CN112808703A - 一种舰船火炮自动除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舰船火炮自动除冰装置，属于火炮除冰技术领域，能够实现舰船火炮的内外壁自动除冰，节省人力，利用电磁感应涡流加火炮内外壁表层，使冰层底部融化脱落，相比于电阻加热方式效率高、能耗低，包括旋转机构和第一直线运动单元、第二直线运动单元，第一直线运动单元和第二直线运动单元均连接于旋转机构，第一直线运动单元连接并带动第一线圈，第二直线运动单元连接并带动第二线圈；第二直线运动单元连接于旋转机构的旋转轴心处，第一直线运动单元连接于旋转机构的远离旋转轴心处，旋转机构旋转时带动第一线圈和第二线圈沿炮筒螺旋运动。

Description

一种舰船火炮自动除冰装置

技术领域

本发明属于火炮除冰技术领域，具体涉及一种舰船火炮自动除冰装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在极低温的气候影响下，航行舰船上层建筑及各类设备会覆盖大量的冰雪，使船舶吃水深度及重心发生变化，从而降低舰船隐性、对舰体外部的雷达、火炮、垂发***、救生***等带来极大影响，也直接影响了舰艇战斗力。甚至可以认为，一艘表面结冰严重的舰艇战斗力接近为零。

目前，大多数舰船火炮除冰采用人工作业的方式，发明人认为，这种方式除冰效率低，能耗大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种舰船火炮自动除冰装置，能够实现舰船火炮的内外壁自动除冰，节省人力，利用电磁感应涡流加火炮内外壁表层，使冰层底部融化脱落，相比于电阻加热方式效率高、能耗低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的技术方案提供了一种舰船火炮自动除冰装置，包括旋转机构、第一直线运动单元和第二直线运动单元，第一直线运动单元和第二直线运动单元均连接于旋转机构，第一直线运动单元连接并带动第一线圈，第二直线运动单元连接并带动第二线圈；第二直线运动单元连接于旋转机构的旋转轴心处，第一直线运动单元连接于旋转机构的远离旋转轴心处，旋转机构旋转时带动第一线圈和第二线圈沿炮筒螺旋运动。

本发明工作原理为：

旋转机构带动第一直线运动单元绕炮筒的中心轴转动，同时第一直线运动单元带动第一线圈沿着炮筒的中心轴直线运动，两种运动复合为绕着火炮外壁的螺旋运动；旋转机构带动第二直线运动单元绕炮筒的中心轴转动，同时第二直线运动单元带动第二线圈沿着炮筒的中心轴直线运动，两种运动复合为绕着火炮内壁的螺旋运动；第一线圈在火炮外壁上产生涡流，从而升温融化冰层与火炮接触的部位使冰层脱落；第二线圈在火炮内壁上产生涡流，从而升温融化冰层与火炮接触的部位使冰层脱落。

上述本发明的技术方案的有益效果如下：

1)本发明能够实现舰船火炮的内外壁自动除冰，节省人力，利用电磁感应涡流加火炮内外壁表层，使冰层底部融化脱落，相比于电阻加热方式效率高、能耗低。

2)本发明使用感应得到的涡流加热炮筒，利用非绝缘金属的涡流自感效应的，能够在不接触炮筒的情况下，加热炮筒，避免接触炮筒时受到炮筒内膛线复形状的影响。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的整体示意图。

图中：1、步进电机，2、齿轮，3、轴承座，4、第一线圈，5、滚轮，6、弹簧，7、齿条，8、底盘，9、环形部，10、丝杠，11、滑块，12、螺栓，13、开孔，14、杆件，15、第二线圈，16、光杠，17、炮筒，18、旋转机构动力源。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种舰船火炮自动除冰装置，能够实现舰船火炮的内外壁自动除冰，节省人力，利用电磁感应涡流加火炮内外壁表层，使冰层底部融化脱落，相比于电阻加热方式效率高、能耗低。

实施例

本发明的一种典型实施方式中，本实施例公开了一种舰船火炮自动除冰装置，包括旋转机构、第一直线运动单元和第二直线运动单元，第一直线运动单元和第二直线运动单元均连接于旋转机构，此处旋转机构是一能够绕一固定轴线的旋转的装置，第一直线运动单元连接并带动第一线圈4在炮筒17外侧轴向运动，第二直线运动单元连接并带动第二线圈15在炮筒17内侧轴向运动；第二直线运动单元连接于旋转机构的旋转轴心处，第一直线运动单元连接于旋转机构的远离旋转轴心处，因此旋转机构旋转时带动第一线圈4和第二线圈15沿炮筒17运动。

