一种连续发射轻小目标装置的制作方法

本发明涉及子弹及轻小目标发射装置领域,具体涉及一种连续发射轻小目标装置。

背景技术

传统子弹发射装置采用火药燃烧，瞬间爆炸产生冲击推动弹头完成发射。一种平头弹的弹内容物为微、毫米级针状小型目标体，与典型子弹(非平头弹)发射方式不同的是，平头弹内容物发射原理采取气体发射，过程中不会产生爆炸冲击、不产生热，发射过程更为安全。然而，采用人工装弹、发射的方式难以实现小型目标的连续发射任务。

综上所述，现有的子弹发射装置存在不适用于轻小型目标的发射，且采用人工装弹难以实现平头弹连续发射的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的子弹发射装置存在不适用于轻小型目标的发射，且采用人工装弹难以实现平头弹连续发射的问题，进而提供一种连续发射轻小目标装置。

本发明的技术方案是：

一种连续发射轻小目标装置，它包括驱动系统、传动系统、供弹系统、发射退壳系统和支撑系统；驱动系统包括电机、减速器和离合器，减速器与电机配套使用，离合器与与减速器相连，电机安装在支撑系统的电机支撑架上；供弹系统和发射退壳系统位于驱动系统的一侧，传动系统设置在驱动系统与供弹系统和发射退壳系统之间；传动系统包括同步运动的第一空间圆柱凸轮和第二空间圆柱凸轮，第一空间圆柱凸轮和第二空间圆柱凸轮同轴设置，第一空间圆柱凸轮沿周向开设第一凸轮曲线槽，第二空间圆柱凸轮沿周向开设第二凸轮曲线槽；供弹系统包括第三空间圆柱凸轮、棘轮机构、连杆机构、上推杆、拨弹转轮、外导向环、弹链和目标弹，棘轮机构的动力输入端与第三空间圆柱凸轮配合，棘轮机构的动力输出端与拨弹转轮固接，第三空间圆柱凸轮为扇形圆柱凸轮，扇形圆柱凸轮沿周向开设第三凸轮曲线槽；连杆机构的末端与第一空间圆柱凸轮3的第一凸轮曲线槽滑动连接，连杆机构的首端与第三空间圆柱凸轮的第三凸轮曲线槽滑动连接；外导向环为环状空心结构，外导向环固定在支撑系统的前端支撑架上，拨弹转轮置于外导向环的内部，拨弹转轮沿周向均布多个用于与目标弹配合的容弹槽，拨弹转轮的后端沿周向开设有用于与弹链配合的轮槽，目标弹置于弹链中，弹链置于拨弹转轮的轮槽中；上推杆的首端与拨弹转轮的最顶端容弹槽相对应设置，上推杆的末端与第二空间圆柱凸轮的第二凸轮曲线槽滑动连接；驱动系统通过传动系统带动供弹系统完成目标弹的上弹及传输工作，发射退壳系统与外部气源相连，驱动系统通过传动系统带动发射退壳系统完成目标弹内容物的发射及目标弹壳的退壳工作。

进一步地，传动系统还包括齿轮减速器，齿轮减速器设置在第一空间圆柱凸轮与离合器之间；齿轮减速器包括驱动系统输出轴、传动系统输入齿轮、传动系统输出轴和传动系统输出齿轮；驱动系统输出轴与驱动系统中离合器的输出轴连接，传动系统输入齿轮安装在驱动系统输出轴上，传动系统输出轴安装在支撑系统的后端支撑架上，传动系统输出齿轮安装在传动系统输出轴上，传动系统输出齿轮与传动系统输入齿轮相啮合，传动系统输出轴与第一空间圆柱凸轮连接。

进一步地，供弹系统的棘轮机构还包括主动棘轮、传动棘轮、止向棘轮、第一复进簧和导向芯轴；第三空间圆柱凸轮与主动棘轮固接，传动棘轮位于主动棘轮与止向棘轮之间，传动棘轮的一端与主动棘轮配合，传动棘轮的另一端与止向棘轮配合，导向芯轴由前至后顺次穿过止向棘轮、传动棘轮、主动棘轮和第三空间圆柱凸轮；止向棘轮与导向芯轴之间安装有第一复进簧；导向芯轴的末端固定在支撑系统的中段支撑架上，导向芯轴的首端套装于支撑系统的前端盖中。

