阅读说明：本技术 液压驱动轴向擦炮机及方法 (Hydraulic drive axial artillery wiping machine and method ) 是由 唐建敏 房汝建 黄亮 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种液压驱动轴向擦炮机及方法。该擦炮机包括液压驱动擦拭头,液压驱动擦拭头包括驱动油缸、制动油缸、擦拭组合体,擦拭组合体与驱动油缸壳体固定连接,制动油缸固定于驱动轴上,通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动轴的制动；或者,制动油缸与驱动油缸壳体固定连接,擦拭组合体固定于驱动轴上,包括设置于擦拭组合体前侧的前擦拭组合体和设置于擦拭组合体后侧的后擦拭组合体,通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动油缸壳体的制动。本发明可对残留在火炮内膛表面的金属微粒和火药残渣进行清除,并自动进行涂抹防锈油,不仅重量轻,结构紧凑,而且自动化程度高,效率高。(The invention discloses a hydraulically-driven axial artillery wiping machine and a method. The gun cleaning machine comprises a hydraulic drive cleaning head, wherein the hydraulic drive cleaning head comprises a driving oil cylinder, a brake oil cylinder and a cleaning assembly, the cleaning assembly is fixedly connected with a driving oil cylinder shell, the brake oil cylinder is fixed on a driving shaft, and the driving shaft is braked by the contact of a brake piece and the inner wall of a gun barrel; or the brake cylinder is fixedly connected with the driving cylinder shell, the wiping assembly is fixed on the driving shaft and comprises a front wiping assembly arranged on the front side of the wiping assembly and a rear wiping assembly arranged on the rear side of the wiping assembly, and the driving cylinder shell is braked by the contact of the brake piece and the inner wall of the gun barrel. The invention can remove the metal particles and gunpowder residues remained on the surface of the inner bore of the artillery and automatically coat rust-proof oil, and has the advantages of light weight, compact structure, high automation degree and high efficiency.)

液压驱动轴向擦炮机及方法

技术领域

本发明属于管道清洗装置技术领域，具体涉及一种液压驱动的炮管自动清洗装置。

背景技术

在火炮使用中，为了建立起高膛压，要求炮弹与炮膛之间紧密配合，在高温高压火药燃气的作用下，炮弹在炮膛内滑动过程中脱落的微粒和火药残渣会粘附在炮膛内壁，如果不及时对炮管内壁进行清理会导致炮管内壁发生腐蚀，进而影响炮弹发射的准确性、可靠性，不仅严重影响火炮的使用寿命，严重时还会发生炸膛现象。因此，在火炮发射后进入维护保养阶段时，必须对火炮的炮管内壁进行清理，并且在炮膛内壁涂抹一层防锈油。

目前在炮管生产厂和修复厂，采用的是一种拉杆式擦炮管机床，通过电机和连杆机构带动拉杆实现往复直线运动，拉杆与炮管等长，拉杆上安装了清洁用的毛刷，该设备实现了擦炮管的自动化工作，但设备占地面积大、重量大、移动不便，在部队营地无法使用。目前在部队都是通过数名战士推拉通条来进行炮膛的清理工作，这种方法耗费人力、效率低，不能满足现代化高科技战争的作战要求。因此急需一种清洁效率高的、自动化程度高、能适应高科技战场需求的炮膛清洁装置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种液压驱动轴向擦炮机及方法。

