[发明专利]航母舰载机电磁弹射器

摘要

一种航母舰载机电磁弹射器，由航母、舰载机、条形无刷永磁直线电机、蓄电池组、智能控制器和操作台组成，直线电机属于双驱动电机，直线定子与左永磁条和右永磁条组成多个磁极互为相反的闭合磁通回路，直线定子的多个铁芯线圈经过自动换相，形成的运动磁场驱动左、右永磁条，直线电机、蓄电池组和智能控制器一体化集中在方管形机架内，整体机构成为简单的密封结构的电磁弹射器的核心，整体机构保护性好，可靠性高，蓄电池组的能量储存大，调整蓄电池的数量和电压，满足舰载机起飞时必需的电量和功率，起飞按钮的F形推杆上的上、下永磁颗粒之间的调压霍尔传感器位于不同的位置，直线电机产生不同的推力，简单有效地实现推力可控的电磁弹射器。

主权项

1.一种航母舰载机电磁弹射器，由航母、舰载机、条形无刷永磁直线电机、蓄电池组、智能控制器和操作台组成，其特征在于：所述航母舰载机电磁弹射器设置航母（1），航母的甲板（2）上设置长方形的条形槽，条形槽的长度小于航母甲板的长度，条形槽内设置条形无刷永磁直线电机（3），航母的甲板上设置多个舰载机（4），所述舰载机包括轻型战斗机和重型战斗机或者无人战斗机，航母甲板后方设置操作室（5），操作室内设置操作台（6），操作台上设置重型战斗机起飞按钮（7）、轻型战斗机起飞按钮（8）和电源按钮（9），所述条形无刷永磁直线电机设置前机盒（10）和后机盒（11），前机盒内前端设置智能控制器（12），智能控制器后端设置前蓄电池组（13），后机盒内设置后蓄电池组（14），前、后蓄电池组串联为整体蓄电池组，整体蓄电池组依靠航母发电机输出的直流电源进行充电，条形无刷永磁直线电机设有方管形机架（15），方管形机架内方设有左轨道（16）、右轨道（17）、上轨道（18）和下轨道（19），方管形机架上端设有左连接边（20）和右连接边（21），所述条形槽设置左安装边（22）和右安装边(23)，左、右连接边安装在左、右安装边的上端，左、右连接边平面与甲板平面一致，左、右连接边与左、右安装边吻合后，用多个沉头螺钉(24)固定，方管形机架的长度与条形槽的长度相等，方管机架内底部中间设有槽型架(25)，槽型架用铝合金制造成长条形，槽型架上端设有直线定子(26)，直线定子设有多个工字形铁芯(27)，工字形铁芯由多个工字形硅钢片叠加成型，工字形铁芯设有左安装孔和右安装孔，工字形铁芯上端第一片硅钢片比较厚，设为铁芯压板(28)，铁芯压板设有左螺母孔和右螺母孔，槽型架设有多个左螺杆孔和多个右螺杆孔，多个左螺杆孔和多个右螺杆孔左、右对称，多个左螺杆孔和多个右螺杆孔全部对应，多个左螺杆孔之间的等分距离和多个右螺杆孔之间的等分距离均等于工字形铁芯前后端的长度，多个左螺杆孔和多个右螺杆孔内设有多个左螺杆（29）和多个右螺杆（30），左螺杆和右螺杆均为细长型的沉头螺丝钉，方管机架底部中间设有多个左安装孔和多个右安装孔，多个左安装孔与多个左螺杆孔全部对应，多个右安装孔与多个右螺杆孔全部对应，多个左螺杆和多个右螺杆经过方管机架底部的左安装孔和右安装孔，经过槽型架的左螺杆孔和右螺杆孔，经过工字形铁芯的左安装孔和右安装孔，经过铁芯压板的左螺母孔和右螺母孔，将方管机架、槽型架、多个工字形铁芯和铁芯压板紧固在一起，多个工字形铁芯紧挨着排成条形铁芯，条形铁芯的长度等于槽型架的长度，条形铁芯的前端与前机盒的后端对齐，条形铁芯的后端与后机盒的前端对齐，前机盒和后机盒的底部分别由前螺丝钉（31）和后螺丝钉（32）紧固在方管形机架的底部中间，每个工字形铁芯表面均设有绝缘外套（33），绝缘外套上平绕多层漆包线，制成铁芯线圈（34），多个铁芯线圈连接