进一步地，供弹系统的连杆机构包括第一连杆、第二连杆、连杆转轴、轴承座、滚子和导槽；第一连杆的末端与第一空间圆柱凸轮的第一凸轮曲线槽滑动连接，导槽固定在支撑系统的中段支撑架与前段支撑架间，导槽上沿长度方向开设有用于与滚子配合的滑槽；第二连杆的一端与第一连杆的首端转动连接，第二连杆的另一端开设有用于与滚子配合的滑槽，第二连杆的滑槽内接滚子；滚子的一端与导槽的滑槽滑动配合，滚子的另一端与第三空间圆柱凸轮的第三凸轮曲线槽滑动连接；轴承座固定在支撑系统的底板上，第二连杆的中部设有连杆转轴，第二连杆通过连杆转轴与轴承座转动连接。

进一步地，发射退壳系统包括发射推杆、喇叭口、弹膛、枪机、螺母、同步齿轮机构、抽壳组件和复位组件；发射推杆为空心杆状结构，发射推杆和上推杆的中部均加工有用于与同步齿轮机构配合的齿条；同步齿轮机构安装在支撑系统的中段支撑架与前端支撑架之间；喇叭口安装在弹膛的前端，弹膛位于拨弹转轮的下方，弹膛与支撑系统的前端支撑架固接；枪机套设在发射推杆的前端，枪机的末端与螺母螺纹连接，枪机的首端设置有抽壳组件，枪机和发射推杆之间设有复位组件。

进一步地，发射退壳系统的复位组件包括第二复进簧、档板和压板；枪机的内壁开设有用于与档板的外径配合的凸台，发射推杆周向安装档板和压板，档板和压板之间的发射推杆上套设第二复进簧。

进一步地，发射退壳系统的抽壳组件包括抽壳钩、抽壳钩转轴、弹簧和限位凸起；抽壳钩通过抽壳钩转轴与枪机的首端转动连接，抽壳钩的首端加工有用于与目标弹外壳尾端配合的限位槽，抽壳钩下方的枪机外壳内壁上设有用于与抽壳钩配合的限位凸起。

进一步地，发射退壳系统的同步齿轮机构包括第一齿轮、第二齿轮和同步齿轮轴；同步齿轮轴竖直安装在支撑系统的中段支撑架与前端支撑架之间，第一齿轮和第二齿轮安装在同步齿轮轴上，第一齿轮与上推杆的齿条相啮合，第二齿轮与发射推杆的齿条相啮合。

进一步地，发射退壳系统还包括控制器和气动装置，控制器固定在同步齿轮轴的中部，气动装置安装在支撑系统的前端支撑架上，气动装置进气端与外部气源连通，气动装置出气端与发射推杆的内孔后端连通，气动装置上设有用于与控制器配合的气动开关。

进一步地，目标弹为平头弹，平头弹的内容物为长度为厘米级、直径为微米级或毫米级的针状材料。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的一种连续发射轻小目标装置，能够在无人参与下实现小型目标内容物的连续发射任务。工作过程中，装置由电机驱动，目标弹由弹链带入供弹系统。第一空间圆柱凸轮和第二空间圆柱凸轮驱动供弹系统间歇运动，完成目标弹和弹链的分离，并排出弹链。目标弹由上推杆推出弹链、并由拨弹转轮运至指定位置，由发射退壳系统推动目标弹入膛,发射退壳系统与外部气源相连，发射时利用压力气体吹出目标弹的内容物。最后将目标弹壳从弹膛中抽出，排出发射装置，完成一次发射。

2、本发明的一种连续发射轻小目标装置采用外能源自动武器发射原理，采取气体发射的方式。区别于传统的发射装置，本发明在工作过程中不会产生爆炸冲击、不产生热，发射过程更为安全。能够在无人参与下实现小型目标的连续发射任务。

3、本发明的一种连续发射轻小目标装置，不仅适用于目标弹气体(非火攻)发射，对采用火药燃烧瞬间爆炸产生压力推动目标弹发射的方式同样适用，当进行火攻发射时，将与发射推杆相连的外部气源替换成现有的子弹撞击装置，使得子弹内部的火药在现有的子弹撞击装置的作用下燃烧瞬间爆炸产生压力推动目标弹发射。

4、本发明的目标弹内部具有支撑套，可用于发射长度、直径均可任意组合的柱状物体，目标弹内容物的材质可以为金属材质或非金属材质。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1的c向视图；