本发明采取的技术方案为：

液压驱动轴向擦炮机，包括液压驱动擦拭头，所述液压驱动擦拭头包括驱动油缸、制动油缸、擦拭组合体；

所述驱动油缸包括驱动油缸壳体、驱动轴和可在驱动油缸壳体中沿炮管延伸方向往复运动的活塞，所述活塞与驱动轴相连，所述驱动轴沿炮管延伸方向设置；

所述制动油缸沿驱动轴的周向布置若干个，每个制动油缸的活塞杆均连接有制动片，制动油缸可驱动制动片在驱动轴的径向方向往复运动；

所述擦拭组合体沿驱动轴的周向设置，所述擦拭组合体包括擦拭组合件，所述擦拭组合件沿着圆周方向布置；

所述擦拭组合体与驱动油缸壳体固定连接，所述制动油缸固定于驱动轴上，包括设置于擦拭组合体前侧的前足制动油缸和设置于擦拭组合体后侧的后足制动油缸，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动轴的制动；或者，所述制动油缸与驱动油缸壳体固定连接，所述擦拭组合体固定于驱动轴上，包括设置于擦拭组合体前侧的前擦拭组合体和设置于擦拭组合体后侧的后擦拭组合体，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动油缸壳体的制动。

更进一步的，所述液压驱动擦拭头通过液压系统驱动，所述液压系统包括油箱、液压泵、第一电磁阀、定容液压泵和第二电磁阀，所述油箱与液压泵相连，所述液压泵一方面通过第一电磁阀和定容液压泵与制动油缸相连，另一方面通过第二电磁阀与驱动油缸相连，其中，液压泵的输出端设置有限压阀，制动油缸的输入端设置有液压传感器。

更进一步的，所述液压系统设置于盘式液压站中，所述盘式液压站通过综合管路与液压驱动擦拭头相连，所述综合管路盘绕在盘式液压站上。

更进一步的，所述擦拭组合体上设置有沿驱动轴径向方向延伸的真空吸尘嘴、防腐油脂喷嘴、清洁剂喷雾嘴。

更进一步的，所述制动油缸包括若干个油缸单体，每个油缸单体均包括壳体、复位弹簧、制动驱动活塞、制动片，所述制动驱动活塞的一端套设有复位弹簧并伸入至壳体内，所述驱动轴上设置有制动油缸驱动回路，所述壳体与制动油缸驱动回路连通，所述制动驱动活塞的另一端固定安装有制动片。

更进一步的，所述驱动油缸或制动油缸上设有磁性部件，所述驱动轴上设置有位置传感器；或者，所述驱动油缸或制动油缸上设有位置传感器，所述驱动轴上设置有磁性部件；所述磁性部件和位置传感器构成行程传感机构。

液压驱动轴向擦炮机的擦炮方法，包括多个连续重复的擦炮行程，每个擦炮行程包括移动过程和擦拭过程，所述移动过程和擦拭过程交替进行完成多次连续擦拭。

更进一步的，所述擦拭组合体与驱动油缸壳体固定连接，所述制动油缸固定于驱动轴上，包括设置于擦拭组合体前侧的前足制动油缸和设置于擦拭组合体后侧的后足制动油缸，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动轴的制动；假设活塞处于液压缸最左侧为初始位置，则所述方法包括：

1)初始位置时，制动油缸使制动片收回，制动片与炮管内壁无接触，从而不制动；

2)活塞相对液压缸向右运动，从而驱动轴带动制动油缸向右完成一个移动过程；

3)制动油缸使制动片伸出直至制动片与炮管内壁相抵接，实现对驱动轴制动；

4)活塞相对液压缸向左运动，处于制动状态的驱动轴使活塞静止不动，因而驱动液压缸带动擦拭组合体向右移动完成一个擦拭过程；

5)制动油缸使制动片收回，回到初始状态；

6)重复上述步骤，从而移动过程和擦拭过程交替进行完成多次连续擦拭。

更进一步的，所述制动油缸与驱动油缸壳体固定连接，所述擦拭组合体固定于驱动轴上，包括设置于擦拭组合体前侧的前擦拭组合体和设置于擦拭组合体后侧的后擦拭组合体，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动油缸壳体的制动；假设活塞处于液压缸最左侧为初始位置，则所述方法包括：