成直线定子，每个工字形铁芯均设有左梯形磁极（35）和右梯形磁极(36)，各个工字形铁芯之间的角尖互相对齐紧挨着没有间隙，多个线圈绕组均封闭在工字形铁芯内，形成无槽式直线定子，无槽式直线定子漏磁少，磁场换向时，能够避免直线定子工作时产生的齿牙噪音，多个铁芯线圈平均分成3个不同相位的线圈绕组，是将多个铁芯线圈分别连接成A相线圈、B相线圈和C相线圈，3相线圈之间位置相差的电角度为120度，每相线圈均由数量相等的多个铁芯线圈串联组成，相邻的铁芯线圈绕制方向互为向反，每相线圈平均分成多个分线圈绕组，3相线圈的多个分线圈绕组的数量相等，3相线圈的多个分线圈绕组互相交叉在等分的位置上，3相线圈的多个分线圈绕组之间的位置相差120度的电角度，3相线圈连接为Y形的电路，3相线圈的首端连接为中性线，3相线圈的末端引出3相输出线，所述槽型架底部与多个铁芯线圈之间设有接线腔(37)，接线腔用于安装3相线圈之间的跨接线、中性线、传感器引出线和3相线圈输出线，多个工字形铁芯之间设有3个位置不同的传感器槽，传感器槽内安装A相霍尔传感器(38)、B相霍尔传感器(39)和C相霍尔传感器(40)，3个霍尔传感器均为开关型的传感器，3个霍尔传感器之间相差120度的电角度，所述智能控制器设有120度电角度的换相电路，3个霍尔传感器的引出线经过多个铁芯线圈之间的缝隙向下引出，槽型架设有3个垂直线槽(41)，3个垂直线槽分别与3个霍尔传感器对齐，3个霍尔传感器的引出线分别经过3个垂直线槽引到接线腔内；所述条形无刷永磁直线电机设有条形导磁车，条形导磁车设有左边板(42)、右边板(43)和顶板(44)，左边板和右边板是用铁质材料制成的导磁板，顶板是用铝合金材料制成的非导磁板，顶板的横截面为n形，左边板和右边板与顶板之间用螺丝钉连接，左边板前端焊接上连接板和下连接板，上、下连接板左端焊接左前轮轴，左边板后端焊接上连接板(45)和下连接板(46)，上、下连接板左端焊接左后轮轴(47)，右边板前端焊接上连接板和下连接板，上、下连接板左端焊接右前轮轴，右边板后端焊接上连接板(48)和下连接板(49)，上、下连接板右端焊接右后轮轴(50)，所述4个轮轴的上下端均安装轴承(51)，8个轴承外圆均安装滑轮(52)，左边板的4个滑轮滚动在方管形机架内方的左轨道，右边板的4个滑轮滚动在方管形机架内方的右轨道，左边板和右边板的前上端均设有前轮轴(53)，左、右前轮轴上均安装轴承(54)，轴承上安装左前滑轮(55)和右前滑轮(56)，左前滑轮和右前滑轮滚动在方管形机架内方的上轨道，左边板和右边板的后下端均设有后轮轴(57)，左、右后轮轴上均安装轴承(58)，轴承上安装左后滑轮(59)和右后滑轮(60)，左后滑轮和右后滑轮滚动在方管形机架内方的下轨道，方管形机架的上轨道中间设有线条槽(61)，条形导磁车的顶板中间设有推进刀板(62)，推进刀板位于线条槽内，方管形机架上端设有舰载机，舰载机下端设有V形拦杆(63)，V形拦杆用钢筋弯成直角形，直角尖朝前下端，V形拦杆上端的左连接边和右连接边(64)与机身连接，推进刀板上端位于V形拦杆的直角尖，推进刀板向前推动V形拦杆驱动舰载机加速，舰载机逐渐上升起飞，V形拦杆在推进刀板的前端向上滑动到顶后与推进刀板脱离；条形导磁车的左边板右端面设有左永磁条(65)、右边板的左端面设有右永磁条(66)，左、右永磁条的长度均等于条形导磁车的长度，左、右永磁条的宽度均等于条形铁芯的宽度，左、右永磁条均由多个方块永磁体(67)拼接组成，相邻的方块永磁体的极性互为相反，方块永磁体是用稀土材料制成的强磁体，方块永磁体前后的长度近似于但是不等于工字形铁芯前