图3是传动系统在图1基础上沿a-a的剖视图；

图4是驱动系统在图1基础上沿d-d的局部剖视图；

图5是连杆机构的结构示意图；

图6是图3中的棘轮机构剖视图；

图7是图3中的发射退壳系统剖视图；

图8是供弹系统在图1基础上沿b-b的局部剖视图。

实施方案说明中，设定发射喇叭口端方向为前端、齿轮端为后端，具体实施方式及权利要求书中的方向以此为准，不再赘述。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图6和图8说明本实施方式，本实施方式的一种连续发射轻小目标装置，它包括驱动系统、传动系统、供弹系统、发射退壳系统和支撑系统；驱动系统包括电机1、减速器26和离合器27，电机1安装在支撑系统的电机支撑架25上，减速器26与电机1配合使用，减速器26与离合器27相连；供弹系统和发射退壳系统位于驱动系统的一侧，传动系统设置在驱动系统与供弹系统和发射退壳系统之间；传动系统包括同步运动的第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4，第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4同轴设置，第一空间圆柱凸轮3沿周向开设第一凸轮曲线槽，第二空间圆柱凸轮4沿周向开设第二凸轮曲线槽；供弹系统包括第三空间圆柱凸轮13-1、棘轮机构、连杆机构、上推杆5、拨弹转轮14、外导向环18、弹链19和目标弹21，棘轮机构的动力输入端与第三空间圆柱凸轮配合，棘轮机构的动力输出端与拨弹转轮固接，第三空间圆柱凸轮13-1为扇形圆柱凸轮，扇形圆柱凸轮沿周向开设第三凸轮曲线槽；连杆机构的末端与第一空间圆柱凸轮3的第一凸轮曲线槽滑动连接，连杆机构的首端与第三空间圆柱凸轮13-1的第三凸轮曲线槽滑动连接；外导向环18为环状空心结构，外导向环18固定在支撑系统的前端支撑架24上，拨弹转轮14置于外导向环18的内部，拨弹转轮14沿周向均布多个用于与目标弹21配合的容弹槽，拨弹转轮14的后端沿周向开设有用于与弹链19配合的轮槽，目标弹21置于弹链19中，弹链19置于拨弹转轮14的轮槽中；上推杆5的首端与拨弹转轮14的最顶端容弹槽相对应设置，上推杆5的末端与第二空间圆柱凸轮4的第二凸轮曲线槽滑动连接；驱动系统通过传动系统带动供弹系统完成目标弹21的上弹及传输工作，发射退壳系统与外部气源相连，驱动系统通过传动系统带动发射退壳系统完成目标弹内容物的发射及目标弹壳的退壳工作。

本实施方式的电机1通过第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4将运动分为两路,减速器26的输入端与电机1的输出端相连，减速器26的输出端与离合器27的输出端相连。

一路通过连杆机构把第一圆柱凸轮3的圆周运动转换为第一连杆10-1的直线往复运动；目标弹21由弹链19带入供弹系统，连杆机构带动第三空间圆柱凸轮13-1将直线往复运动转换为间歇旋转运动，第三空间圆柱凸轮13-1带动传动棘轮13-3单向间歇旋转；传动棘轮13-3带动拨弹转轮14单向间歇旋转完成供弹、上弹；

另一路通过向前推动上推杆5将目标弹21推到拨弹转轮14最前端，完成目标弹21与弹链19的分离，分离后的弹链19；由左侧排出，而目标弹21则随着拨弹转轮14旋转半周进入发射退壳系统，完成供弹。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的传动系统还包括齿轮减速器2，齿轮减速器2设置在第一空间圆柱凸轮3与离合器之间；齿轮减速器2包括驱动系统输出轴、传动系统输入齿轮、传动系统输出轴和传动系统输出齿轮；驱动系统输出轴与驱动系统中离合器的输出轴连接，传动系统输入齿轮安装在驱动系统输出轴上，传动系统输出轴安装在支撑系统的后端支撑架22上，传动系统输出齿轮安装在传动系统输出轴上，传动系统输出齿轮与传动系统输入齿轮相啮合，传动系统输出轴与第一空间圆柱凸轮3连接。如此设置，第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4由齿轮减速器2带动，将运动分别传输至供弹系统的上推杆5和连杆机构的第一连杆10-1。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式的第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4为一体式结构或为同步运动的分体式结构，驱动系统可通过齿轮减速器2驱动第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4；驱动系统也可直接驱动第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4。