此处需要详细介绍舰船火炮的炮筒17，舰船火炮的炮筒17是一种在内壁具有螺旋形膛线的结构，一般有海特福式、恩菲尔德式、棘齿式、多边式等几种类型，膛线能够阻碍清理机构的运行，而本实施例中使用非接触式的感应线圈，能够避免膛线阻碍运动的问题。

进一步的，旋转机构包括底板8和筒状件(图中未示出)，筒状件的一端连接底板8，第二直线运动单元连接于底板8圆心位置，第一直线运动单元连接于底板8的远离圆心的位置。

本实施例中，使用的旋转机构套接于火炮炮筒17外，因此筒状件的内径大于火炮炮筒17的外径。在为火炮炮筒17除冰时，旋转机构能在一定程度上为其内的炮筒17保温。

更加具体的，以旋转机构的底板8一端为封闭端，以旋转机构的另一端为开放端，封闭端外沿设有齿圈，齿圈作为传动件使用，

更加具体的，旋转机构筒状件内侧设有两条导轨，以筒状件的中心轴为基准轴，两条导轨间隔180°，导轨外侧安有齿条7，导轨内侧沿导轨延伸的方向设有一凹槽。靠近筒状件轴心处安装有一条光杠16。

需要解释的是，本实施例中的内、外是以筒状件为基准的，筒状件的向心方向为内，筒状件的离心方向为外，由此被实施例中的内、外被准确限定。

进一步的，第一直线运动单元为齿轮齿条机构，齿轮齿条机构的齿轮2一端连接旋转机构，齿轮齿条机构的齿轮2连接齿轮动力源，齿轮动力源连接齿轮支架，第一线圈4固定于齿轮支架向心端，

本领域技术人员能够理解的是，齿轮齿条机构包括齿条7和啮合于齿条7的齿轮2，齿条7为上述导轨外侧安有齿条7。齿轮2连接的动力源为步进电机1，步进电机1与联轴器相连，联轴器连接齿轮2的齿轮轴，步进电机1带动齿轮2沿着齿条7运动，进而带动固定于支架的第一线圈4运动。齿轮2轴通过轴承与轴承座3相连，轴承座3下方装有一个平台，轴承座3和平台共同构成上述的齿轮支架。齿轮齿条机构在传动时，能够做到精确传动，且动量损失较小。

进一步的，平台每端装有一个弹簧6，每个弹簧6上装有一个可沿着内侧凹槽运动的滚轮5。弹簧6一端连接平台，另一端连接滚轮5，滚轮5的滚动面连接齿条7的凹槽，

更为具体的，凹槽为上述的导轨内侧沿导轨延伸的方向设有一凹槽，滚轮5嵌合于上述的凹槽内。

本领域技术人员可以理解的是，通过弹簧6的驱动，能够使得连接于平台的第一线圈4始终与炮筒17外侧接触。

进一步的，第二直线运动单元为滚珠丝杠10机构，滚珠丝杠10机构的滑块11连接第二线圈15，同时滑块11还被上述的光杠16穿过，光杠16起到导向作用。

滚珠丝杠10机构包括相连接的滑块11和丝杠10，其为标准件，在此不再赘述其具体结构，仍然需要补充的是，滚珠丝杠10机构的滑块11外表呈长方体状，滑块11设有用于螺纹连接丝杠10的螺孔，滑块11还连接一具有开孔13的突起，开孔13供光杠16穿过，由于光杠16和丝杠10平行，因此螺孔和开孔13的轴线也是平行的。

由于光杠16起到了导向作用，因此本实施例中的滑块11能够随着光杠16转动，运动相对稳定。

进一步的，第二线圈15和滑块11之间通过螺栓12连接，螺栓12穿过滑块11，螺栓12末端连接第二线圈15。可通过旋转螺栓12来调节线圈与火炮内壁的间距。

本实施例中滑块11的一个端面连接的螺栓12，请参考图1，本实施例中共设有4个螺栓12，四个螺栓12分别连接滑块11一个端面的四角位置，在调整螺栓12时，需要将四个螺栓12一同调整。

