一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢

1.本发明属于电磁轨道发射技术领域，尤其涉及一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢。


背景技术：

2.电磁轨道发射技术利用高幅值脉冲电流与磁场间的相互作用形成的巨大安培力推动发射载荷达到预定速度，为超高速发射物体提供了一条新的道路。电磁轨道发射装置由导轨、电枢、发射载荷组成，其特点是：电枢置于导轨之间，并与导轨保持良好的电接触，馈入的高幅值脉冲电流，经导轨-电枢-导轨形成闭合回路。载流电枢在高幅值脉冲电流产生的强磁场下受到巨大安培力，推动发射载荷沿导轨方向运动。电磁轨道炮的电枢结构形式多样，分为固体电枢、等离子体电枢、混合电枢等。等离子体电枢和混合电枢由于其高温对内膛的严重烧蚀近年来已较少采用，固体电枢具有更高的能量效率，在身管抗烧蚀、发射稳定性和重复性等方面更具有优势，因而目前被重点研究。但在载流高速滑动接触下，固体电枢与导轨接触界面由于焦耳热、摩擦热的产生，伴随着磨损、烧蚀、振动等复杂的物理化学过程。单靠过盈提供预紧的c形电枢其臂弯处承受了较高的应力，容易变形和破坏；并且在大电流载流滑行过程中，由于磨损、烧蚀等作用，过盈量会迅速消失，导致预紧效果降低，影响良好的电接触，进而发生转捩烧蚀等现象。


技术实现要素：

3.本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，能够实现电枢与轨道之间的预紧力调节。
4.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，包括：c形电枢本体和可调节弹性组件；所述可调节弹性组件设置在c形电枢本体两个枢臂之间，可调节弹性组件的两端分别抵在两个枢臂的内侧。
5.进一步的，所述可调节弹性组件包括：上绝缘帽、下绝缘帽、上压簧、下压簧、外螺母以及内螺杆；所述上压簧设置在上绝缘帽和外螺母之间；下压簧设置在下绝缘帽和内螺杆之间，外螺母和内螺杆螺接，上绝缘帽和下绝缘帽分别抵在c形电枢本体上、下两个枢臂上。
6.进一步的，所述上绝缘帽的上表面与下绝缘帽的下表面均设有弧形凸面，在c形电枢本体的上、下两个枢臂内侧均设有凸台，在凸台上设有与弧形凸面对应的弧形凹面，上、下绝缘帽的弧形凸面分别于两个弧形凹面相抵接；上绝缘帽的下表面和外螺母的上表面均设有与上压簧对应的环形凹槽，上压簧的上、下两端分别嵌入上绝缘帽下表面和外螺母上表面的环形凹槽中；下绝缘帽的上表面和内螺杆的下表面均设有与下压簧对应的环形凹槽，下压簧的上、下两端分别嵌入在内螺杆下表面和下绝缘帽上表面的环形凹槽中。
7.进一步的，所述外螺母外侧面为正六边形。
8.进一步的，外螺母和内螺杆以梯形螺纹螺接。
9.进一步的，所述上绝缘帽与下绝缘帽均为陶瓷材质。
10.本发明的有益效果如下：1）本发明提供的电枢结构自带预紧功能，通过压簧弹性储能的释放，维持枢轨间的预紧力，使电枢与轨道间保持良好电接触，降低电弧烧蚀；2）本发明提供的电枢结构在提高预紧效果的同时，可以降低对过盈量的要求，弹簧力对电枢臂起到支撑作用，提高了电枢本体的结构强度，也能够减轻电枢在高速滑行过程中的横向扰动，从而减轻对轨道表面的损伤；3）通过旋转外螺母，即能方便地对枢轨之间预紧力进行调节，对不同电流大小和发射工况的适应性较好。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢的整体结构示意图；图2为本发明中可调节弹性组件的剖面结构示意图；图3为安装前可调节弹性组件与c形电枢本体的状态示意图；图4为本发明整体的剖面结构示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1-图4所示，本发明公开了一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，包括c形电枢本体1和可调弹性组件；可调弹性组件包括上绝缘帽2、下绝缘帽7、上压簧3、下压簧6、外螺母4以及内螺杆5。
14.在上绝缘帽2的下表面和外螺母4的上表面均设有与上压簧3对应的环形凹槽9，下绝缘帽7的上表面和外螺母4的下表面均设有与下压簧对应的环形凹槽9；上绝缘帽2的上表面与下绝缘帽7的下表面均设有弧形凸面10，在c形电枢本体1的上、下两个枢臂内侧均设有凸台8，在凸台8上设有与弧形凸面10对应的弧形凹面。
15.装配时，首先将上压簧3的上、下两端分别卡入上绝缘帽2下表面与外螺母4上表面的环形凹槽9中（见图2），将下压簧6的上、下两端分别卡入内螺杆5下表面与下绝缘帽7上表面的环形凹槽9中，然后将外螺母4和内螺杆5螺接（二者螺接采用梯形螺纹），使可调弹性组件达到如图3所示状态，准备将可调弹性组件装入c形电枢本体1。接下来，将上绝缘帽2与下绝缘帽7的弧形凸面10分别置入c形电枢本体1上、下两个枢臂上的凸台8的弧形凹面中，使两个弧形凸面10与弧形凹面相抵接，此种接触方式既顺滑又紧密，可以更好的保证抵接的稳定性。
16.使用的时候，可以通过转动外螺母4来调节外螺母4和内螺杆5低端的间距，例如，
将外螺母4（为了方便调节，外螺母侧截面为正六边形）和内螺杆5低端的间距调大，此时上压簧3与下压簧6均被压缩，上、下两个枢臂受到向外的张力，c形电枢本体1装填入轨道后即产生弹性自预紧力，可见，通过调节外螺母4可以方便的实现c形电枢本体1与轨道之间预紧力的变化与控制。
17.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。


