[发明专利]一种前置同步汽动自动控制单级蒸汽弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及海军航空兵舰载装备领域，尤其涉及一种前置同步汽动自动控制单级蒸汽弹射器。

背景技术

航空母舰由于采用滑越式起飞，战机的载弹量，航程均受到极大地限制，更不能起飞中大型预警机和中型以上轰炸机，综合作战效能得不到有效提升和发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前置同步汽动自动控制单级蒸汽弹射器，能在短的距离下，获得大推力和高速度单级蒸汽弹射器，从而使得海军航空母舰上能够弹射起飞大载弹量作战飞机和大型预警机、中型轰炸机等相关类型飞行器。

一种前置同步汽动自动控制单级蒸汽弹射器，包括汽缸筒、活塞、推力杆、几何形钢板、斗形汽密封垫带、竖向牵拉柱、回收高压储汽罐、导向轮、胶质平衡论、短过梁、竖向滑动立柱、斗状汽封门、滑板锁、汽动竖向活塞、竖向高压汽缸筒、复位供汽管、跟进式供汽道、高压增压储汽罐、隔离缓冲阀、中心轴、水阻变径缸筒、缓冲塞柱、水体升降筒和多级高压引风机，其特征在于：所述汽缸筒由起始段缓冲室和前方活塞栖停处的全封闭段和活塞前方80至90米开口运行段及中空活塞栖停处及前方5至6米的水阻变径缸筒与水阻变径缸筒相通的水体升降筒构成；所述活塞后方的汽缸筒筒内空间为高压汽体的缓冲室，缓冲室右侧筒壁中段的圆孔是高压汽体进汽道，缓冲室左侧中后方的圆孔是高压汽体的排汽道，活塞后端沿汽缸筒下筒底两侧先左后右的孔口是跟进式供汽道，左右两侧交替设置，两侧左右跟进式供汽道顺向间隔距离1200毫米，同侧跟进式供汽道顺向间隔距离2400毫米；所述推力杆为长方形杆体，推力杆杆体两侧竖立面有顺向的推力杆加强叶板，推力杆在长度为2000毫米处向上成直角竖向延伸出汽缸筒的斗形缝口，竖向牵拉柱总高为1200毫米，宽为200-300毫米，厚度为100毫米，在推力杆与竖向牵拉柱的内直角处用三角加强板连接加固，竖向牵拉柱的两侧用螺栓与两侧的几何形钢板连接；所述几何形钢板高为650毫米，上板边距竖向牵拉柱顶端为150毫米，下板边距斗形缝口上平面为20毫米，几何形钢板上端向后延伸的是斗状卷轮的卷轮架，卷轮架上的变频电机与卷轮架右竖向面上的三角电机架用螺栓连接，变频电机是在系统复位运行时为斗状卷轮提供动力将斗形汽密封垫带同步卷到斗状卷轮上，几何形钢板下端向后延伸的是斗状压槽轮的压槽轮架；所述斗形汽密封垫带被斗状压槽轮压入斗形缝的缝口中，斗状压槽轮与压槽轮架用连接短轴连接，斗形汽密封垫带的前连接端与斗状卷轮相连接，斗形汽密封垫带被卷到斗状卷轮上，斗形汽密封垫带后端设有密封带连接端板，密封带连接端板从斗状卷轮前上方向下穿过卷轮架下方后，再从压槽轮架中下方穿过，再从斗状压槽轮下方向后穿过，与位于后方的斗形缝后端口的汽缸筒前上端平面用连接密封带连接端板的连接压板和连接螺栓与汽缸筒连接；所述竖向牵拉柱顶部设有钢缆孔，钢缆孔用钢缆绳与上方竖向下