一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置

本发明属于机械传动结构的，具体涉及一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置。

背景技术：

1、传统固态发射药火炮的弹药为使弹丸初速、射程最大化，常采用提高发射药密度的方法；但为使火药在击发过程中有更好的性能，装药常采用带孔的火药颗粒，发射药筒内颗粒之间也存在较大间隙，固态发射药的装填密度小于其本身密度；两种因素相互制约、相互影响，导致传统固态发射药火炮不能充分发挥其性能。固态发射药火炮的弹丸装填方式常采用后装式装填，即从火炮身管后部(膛室后端与药室前段位置)通过旋转膛室将弹丸装填到膛室内。

2、相对比与采用固态发射药的传统火炮，非固态发射药火炮具有燃烧规律易于控制，射程、射速可控，便于补给等优势。目前非固态发射药火炮主要有三种类型，分别为整装式、外部动力喷射式、再生喷射式；整装式液体发射药火炮是将液体发射药注入药筒，然后连同弹丸一起装入火炮药室，与传统火炮炮弹的装填方式无异，但是其燃烧规律难以有效控制，导致初速和压波动较大，射击精度下降不能满足战术技术指标的要求；外部动力喷射式液体发射药火炮是由外部高压源将液体发射药泵入燃烧室内，对燃烧室密封结构要求较高；再生喷射式液体发射药火炮药液注入燃烧室无需外部动力源，它可利用燃烧室压力增大后通过差动活塞的压力作用在储液室的发射药液之上，使发射药喷射到火炮的高压燃烧室内。再生喷射式液体发射药火炮以其无药筒、无需外部能源、控制方便的优势，推动非固态发射药火炮研究快速发展，但如今可正常使用的弹丸装填装置较少，制约了非固态发射药火炮研制进程。

3、对于采用加注式非固态发射药的火炮，非固态发射药火炮膛室后端设计的药室和击发装置过于笨重，传统火炮的弹丸前装填和后装填方式难以满足使用条件。为减小弹丸装填过程中频繁启闭药室或装拆炮身部件等产生的不利影响，使火炮获得较为稳定的弹道性能，提高操作便利性，需采用一种可适用的装填方式，即在药室前端与药室前段的位置设计装填装置用于装填弹丸。因此，发明一款适用于非固态发射药火炮的弹丸装填装置则成为了刚需。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，以实现加注式非固态发射药的火炮弹丸快速装填功能。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，所述旋转式弹丸装填装置包含身管、锁定和解锁组件，回转坡膛、上壳体、下盖和动力结构；所述旋转式弹丸装填装置通过下盖与外部的安装架连接；上壳体固定安装在身管的腔体外壳的上方，下盖固定安装于腔体外壳的下方，回转坡膛安装在腔体外壳之中且与上壳体和下盖转动安装；锁定和解锁组件安装在上壳体的中间凹槽空腔内，用于对回转坡膛进行限位和限位解锁；动力结构用于带动回转坡膛转动。

3、锁定和解锁组件包括止动盘、凸轮、锁定销组件；止动盘与回转坡膛固定连接，止动盘与凸轮转动连接，止动盘安装在上壳体的中间凹槽空腔内，通过止动盘与上壳体的作用面的配合，实现回转坡膛转动范围的限制；锁定销组件安装在上壳体内，锁定销组件与凸轮的圆弧面配合，实现止动盘限位和限位解锁。

4、所述旋转式弹丸装填装置还包括上盖，上盖固定安装在上壳体上，用于固定锁定和解锁组件。

5、上壳体内的中间凹槽空腔内设置有限位锁定到位作用面、装填到位作用面和滑槽；凸轮上设置有扇形圆弧面，第一作用面和第二作用面。

6、所述止动盘上设置有锁定卡槽，第一限位面、第二限位面、第三限位面和第四限位面；第一限位面用于壳体的限位锁定到位作用面接触限位，闭闩锁定；第二限位面分别与壳体的装填到位作用面接触限位，开闩、炮弹装填；第三限位面和第四限位面分别与凸轮的第一作用面和第二作用面接触，凸轮转动，通过面面接触，带动止动盘转动

7、所述锁定销组件包括锁定销、弹簧和滚子；弹簧一端安装在上壳体上的滑槽中，另一端固定连接锁定销，锁定销插入锁定卡槽中，实现止动盘的限位，锁定销从锁定卡槽中脱离，实现止动盘的解锁；滚子固定安装在锁定销上，滚子与凸轮的扇形圆弧面配合。

8、所述动力结构为摇把，摇把与凸轮固定连接，转动摇把，带动凸轮转动。

9、所述凸轮的扇形凸轮的外轮廓线公式为：

10、l＝l0+20-20cos(9πθ)

11、其中：

12、l为扇形凸轮外缘到凸轮转动轴线的距离；

13、l0为扇形凸轮外缘基础(最小)半径尺寸；

14、θ为扇形凸轮扇角范围为(0°≤θ≤40°)。

15、所述旋转式弹丸装填装置还设置有水滴形被动密封槽与主动密封圈结合的密封结构。

16、所述水滴形被动密封槽结构为:腔体外壳内部腔室设置两端有第一雨滴形空腔，回转坡膛的两端设置有第二雨滴形空腔；且满足在闭闩锁定状态下回转坡膛与身管同轴时，第一雨滴形空腔和第二雨滴形空腔交错分布。