进一步的，旋转机构转动连接旋转机构支架，旋转机构支架连接旋转机构动力源18，旋转机构动力源18连接并驱动旋转机构。

本实施例中的旋转机构动力源18采用步进电机1，当步进电机1驱动旋转机构运动时，由于丝杠10位于旋转机构的旋转轴心位置，因此丝杠10可以通过旋转机构获取动力，进而给滑块11传动。

请参考图1，本实施例中的旋转机构支架包括一杆件14以及位于杆件14顶端的环形部9，杆件14竖直设置，环形部9旋转连接上述的旋转机构的中轴线位置。

更加具体的，旋转机构的底板8设有突起，突起***上述的环形部9，从而旋转机构能够以突起为轴转动。

进一步的，第一线圈4和第二线圈15均连接电源。

可以理解的是，本实施例中的第一线圈4和第二线圈15，均属于筒一种环形线圈，由铜导线缠绕在铁芯上并与电路控制板相连接，在线圈上部和周围有电磁屏蔽外壳包围，使磁场只能向外侧扩散。依靠电磁感应加热火炮内外壁表面进行除冰，线圈还装有温度传感器，当线圈的温度传感器连接控制器时，通过控制器获取温度传感器的数据，控制器即可根据获取的数据进而控制线圈的功率。

进一步的，第一直线运动单元和第二直线运动单元均平行设置。

此处的平行是指第一直线运动单元的齿条7和第二直线运动单元的丝杠10平行。

本实施例中的第一直线运动单元带动第一线圈4在炮筒17外侧运动，第二直线运动单元带动第二线圈15在炮筒17内侧运动，

本实施例解决了舰船火炮除冰的问题，旋转机构动力源18带动旋转导轨旋转运动，步进电机1带动齿轮2在齿条上做直线运动，二者复合为绕着火炮外壁的螺旋运动，平台通过弹簧6与滚轮5相连，滚轮5在内侧轨道上移动，保证了直线运动的平稳，第一线圈4在火炮外壁上产生涡流，从而升温融化冰层与火炮接触的部位使冰层脱落。此外，旋转机构带动滑块11在丝杠10上旋转进给运动，第二线圈15在火炮内壁上产生涡流，从而升温融化冰层与火炮接触的部位使冰层脱落。此外，旋转调距螺栓12可以调节第二线圈15与火炮内外壁的间距，以适应不同尺寸的火炮。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，包括旋转机构、第一直线运动单元和第二直线运动单元，第一直线运动单元和第二直线运动单元均连接于旋转机构，第一直线运动单元连接并带动第一线圈，第二直线运动单元连接并带动第二线圈；第二直线运动单元连接于旋转机构的旋转轴心处，第一直线运动单元连接于旋转机构的远离旋转轴心处，旋转机构旋转时带动第一线圈和第二线圈沿炮筒螺旋运动。

2.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述旋转机构包括底板和筒状件，筒状件的一端连接底板，所述第二直线运动单元连接于底板几何中心位置，所述第一直线运动单元连接于底板的远离几何中心的位置。

3.如权利要求2所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述筒状件的内径大于火炮炮筒的外径。

4.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述第一直线运动单元为齿轮齿条机构，齿轮齿条机构的齿轮一端连接所述旋转机构，所述齿轮齿条机构的齿轮连接齿轮动力源，齿轮动力源连接齿轮支架，所述第一线圈固定于所述齿轮支架向心端。

5.如权利要求4所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述支架和所述齿条之间还设有滚轮和弹簧，弹簧一端连接所述齿轮支架，另一端连接滚轮，滚轮的滚动面与所述齿条相抵。

6.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述第二直线运动单元为滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构的滑块连接所述第二线圈。

7.如权利要求6所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述第二线圈和所述丝杠滑块之间通过螺栓连接，螺栓穿过所述丝杠滑块，螺栓末端连接第二线圈。

8.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述旋转机构转动连接旋转机构支架，旋转机构支架连接旋转机构动力源，旋转机构动力源连接并驱动所述旋转机构。

9.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈均连接电源。

10.如权利要求1所述的一种舰船火炮自动除冰装置，其特征在于，所述第一直线运动单元和所述第二直线运动单元平行设置。

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