垂受力柱下端的竖向下垂钢缆孔连接，竖向下垂受力柱是带动与其相关联的导向轮、胶质平衡轮向前或后运行的受力体，导向轮被下方两侧的导向轨托举，导向轨与三角支撑架用螺栓连接在一起，三角支撑架与支撑立柱是用螺栓连接在一起，支撑立柱上顶端下方四个竖向面与四个连接角板的一端是用螺栓连接在一起，甲板下平面与连接角板的另一端用螺栓连接在一起，支撑立柱下顶端上方四个竖向面与四个角板的一端是用螺栓连接在一起，弹射舱底板与角板的另一端是用螺栓连接在一起；所述导向轮的凹形轮面的内平面楔在下方导向轨的凸起接触轨面上，左右两侧导向轮用导向轮轮轴连接在一起，前后导向轮轮轴是用两根凹口向下的槽形顺向梁连接组成的导向轮的导向轮架，每根顺向梁前后方各设有两个直径为60毫米的竖向滑孔；所述竖向滑动立柱的竖向滑柱下座体在顺向梁的下凹形框内，竖向滑动立柱从顺向梁下凹形框内的竖向滑孔向上穿过后，在竖向滑动立柱柱体套上强力压缩弹簧，再从小平衡轮架前后两个竖向滑孔中向上穿出后再套上一个小规格压缩弹簧，并在其加上小弹簧挡板，最后用双螺母锁与竖向滑动立柱的上轴头连接锁死，使胶质平衡轮与下方的导向轮连为一体，胶质平衡轮在强力压缩弹簧的作用力下始终向上紧贴甲板下平面，小平衡轮架上方的小规格压缩弹簧防止平衡轮架与竖向滑动立柱在系统运行时发生别劲，起到平衡的作用，胶质平衡轮轮轴穿过两侧的胶质平衡轮与小平衡轮架和中部的两跟顺向梁连接，使胶质平衡轮与小平衡轮架连接起来，小平衡轮架前后各有一个竖向滑孔供竖向滑动立柱穿插用，并用强力压缩弹簧支撑胶质平衡轮向上紧贴甲板下平面，两根方形平衡轮架顺向梁内竖向面距离为160毫米，竖向受力套从两根平衡轮架顺向梁中穿入后，竖向受力套两侧外竖立面的中部与两侧两根平衡轮架顺向梁的中前后部的上下两侧用竖向套连接短角板和螺栓连接，甲板上方设有载机滑模，载机滑模下方的竖向下垂受力柱通过甲板滑行缝口向下插入竖向受力套，竖向下垂受力柱从竖向受力套下方穿出，下垂竖向受立柱下端的钢缆孔用钢缆绳与下前方的竖向牵拉柱上方钢缆孔连接后系统即可同步向前后方运行，导向轮轮轴前方420毫米处设有一根横梁，顺向梁内侧的横梁与两侧顺向梁用螺栓连接，距右侧的顺向梁内侧300毫米处设有短过梁；所述短过梁的前端与横梁连接，短过梁的后端与后导向轮轮轴连接，与短过梁连接的两根左侧电机吊臂与下方电机座板左侧连接，右侧的顺向梁内侧与两根右侧电机吊臂连接，右侧电机吊臂与下方电机座板右侧连接，变频电机与电机座板用螺栓连接，变频电机与三角皮带轮用电机轴连接，三角皮带轮用三角皮带与导向轮轮轴上的三角皮带轮被动轮连接，变频电机和三角皮带轮、三角皮带为系统复位运行提供动力与传动力，汽缸筒开口运行段的斗形缝左右两侧先左后右交替设有斗状汽封门；所述斗状汽封门前端沿长1100毫米，后端沿长1300毫米，上平面宽140毫米，下弧面宽100毫米，比斗形缝稍小，斗状汽封门上平面两侧后方为上搭压沿，比下方延长30毫米，前端下被搭压沿比上方延长30毫米，作用于逐次搭压互锁，弹射运行和复位运行时防止各自为阵时被强