1)初始位置时，制动油缸使制动片收回，制动片与炮管内壁无接触，从而不制动；

2)活塞相对液压缸向右运动，由于擦拭组合体与炮管内壁之间存在摩擦力，从而驱动油缸向左完成一个移动过程；

3)制动油缸使制动片伸出直至制动片与炮管内壁相抵接，实现对驱动油缸制动；

4)活塞相对液压缸向左运动，此时，制动油缸的制动力大于擦拭组合体与炮管内壁之间存在摩擦力，从而驱动轴带动擦拭组合体向左移动完成一个擦拭过程；

5)制动油缸使制动片收回，回到初始状态；

6)重复上述步骤，从而移动过程和擦拭过程交替进行完成多次连续擦拭。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种液压驱动轴向擦炮机及方法，可对残留在火炮内膛表面的金属微粒和火药残渣进行清除，并自动进行涂抹防锈油，不仅重量轻，结构紧凑，而且自动化程度高，效率高。

附图说明

图1是液压驱动轴向擦炮机总体结构图；

图2是液压系统原理图；

图3是擦拭头结构示意图；

图4是沿图3中A-A向的剖视图(制动油缸)；

图5是沿图3中B-B向的剖视图(真空吸尘器)；

图6是沿图3中C-C向的剖视图(油脂喷嘴)；

图7是沿图3中D-D向的剖视图(清洁剂喷嘴)；

图8是驱动轴管路结构示意图；

图9是液压驱动擦拭头总装图；

图10是单个制动缸结构示意图；

图11是擦拭头运动过程图(步骤一)；

图12是擦拭头运动过程图(步骤二)；

图13是擦拭头运动过程图(步骤三)；

图14是擦拭头运动过程图(步骤四)；

图15是本发明的液压驱动擦拭头的另一实施例结构图；

图16是本发明的液压驱动擦拭头的再一实施例结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供一种如图1-10所示的液压驱动轴向擦炮机。

如图1所示，液压驱动轴向擦炮机主要由盘式液压站20、综合管路30和液压驱动擦拭头40三部分组成。盘式液压站20中集成了液压站20.1、控制器20.6、移动电源20.4、油脂泵20.5、洗涤剂泵20.3和吸尘器20.2。综合管路盘绕在盘式液压站上。

液压驱动擦拭头40通过液压系统驱动，液压系统如图2所示，包括油箱1(优选封闭式邮箱)、液压泵2、限压阀3、第一电磁阀4(优选两位电磁阀)、定容液压泵5、液压传感器6和第二电磁阀10(优选三位四通电磁阀)，集成在盘式液压20站里。油箱1与液压泵2相连，液压泵2一方面通过第一电磁阀4和定容液压泵5与制动油缸相连，另一方面通过第二电磁阀10与驱动油缸9相连，其中，液压泵2的输出端设置有限压阀3，制动油缸的输入端设置有液压传感器6。盘式液压站20里还集成了真空吸尘泵、洗涤液增压泵、防腐油泵等辅助系统。

后足制动油缸7、前足制动油缸8和驱动油缸9构成液压驱动擦拭头。其核心是驱动油缸9，前足制动油缸8和后足制动油缸7固定在驱动油缸9的驱动轴上，构成一个整体，可以在液压油的驱动下，沿着驱动轴前后运动。

整个系统可以装进一个收纳箱中，方便野外使用。

液压轴向擦拭头的结构如图3所示。各个截面结构如图4-7所示，沿图3中A-A向的剖视结构如图4所示，主要显示了制动油缸沿圆周分布的结构；沿图3中B-B向的剖视结构如图5所示，主要显示了真空吸尘嘴沿圆周分布的结构；沿图3中C-C向的剖视结构如图6所示，主要显示了沿圆周均匀分布的6只防腐油脂喷嘴的结构；沿图3中D-D向的剖视结构如图7所示，主要显示了沿圆周均匀分布的6只清洁剂喷雾嘴的结构。

如图4所示，本实施例中的后足制动油缸7和前足制动油缸8分别由6只沿着圆周均匀分布的小制动油缸构成。

如图8所示，本实施例中驱动油缸9的驱动轴9.1，集成了驱动油缸9的2条液压油驱动回路30.2、前足制动油缸8和后足制动油缸7的1条驱动油路30.3、1条位置传感器和照明摄像头的电气通道30.1、1条吸尘器低压通道30.6、1条洗涤剂高压喷雾通道30.4和1条防腐油脂通道30.5。