第一空间圆柱凸轮3与第二空间圆柱凸轮4的直径不同，第一空间圆柱凸轮3和第二空间圆柱凸轮4共轴线。

具体实施方式三：结合图3、图4、图6和图8说明本实施方式，本实施方式的供弹系统的棘轮机构还包括主动棘轮13-2、传动棘轮13-3、止向棘轮13-4、第一复进簧13-5和导向芯轴12；第三空间圆柱凸轮13-1与主动棘轮13-2固接，传动棘轮13-3位于主动棘轮13-2与止向棘轮13-4之间，传动棘轮13-3的一端与主动棘轮13-2配合，传动棘轮13-3的另一端与止向棘轮13-4配合，导向芯轴12由前至后顺次穿过止向棘轮13-4、传动棘轮13-3、主动棘轮13-2和第三空间圆柱凸轮13-1；止向棘轮13-4与导向芯轴12之间安装有第一复进簧13-5；导向芯轴12的末端固定在支撑系统的中段支撑架23上，导向芯轴12的首端套装于支撑系统的前端盖28中。如此设置，上推杆5与发射推杆11前推时，棘轮机构不转动只前后运动，拨弹转轮14不转动；上弹与发射完成后，棘轮机构带动拨弹转轮14单向转动，进行上弹和退链。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式的止向棘轮13-4前端加工为方形并与前端盖28配合，使止向棘轮13-4不能旋转，只能沿导向芯轴12直线运动；主动棘轮13-2、传动棘轮13-3和止向棘轮13-4相配合处加工有锯齿形端齿，工作时主动棘轮13-2可双向旋转，传动棘轮只能逆时针旋转(旋转方向参考图8)；当凸轮滚子10-5带动第三空间圆柱凸轮13-1顺时针旋转时，第三空间圆柱凸轮13-1带动主动棘轮13-2顺时针旋转，传动棘轮13-3由于止向棘轮13-4的顺时针限位不能旋转，主动棘轮13-2将推动传动棘轮13-3和止向棘轮13-4向导向芯轴12前端直线运动，直至主动棘轮13-2转过一个端齿后，第一复进簧13-5推动传动棘轮13-3和止向棘轮13-4复位；当凸轮滚子10-5带动第三空间圆柱凸轮13-1逆时针旋转时，第三空间圆柱凸轮13-1带动主动棘轮13-2和传动棘轮13-3逆时针旋转，并推动止向棘轮13-4沿导向芯轴12直线运动，传动棘轮13-3带动拨弹转轮14旋转一个弹位，第一复进簧13-5推动止向棘轮13-4复位。

具体实施方式四：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的供弹系统的连杆机构包括第一连杆10-1、第二连杆10-2、连杆转轴10-3、轴承座10-4、滚子10-5和导槽20；第一连杆10-1的末端与第一空间圆柱凸轮3的第一凸轮曲线槽滑动连接，导槽20固定在支撑系统的中段支撑架23与前段支撑架间，导槽20上沿长度方向开设有用于与滚子10-5配合的滑槽；第二连杆10-2的一端与第一连杆10-1的首端转动连接，第二连杆10-2的另一端开设有用于与滚子10-5配合的滑槽，第二连杆10-2的滑槽内接滚子10-5；滚子10-5的一端与导槽20的滑槽滑动配合，滚子10-5的另一端与第三空间圆柱凸轮13-1的第三凸轮曲线槽滑动连接；轴承座10-4固定在支撑系统的底板上，第二连杆10-2的中部设有连杆转轴10-3，第二连杆10-2通过连杆转轴10-3与轴承座10-4转动连接。如此设置，第一空间圆柱凸轮3转动带动第一连杆10-1前后直线运动，进而使第二连杆10-2间歇性摆动，第二连杆10-2摆动推动滚子10-5沿导槽20直线运动进而带动第三空间圆柱凸轮13-1间歇往复旋转。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图2、图3和图7说明本实施方式，本实施方式的发射退壳系统包括发射推杆11、喇叭口15、弹膛16、枪机17-1、螺母17-2、同步齿轮机构、抽壳组件和复位组件；发射推杆11为空心杆状结构，发射推杆11和上推杆5的中部均加工有用于与同步齿轮机构配合的齿条；同步齿轮机构安装在支撑系统的中段支撑架23与前端支撑架24之间；喇叭口15安装在弹膛16的前端，弹膛16位于拨弹转轮14的下方，弹膛16与支撑系统的前端支撑架24固接；枪机17-1套设在发射推杆11的前端，枪机17-1的末端与螺母17-2螺纹连接，枪机17-1的首端设置有抽壳组件，枪机17-1和发射推杆11之间设有复位组件。如此设置，通过同步齿轮机构使上推杆5和发射推杆11的运动规律保持一致，此方式可以保证上弹和发射同时进行。上推杆5和发射推杆11前推时，拨弹转轮14不转动；上弹与发射完成后，拨弹转轮14转动，进行上弹和退链。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

当发射推杆11带动枪机17-1向前运动时，推动目标弹21进入弹膛16，抽壳组件勾住目标弹21尾部，到位后释放压力气体，发射目标弹21内容物；

发射完成后，发射推杆11向后运动，复位组件复位后，发射推杆11带动枪机17-1向后运动，抽壳组件勾着目标弹21的弹壳后退，目标弹21回到初始位置时，抽壳钩17-3尾部被抬起，抽壳钩17-3脱离弹壳，枪机17-1回到原位置。下一个目标弹21进入发射系统时，将上一个目标弹21的弹壳挤出发射装置，完成退弹。