行打开发生汽体泄露，斗状汽封门无序被迫开启等运行结构故障，斗状汽封门宽平面在上，斗状汽封门上方设有滑板锁，滑板锁的前锁舌后方两侧板面上各设有一个长方形框孔，斗状汽封门上平面前端沿连接孔分别与长方形框孔的前框口、带有前弹簧挡板和滑行挡条板的前挡条挡座、长方形框孔前框内的滑行挡条板前挡条挡座中央连接孔、用螺栓连接，长方形框孔中部设有压缩弹簧，压缩弹簧中穿入滑动轴销与长方形框孔后框中的后弹簧挡板拧紧，滑动轴销沿前滑销插入前方的前挡条挡座后方的滑动孔中，框中的后弹簧挡板的连接板与长方形框孔后方框沿的螺母孔是用螺栓连接的，滑板锁的中部两侧两个短框中楔入双座体长档条板双楔入座后，用螺栓穿入双座体长档条板两个双楔入座上方的螺母孔与斗状汽封门后端沿内侧近中部的连接孔连接后，斗状汽封门与滑板锁就成为一个滑板锁只能被迫向前滑动和在解除外力时在压缩弹簧作用下，将斗状汽封门推向滑板锁的前端，被长方形框和锁板前两侧中短框前框档住后，停在固定位置处；所述滑板锁向前滑动幅度为40毫米，滑板锁中前方三分之一处两侧设有滑板连接座，两侧滑板连接座与锁板受力臂，用贯穿长轴连接，贯穿长轴从两个滑板连接座孔向外伸出的贯穿受力短轴进入两个跨梁锁内侧的滑动受力滑套中，两个跨梁锁后部下方外侧的跨梁锁短轴与汽缸筒上肩部的跨梁锁连接座连接，滑板锁的两根锁板受力臂的后端与三角受力板的前上方三角用上三角处连接长轴连接，三角受力板两个后肩部三角用后三角连接长轴连接固定，两个三角受力板下角与传动轴连接并用键锁锁死，传动轴与汽缸筒中上部的三个顺向传动轴连接座连接，受力三角板竖向上前处设有几何形小支撑架，几何形小支撑架两侧的夹板与三角板上前方板体用螺栓连接，传动轴的后方轴杆与汽缸筒外壁中上方的传动轴连接座连接，并从传动轴连接座孔穿出与操纵柄用操纵柄锁键连接并锁定，操纵柄的另一端用连接短轴与承力杆连接，连接短轴与承力杆为一体；所述汽动竖向活塞在竖向高压汽缸筒缸筒内，竖向高压汽缸筒的竖向缸筒定位篐套与主汽缸筒中下方的竖向缸筒篐套定位连接座的连接轴连接，竖向高压汽缸筒上肩部前侧的竖向缸筒上肩进排汽道用高压汽管与复位供汽管同侧供汽孔连接，竖向高压汽缸筒下方后筒壁的竖向缸筒下进汽道用高压汽管与同侧主汽缸筒底部同侧的跟进式供汽道连接，复位供汽管设在主汽缸筒的下方汽缸筒座的中空部的小座架上，与主汽缸筒顺向设置，小座架与汽缸筒座的底部架体用螺栓连接，缸筒座的下底座用缸筒座底连接螺栓与弹射舱底板连接，复位供汽管前端的复位供汽管进汽道用复位高压输汽管与设在系统后方的高压增压储汽罐连接，复位供汽管每隔1200毫米加设一个隔离缓冲阀，防止复位供汽管同时进汽，对相关联结构造成坏损；所述隔离缓冲阀由隔离缓冲阀壳圈，隔离板，应力竖向转轴的旋转弹簧由弹簧臂和旋转臂组成，隔离板与隔离缓冲阀壳圈连接，应力竖向转轴从隔离缓冲阀壳圈上方中心孔插入隔离缓冲阀壳圈下底部的旋孔，应力竖向转轴与隔离板后板面紧贴，隔离板左侧的半月形进汽孔小于隔离板左侧的竖向半月形隔离板的外边缘，半月形汽门板的外边大于半月形进汽孔，