为保证在液压驱动油缸壳体与驱动轴相互运动时油气通路的畅通，在驱动油缸壳体上，设计了专门的油气通道，保证在驱动油缸的整个工作行程上油气通道的始终畅通。

擦拭头的结构如图9所示。后足制动油缸7包括壳体7.1、锁片7.2、O型密封圈7.3、锁紧螺母7.4、复位弹簧座7.5、双半圆锥形锁片7.6、复位弹簧7.7、O型密封圈7.8、制动驱动活塞7.9、可卸式制动片7.10、内六角螺钉7.11。前足制动油缸8包括壳体8.1、锁片8.2、O型密封圈8.3、锁紧螺母8.4、复位弹簧座8.5、双半圆锥形锁片8.6、复位弹簧8.7、O型密封圈8.8、制动驱动活塞8.9、可卸式制动片8.10、内六角螺钉8.11。驱动油缸9包括驱动轴9.1、位置传感器9.2、防尘密封圈9.3、磁性橡胶环9.4、O型密封圈9.5、O型密封圈9.6、内六角螺钉9.7、密封圈9.8、擦拭组合件9.9、液压驱动缸壳体9.10、密封圈9.11、照明摄像头9.12。

本实施例的液压驱动擦拭头40包括驱动油缸9、制动油缸、擦拭组合体。

所述驱动油缸9包括驱动油缸壳体、驱动轴9.1和可在驱动油缸壳体中沿炮管延伸方向往复运动的活塞，所述活塞与驱动轴9.1相连，驱动轴9.1沿炮管延伸方向设置。

所述制动油缸沿驱动轴9.1的周向布置若干个，每个制动油缸的活塞杆均连接有制动片，制动油缸可驱动制动片在驱动轴9.1的径向方向往复运动；

所述擦拭组合体沿驱动轴9.1的周向设置，所述擦拭组合体包括擦拭组合件9.9，擦拭组合件9.9沿着圆周方向布置。本实施例中，6片擦拭组合件9.9沿着圆周均布，通过紧固件9.7安装在液压驱动缸壳体9.10上。

所述擦拭组合体与驱动油缸壳体固定连接，所述制动油缸固定于驱动轴9.1上，包括设置于擦拭组合体前侧的前足制动油缸8和设置于擦拭组合体后侧的后足制动油缸7，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动轴9.1的制动。前足制动油缸8和后足制动油缸7，每个截面6只，沿圆周均匀分布，其缸体一端与驱动轴通过卡槽固定，一端用螺母压紧，与驱动轴固定成一个整体。驱动轴通道接口采用O型密封圈密封。制动油缸安装在驱动油缸缸体两端，工作时在高压油的驱动下驱动摩擦组件贴近炮管内壁，制止驱动缸体的运动。

两组磁性橡胶环9.4和位置传感器9.2，构成液压驱动缸的行程传感器。

后足制动油缸7的单个制动油缸结构如图10所示，包括内六角螺钉7.11、可卸式制动片7.10、制动驱动活塞7.9、O型密封圈7.8、复位弹簧7.7、双半圆锥形锁片7.6、弹簧座7.5；前足制动油缸8的单个制动油缸的结构与后足制动油缸7的单个制动油缸结构相同，包括内六角螺钉8.11、可卸式制动片8.10、制动驱动活塞8.9、O型密封圈8.8、复位弹簧8.7、双半圆锥形锁片8.6、弹簧座8.5。制动驱动活塞的一端套设有复位弹簧并伸入至壳体内，驱动轴上设置有制动油缸驱动回路，壳体与制动油缸驱动回路连通，制动驱动活塞的另一端固定安装有制动片。