后的长度，左永磁条和右永磁条的多个方块永磁体的数量和大小相等，左、右对称，每一个左方块永磁体与每一个右方块永磁体均对齐，对齐的左方块永磁体与右方块永磁体的极性互为相反，条形铁芯位于左永磁条和右永磁条之间，形成相等的左均匀气隙(68)和右均匀气隙(69)；条形导磁车左、右端的8个滑轮分别支撑在方管形机架内方的左轨道、右轨道，条形导磁车在方管机架内前后运动时，使车体左、右端的平行线位置稳定，左前滑轮和右前滑轮支撑在方管形机架内方的上轨道，左后滑轮和右后滑轮支撑在方管形机架内方的下轨道，推进刀板向前推动V形拦杆，使左前滑轮和右前滑轮的作用力向上，使左后滑轮和右后滑轮的作用力向下，条形导磁车在方管机架内向前运动时，使车体上、下端的平行线位置稳定；多个铁芯线圈位于左永磁条和右永磁条之间形成多个磁极互为相反的闭合磁场，多个铁芯线圈通电后经过自动换相形成运动磁场驱动条形导磁车，所述条形无刷永磁直线电机的前机盒左端设有前霍尔传感器(70)，后机盒左端设有后霍尔传感器(71)，前、后霍尔传感器均为开关型传感器，当条形导磁车向前加速到达方管形机架前端时，左永磁条前端的方块永磁体接近前霍尔传感器，前霍尔传感器输出信号到智能控制器的电制动输入端，条形导磁车立即制动停车，然后智能控制器按照设定程序控制条形导磁车自动低速倒车，当条形导磁车倒达方管形机架后端时，左永磁条后端的方块永磁体接近后霍尔传感器，后霍尔传感器输出信号到智能控制器的电制动输入端，条形导磁车立即制动停车，使推进刀板复位在线条槽后端，准备下一个舰载机的起飞；所述重型战斗机起飞按钮和轻型战斗机起飞按钮均为调速式按钮，调速式按钮的输出端连接智能控制器的调速输入端，调速式按钮对条形无刷永磁直线电机的驱动电压进行调整，重型战斗机起飞按钮设有F形的短推杆(72)，轻型战斗机起飞按钮设有F形的长推杆(73)，长推杆和短推杆的中端均设有上永磁颗粒(74)，长推杆和短推杆的下端均设有下永磁颗粒(75)，上永磁颗粒与下永磁颗粒垂直对应，极性互为相反，长推杆的上永磁颗粒与下永磁颗粒之间的距离长，短推杆的上永磁颗粒与下永磁颗粒之间的距离短，长推杆的上永磁颗粒与下永磁颗粒之间设有前调压霍尔传感器(76)，短推杆的上永磁颗粒与下永磁颗粒之间设有后调压霍尔传感器(77)，前、后调压霍尔传感器位于N极与S极之间的变化磁场中，根据磁力线的强度和极性的变化，前、后调压霍尔传感器输出高低不同的信号电压，重型战斗机起飞按钮和轻型战斗机起飞按钮在静止状态下，按钮弹簧的弹力使二者的下永磁颗粒的S极靠近前、后调压霍尔传感器，前、后调压霍尔传感器输出的信号电压均为0V，当按下重型战斗机起飞按钮，上永磁颗粒N极靠近后调压霍尔传感器时，使后调压霍尔传感器输出的信号电压为5V，按钮按下的过程是信号电压从0V到5V的线性变化的过程，当按下轻型战斗机起飞按钮时，因为上永磁颗粒与下永磁颗粒之间的距离长，前调压霍尔传感器位于上永磁颗粒与下永磁颗粒的中间偏上，使前调压霍尔传感器的磁力线弱，所以前调压霍尔传感器输出的信号电压为3V，按钮按下的过程是信号电压从0V到3V的线性变化的过程，按下重型战斗机起飞按钮时，智能控制器的调速输入端的信号是5V的高电压，条形无刷永磁直线电机的驱动电压高、功率大，按下轻型战斗机起飞按钮时，智能控制器的调速输入端的信号是3V的低电压，条形无刷永磁直线电机的驱动电压低、功率小，智能控制器的调速输入端的信号电压为0V时，条形无刷永磁直线电机关机，重型战斗机起飞按钮或轻型战斗机起飞按钮按下的过程，是条形无刷永磁直线电机的驱动电压由低到高的过程，因此舰载机在柔性加速状态下起飞，避免了冲击状态的起飞。/n