17、本发明与现有技术相比，其显著优点是：

18、(1)本发明设计的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，能够完成预定动作，简化装弹流程。

19、(2)通过设置水滴形被动密封槽与主动密封圈结合的密封结构，降低加工装配难度，同时密封效果更好。

20、(3)采用可旋转的膛室设计，弹丸在膛室侧方装入堂内，消除装弹入膛时的燃烧室拆装动作，使得横向空间利用充分，同时减小装填装置的总质量，提升火炮轻量化性能。

21、(4)本发明结构简单，易于实现，可靠性高。

技术特征：

1.一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述旋转式弹丸装填装置包含身管(1)、锁定和解锁组件，回转坡膛(4)、上壳体(6)、下盖(7)和动力结构；所述旋转式弹丸装填装置通过下盖(7)与外部的安装架连接；上壳体(6)固定安装在身管(1)的腔体外壳(103)的上方，下盖(7)固定安装于腔体外壳(103)的下方，回转坡膛(4)安装在腔体外壳(103)之中且与上壳体(6)和下盖(7)转动安装；锁定和解锁组件安装在上壳体(6)的中间凹槽空腔内，用于对回转坡膛(4)进行限位和限位解锁；动力结构用于带动回转坡膛(4)转动。

2.根据权利要求1所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，锁定和解锁组件包括止动盘(2)、凸轮(3)、锁定销组件(5)；止动盘(2)与回转坡膛(4)通过键过渡配合连接，止动盘(2)与凸轮(3)转动连接，止动盘(2)安装在上壳体(6)的中间凹槽空腔内，通过止动盘(2)与上壳体(6)的作用面的配合，实现回转坡膛(4)转动范围的限制；锁定销组件(5)安装在上壳体(6)内，锁定销组件(5)与凸轮(3)的圆弧面配合，实现止动盘(2)限位和限位解锁。

3.根据权利要求1所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述旋转式弹丸装填装置还包括上盖(8)，上盖(8)固定安装在上壳体(6)上，用于固定锁定和解锁组件。

4.根据权利要求2所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，上壳体(6)内的中间凹槽空腔内设置有限位锁定到位作用面(602)、装填到位作用面(601)和滑槽(603)；凸轮(3)上设置有扇形圆弧面(301)，第一作用面(302)和第二作用面(303)。

5.根据权利要求4所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述止动盘(2)上设置有锁定卡槽(201)，第一限位面(202)、第二限位面(203)、第三限位面(204)和第四限位面(205)；第一限位面(202)用于上壳体(6)的限位锁定到位作用面(602)接触限位，闭闩锁定；第二限位面(203)分别与上壳体(6)的装填到位作用面(601)接触限位，开闩、炮弹装填；第三限位面(204)和第四限位面(205)分别与凸轮(3)的第一作用面(302)和第二作用面(303)接触，凸轮(3)转动，通过面面接触，带动止动盘(2)转动。

6.根据权利要求6所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述锁定销组件(5)包括锁定销(503)、弹簧(502)和滚子(501)；弹簧(502)一端安装在上壳体(6)上的滑槽(603)中，另一端固定连接锁定销(503)，锁定销(503)插入锁定卡槽(201)中，实现止动盘(2)的限位，锁定销(503)从锁定卡槽(201)中脱离，实现止动盘(2)的解锁；滚子(501)固定安装在锁定销(503)上，滚子(501)与凸轮(3)的扇形圆弧面(301)配合。

7.根据权利要求1所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述动力结构为摇把(9)，摇把(9)与凸轮(3)固定连接，转动摇把，带动凸轮(3)转动。

8.根据权利要求5所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述凸轮(3)的扇形凸轮(301)的外轮廓线公式为：

9.根据权利要求1所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述旋转式弹丸装填装置还设置有水滴形被动密封槽与主动密封圈结合的密封结构。

10.根据权利要求9所述的置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，其特征在于，所述水滴形被动密封槽结构为:腔体外壳(103)内部腔室设置两端有第一雨滴形空(1202)腔，回转坡膛(4)的两端设置有第二雨滴形空腔(1201)；且满足在闭闩锁定状态下回转坡膛与身管同轴时，第一雨滴形空腔(1202)和第二雨滴形空腔(1201)交错分布。

技术总结本发明个公开了一种一种置于药室前端的旋转式弹丸装填装置，所述旋转式弹丸装填装置包含身管、锁定和解锁组件，回转坡膛、上壳体、下盖和动力结构；所述旋转式弹丸装填装置通过下盖与外部的安装架连接；上壳体固定安装在身管的腔体外壳的上方，下盖固定安装于腔体外壳的下方，回转坡膛安装在腔体外壳之中且与上壳体和下盖转动安装；锁定和解锁组件安装在上壳体的中间凹槽空腔内，用于对回转坡膛进行限位和限位解锁；动力结构用于带动回转坡膛转动。与现有技术性相比，本发明能够实现加注式非固态发射药的火炮弹丸快速装填功能，且装置结构简单，密封效果好，也达到了火炮轻量化的设计效果。技术研发人员：孙全兆,杨鑫,王志强,杨国来受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27