本实施例还提供一种如图11-14所示的液压驱动轴向擦炮方法。假设活塞处于液压缸最左侧为初始位置，则所述方法包括：

1)初始位置时，制动油缸使制动片收回，制动片与炮管内壁无接触，从而不制动；此时，擦拭头的活塞处在液压缸的左端，如图11所示；

2)活塞相对液压缸向右运动，从而驱动轴9.1带动制动油缸向右完成一个移动过程；活塞运动到液压缸的右端时的状态如图12所示；

3)制动油缸使制动片伸出直至制动片与炮管内壁相抵接，活塞被锁住，实现对驱动轴9.1制动；如图13所示；

4)活塞相对液压缸向左运动，处于制动状态的驱动轴9.1使活塞静止不动，因而驱动液压缸带动擦拭组合体向右移动完成一个擦拭过程；如图14所示；

5)制动油缸使制动片收回，制动油缸停止工作，前足和后足与管壁脱离接触，回到初始状态；如图11所示；

6)重复上述步骤，液压缸驱动前足和后足继续向右运动，从而移动过程和擦拭过程交替进行完成多次连续擦拭。

实施例二

本实施例的液压驱动轴向擦炮机的结构原理与实施例基本相同，主要不同点是擦拭头的油缸组合方式不同。实施例一中液压驱动擦拭头的组合方式是制动油缸与驱动轴固定在一起，而本实施例中制动油缸与液压驱动油缸壳体固定在一起。

实施例一的结构特点为，液压驱动擦拭头的制动油缸与驱动轴9.1组合成一个整体，擦拭组合件9.9装配到液压驱动油缸壳体9.10上；而本实施例的结构特点是，液压驱动擦拭头的制动油缸与液压驱动油缸壳体9.10组合成一个整体，擦拭组合件9.9装配到驱动轴9.1上。

如图15所示，本实施例的液压驱动擦拭头40包括驱动油缸9、制动油缸、擦拭组合体。

所述驱动油缸9包括驱动油缸壳体、驱动轴9.1和可在驱动油缸壳体中沿炮管延伸方向往复运动的活塞，所述活塞与驱动轴9.1相连，驱动轴9.1沿炮管延伸方向设置。

所述制动油缸沿驱动轴9.1的周向布置若干个，每个制动油缸的活塞杆均连接有制动片，制动油缸可驱动制动片在驱动轴9.1的径向方向往复运动；

所述擦拭组合体沿驱动轴9.1的周向设置，所述擦拭组合体包括擦拭组合件9.9，擦拭组合件9.9沿着圆周方向布置。

所述制动油缸与驱动油缸壳体固定连接，所述擦拭组合体固定于驱动轴9.1上，包括设置于擦拭组合体前侧的前擦拭组合体和设置于擦拭组合体后侧的后擦拭组合体，通过制动片与炮管内壁的接触实现对驱动油缸壳体的制动。

本实施例还提供一种液压驱动轴向擦炮方法。假设活塞处于液压缸最左侧为初始位置，则所述方法包括：

1)初始位置时，制动油缸使制动片收回，制动片与炮管内壁无接触，从而不制动；

2)活塞相对液压缸向右运动，由于擦拭组合体与炮管内壁之间存在摩擦力，从而驱动油缸向左完成一个移动过程；

3)制动油缸使制动片伸出直至制动片与炮管内壁相抵接，实现对驱动油缸制动；

4)活塞相对液压缸向左运动，此时，制动油缸的制动力大于擦拭组合体与炮管内壁之间存在摩擦力，从而驱动轴(9.1)带动擦拭组合体向左移动完成一个擦拭过程；

5)制动油缸使制动片收回，回到初始状态；

6)重复上述步骤，从而移动过程和擦拭过程交替进行完成多次连续擦拭。

实施例三

如图16所示，本实施例的液压驱动轴向擦炮机的结构与实施例二的结构基本相同，且本实施例的结构特点和实施例二相同，即，液压驱动擦拭头的制动油缸与液压驱动油缸壳体9.10组合成一个整体，擦拭组合件9.9装配到驱动轴9.1上。所不同的是，实施例二中的两个制动油缸设置于驱动油缸的同一侧，而本实施例的制动油缸设置于驱动油缸的两侧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，例如，制动油缸的不同数量，以及不同的辅助功能部件的不同组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。