半月形汽封门板的外缘边小于隔离板的外缘边框，半月形汽封门板的竖向立边与应力竖向转轴连接后，右侧板面紧贴半月形进汽孔的后孔外沿面，隔离板右侧的板面中央圆形小孔的排汽孔上方的汽门板臂与排汽孔前上方的汽门板臂连接座连接，左右两个汽门板呈反向设置，应力竖向转轴伸出隔离缓冲阀上方的轴杆上套有旋转弹簧，旋转弹簧下端簧脚与阀体连接固定，旋转弹簧的上端向外伸出的弹簧臂与应力旋转臂外侧端连接，应力旋转臂根部的连接方孔与应力竖向转轴上方的应力转柱上端方形体连接后，用螺母与应力竖向转轴顶端的柱体连接并锁死，推力杆前端和竖向牵拉柱下方的两个竖向面用螺栓与防下沉活塞的后轴座后方的两侧连接板连接；所述中心轴体套有滚动轴承，滚动轴承外套为异形加厚轴承套，加厚油封板的内丝与中心轴的轴头外丝连接后楔入异形加厚轴承套的凹形圆圈内，并与中心轴的前圆面和异形加厚轴承套前圆面持平，加厚油封板内丝与中心轴轴头外丝的连接作用于系统在复位运行时将推力杆前方的关连构部件同步向后牵拉复位，异形加厚轴承套的外圆面附上滑行瓦，并用隐形螺钉与异形加厚轴承套连接，异形加厚轴承套前圈面用螺栓与十字推杆连接座连接，十字推杆前端的十字推杆前加固板用连接螺栓与水阻防下沉活塞后轴座连接，中心轴加套滚动轴承，滚动轴承的外轴承套为异型加厚轴承套，用加厚油封板内丝与中心轴的轴头外丝连接，楔入异形轴承套前圆面凹口内使三者齐平，异形轴承套外圆面加盖滑行瓦用隐形螺钉连接，异形轴承套前套圈用螺栓与前方的楔入杆座连接，楔入短杆前部的楔入头的前圆面加设防撞损厚胶垫，并用隐形螺栓与楔入头连接；所述水阻变径缸筒是系统完成弹射运行时，停止汽动运行的同时汽缸筒内最前方的楔入头到达指定位置，即为缸筒变径位置，水阻变径缸筒内下底筒壁与汽缸筒内下底平面相同且相互平行，水阻变径缸筒除了外筒体，缸筒中上内壁直径均变大，变径的作用是使筒内中空活塞在完成制动后被水体压迫向后滑行到未变径的缸筒内壁端沿的位置栖停，缸筒下底的内壁与汽缸筒保持平行是为了防止滑行活塞进入水阻变径缸筒后下沉，并在复位运行时被筒下内壁的沿棱挂住引起损坏故障的发生，停在水阻变径缸筒后端的中空活塞为中空结构，下底呈缺月牙弧形面，中空孔的直径大于后方的楔入头的直径，以便于楔入头顺利楔入；所述缓冲塞柱的柱体穿套在压缩弹簧中，压缩弹簧被缓冲塞柱的塞柱座阻挡，缓冲塞柱的柱体穿过中空活塞前底部的塞柱孔后，用螺栓与塞柱锁板连接锁死，水阻变径缸筒长度为5000-6000毫米，水阻变径缸筒前部是两侧向后上方扬起的水体升降筒，系统在弹射运行时，高压增压储汽罐中的高压汽体，通过高压输汽管从汽缸筒右侧的进汽道进入缓冲室，在推动活塞向前运行的同时，高压汽体进入汽缸筒中下方左侧的跟进式供汽道，再经过高压汽管进入竖向高压汽缸筒下底上方的竖向缸筒下进汽道，再进入竖向高压汽缸筒内推动竖向高压汽缸筒内的汽动竖向活塞向上方运行，并带动汽动竖向活塞为一体的承力杆向上运行，又带动了操纵柄的外端向上运行，同时使操纵柄内侧的柄端与传动轴的杆体顺时针旋转，又带动了与传动轴前方的轴杆连接的三角