
75.显示模块81可以直观地显示在每个测量过程中得到的闭锁体1的开锁力的值，便于检测人员记录和分析数据。显示模块81可以为本实施例中两用式火炮闭锁体1的一部分，采用小型的液晶显示组件，直接安装在测量管2或推出机构7上。也可以通过线缆或其它通信方式将控制器8将监测结果输出到其它的显示模块81上进行显示。
76.更进一步的，本实施例中的检测装置中还可以增加一个数据存储模块82，用于记录每次测量的检测数据，从而便于检测人员对批量产品的性能进行对比。
77.同时为了使得检测人员更及时、便捷地了解到测量结果，本实施例中的检测装置中还可以增加一个语音模块83，语音模块83与控制器8电连接，用于在每次测量结束后通过语音播报的方式告知测量人员该闭锁体1的开锁力的值。
78.本实施例中，控制器8和其它功能组件的信号流连接关系如图12所示。
79.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。