具体实施方式六：结合图7说明本实施方式，本实施方式的发射退壳系统的复位组件包括第二复进簧17-6、档板17-7和压板17-8；枪机17-1的内壁开设有用于与档板17-7的外径配合的凸台，发射推杆11周向安装档板17-7和压板17-8，档板17-7和压板17-8之间的发射推杆11上套设第二复进簧17-6。如此设置，发射推杆11前推时通过第二复进簧17-6推动枪机17-1向前端运动，当枪机17-1将目标弹21推入弹膛16后，发射推杆11继续向前运动并压缩弹簧，直至发射推杆11与目标弹21尾部接触；发射推杆11向后运动时，第二复进簧17-6复位，压板17-8与螺母17-2接触并拉动枪机17-1向后运动，使枪机回到初始位置。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图7说明本实施方式，本实施方式的发射退壳系统的抽壳组件包括抽壳钩17-3、抽壳钩转轴17-4、弹簧17-5和限位凸起；抽壳钩17-3通过抽壳钩转轴17-4与枪机17-1的首端转动连接，抽壳钩17-3的首端加工有用于与目标弹外壳尾端配合的限位槽，抽壳钩17-3下方的枪机17-1外壳内壁上设有用于与抽壳钩17-3配合的限位凸起。如此设置，发射推杆11带动枪机17-1向前运动时，推动目标弹21进入弹膛16，抽壳钩17-3勾住目标弹21尾部，到位后释放压力气体，发射目标弹21的内容物；发射完成后，发射推杆11向后运动，复进簧17-6复位后，发射推杆11带动枪机17-1向后运动，抽壳钩17-3钩着目标弹21的弹壳后退，目标弹21回到初始位置后，抽壳钩17-3尾部安装弹簧17-5处被限位凸台抬起，抽壳钩17-3脱离弹壳。下一个目标弹21进入发射系统时，将上一个目标弹21的弹壳挤出发射装置，完成退弹。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图2说明本实施方式，本实施方式的发射退壳系统的同步齿轮机构包括第一齿轮6-1、第二齿轮6-2和同步齿轮轴7；同步齿轮轴7竖直安装在支撑系统的中段支撑架23与前端支撑架24之间，第一齿轮6-1和第二齿轮6-2安装在同步齿轮轴7上，第一齿轮6-1与上推杆5的齿条相啮合，第二齿轮6-2与发射推杆11的齿条相啮合。如此设置，通过第一齿轮6-1和第二齿轮6-2使发射推杆11和上推杆5的运动规律保持一致，此方式可以保证上弹和发射同时进行。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图2说明本实施方式，本实施方式的发射退壳系统还包括控制器8和气动装置9，控制器8固定在同步齿轮轴7的中部，气动装置9安装在支撑系统的前端支撑架24上，气动装置9进气端与外部气源连通，气动装置9出气端与发射推杆11的内孔后端连通，气动装置9上设有用于与控制器8配合的气动开关。如此设置，随着同步齿轮轴7的转动，控制器8将间歇地启动气动装置9的气动开关完成喷气发射。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图2、图7和图8说明本实施方式，本实施方式的目标弹21为平头弹，平头弹的内容物为长度为厘米级、直径为微米级或毫米级的针状材料。如此设置，发射时利用压力气体吹出平头弹的内容物实现目标弹21的发射；当进行火攻发射时，将与发射推杆相连的外部气源替换成现有的子弹撞击装置，使得子弹内部的火药在现有的子弹撞击装置的作用下燃烧瞬间爆炸产生压力推动目标弹发射。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

工作原理：

当目标弹为平头弹时，采用气体发射方式。目标弹由弹链带入供弹系统。第一空间圆柱凸轮和第二空间圆柱凸轮在电机的驱动下带动供弹系统间歇运动，完成目标弹和弹链的分离，并排出弹链。目标弹由上推杆推出弹链、并由拨弹转轮运至指定位置，由发射退壳系统推动目标弹入膛并发射其内容物。最后将目标弹壳从弹膛中抽出，排出发射装置，完成一次发射。

采用火药燃烧瞬间爆炸产生压力推动目标弹发射的方式，只需将与发射推杆相连的外部气源替换成现有的子弹撞击装置，使得子弹内部的火药在现有的子弹撞击装置的作用下燃烧瞬间爆炸产生压力推动目标弹内容物发射。