技术特征：
1.一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于，包括：c形电枢本体和可调节弹性组件；所述可调节弹性组件设置在c形电枢本体两个枢臂之间，可调节弹性组件的两端分别抵在两个枢臂的内侧。2.根据权利要求1所述的一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于：所述可调节弹性组件包括：上绝缘帽、下绝缘帽、上压簧、下压簧、外螺母以及内螺杆；所述上压簧设置在上绝缘帽和外螺母之间；下压簧设置在下绝缘帽和内螺杆之间，外螺母和内螺杆螺接，上绝缘帽和下绝缘帽分别抵在c形电枢本体上、下两个枢臂上。3.根据权利要求2所述的一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于，所述上绝缘帽的上表面与下绝缘帽的下表面均设有弧形凸面，在c形电枢本体的上、下两个枢臂内侧均设有凸台，在凸台上设有与弧形凸面对应的弧形凹面，上、下绝缘帽的弧形凸面分别于两个弧形凹面相抵接；上绝缘帽的下表面和外螺母的上表面均设有与上压簧对应的环形凹槽，上压簧的上、下两端分别嵌入上绝缘帽下表面和外螺母上表面的环形凹槽中；下绝缘帽的上表面和内螺杆的下表面均设有与下压簧对应的环形凹槽，下压簧的上、下两端分别嵌入在内螺杆下表面和下绝缘帽上表面的环形凹槽中。4.根据权利要求2所述的一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于，所述外螺母外侧面为正六边形。5.根据权利要求2所 述的一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于，外螺母和内螺杆以梯形螺纹螺接。6.根据权利要求1所述的一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，其特征在于，所述上绝缘帽与下绝缘帽均为陶瓷材质。

技术总结
本发明公开了一种用于电磁轨道发射的可调式自预紧电枢，包括C形电枢本体、对中绝缘帽、压簧、外螺母、内螺杆。绝缘帽分上下2个，压簧分上下2片，上压簧置入上绝缘帽与外螺母预留的凹槽内，下压簧置入下绝缘帽与内螺杆预留的凹槽内。绝缘帽与电枢臂的凸台之间通过凹凸面配合实现压紧，内外螺母之间以梯形螺纹配合。通过上下调节外螺母，可方便实现电枢与轨道之间预紧力的变化与控制，对不同电流大小和发射工况的适应性较好。本发明提供的自预紧电枢结构简单、成本低廉，能够维持发射过程中枢轨间的预紧力，使电枢与轨道间保持良好的电接触；也提高了电枢体的结构强度，减小电枢在高速滑行过程中的横向扰动，从而削弱对轨道表面的损伤。的损伤。的损伤。


技术研发人员：吴金国 李思涵 陈茹雯 羊玢 李鑫
受保护的技术使用者：南京工程学院
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2022/12/12