受力板以及相关连构件同步向右上方运行；所述斗状汽封门进入斗形缝口后锁板受力臂后方的几何形小支撑架不再支撑锁板受力臂，此时锁板受力臂是受后方推力的作用下继续向前推动滑板锁向前运行，使滑板锁的前锁舌平行向前进入斗形缝口右侧的前锁舌锁槽，同时滑板锁的后锁钩钩入同侧的后锁钩凹形锁槽中，使斗状汽封门被滑板锁压在斗形缝口内的斗形气密封垫带中，同时用于防止开口运行段汽缸筒被高压汽体的膨胀力作用下向两侧撑开的跨梁锁，在跨梁锁内侧的滑动受力滑套在贯穿受力短轴向下前方的作用力下，使跨梁锁前端的跨梁锁前锁钩钩住缝口右侧的锁棱将开口缝锁死，此时，缸筒内的活塞已经被推进到斗状汽封门的下方，斗形汽密封垫带也被斗状压槽轮在斗状汽封门进入斗形缝前被提前压入斗形缝口中被随后进入的斗状汽封门压在斗形缝中起到汽密封作用，当活塞后端沿运行越过汽缸筒右侧中下方跟进式供汽道时高压蒸汽迅速进入后，与其相关联的构部件均同时反方向运行完成右侧斗状汽封门对斗形缝口的闭锁运行，然后逐序交替运行；同时活塞前方的推力杆与推力杆相连接的相关部件均被带动同步向前高速运行，直到完成全部运行；所述活塞最前方的楔入头到达水阻变径缸筒时，随着惯性力撞入水阻变径缸筒后端的中空活塞的中空孔中，并在中空活塞的压缩弹簧和缓冲塞柱作用下卸力后继续推动中空活塞向前挤压水体从水阻变径缸筒两侧的进出水孔进入两侧向后上方扬起的水体升降筒，在水体的阻截下，使得中空活塞以及相关连的部件均同步逐渐地停止向前运行完成水阻制动程序，在系统停止向前运行的同时复位运行也开始启动，汽缸筒内尚存汽体，被多级高压引风机经高压汽管从汽缸筒后方的排汽道强行快速抽出，再经高压输汽管压入回收高压储汽罐内后，高压增压储汽罐内的高压汽体经复位高压输汽管经复位供汽管进汽道进入复位供汽管，再从复位供汽管两侧的供汽孔逐次交替经高压汽管从竖向高压汽缸筒上肩部的前侧竖向缸筒上肩进排汽道，进入竖向高压汽缸筒内推动汽动竖向活塞向下方运行，并带动承力杆、操纵柄、传动轴反方向运行，使受力三角板带动锁板受力臂，将滑板锁的前锁舌和后锁钩，同时从前锁舌锁槽和后锁钩凹形锁槽中拉出，在几何形小支撑架支撑力作用下，使两根锁板受力臂向上后方托举运行，将斗状汽封门从斗形缝口中提出，与此同步运行的是从滑板锁两个滑板连接座的外侧伸出的两根贯穿受力短轴，在跨梁锁的滑动受力滑套内反向向后运行，将跨梁锁的前锁钩向上脱离锁棱向上后方运行，并且与滑板锁被同步同时退回原悬停位置的同时，复位供汽管内的高压蒸汽进入后方的半月形进汽孔，并通过隔离缓冲阀从另一侧供汽孔经高压汽管进入同侧的竖向高压汽缸筒，再按上述程序反向运行，然后交替逐次运行直至斗状汽封门被全部打开，系统全部退回原位，在第一组斗状汽封门被打开后复位时，低速的变频电机启动并带动导向轮向后方运行的同时与竖向下垂受力柱相连接的胶质平衡轮，载机滑模及下方的竖向拉牵柱及相连部件都同步向后运行，同时斗形汽密封垫带卷轮轴上的变频电机也同步启动，将斗形汽密封垫带从斗形缝口拉出并且卷叠到斗状卷轮上并同步被返回原位，完成复位运行程序。