專利名稱：艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶。
背景技術(shù)：
由于飛機(jī)的功能多、且綜合作戰(zhàn)效能高，所以，自從萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)之后，人們就試圖使飛機(jī)能在軍艦上起降。固定翼飛機(jī)從航空母艦上起飛，目前主要有三種方式:垂直/短距起降飛機(jī)直接從飛行甲板上起飛；滑躍式起飛；彈射起飛。應(yīng)該說(shuō)，垂直/短距起降飛機(jī)有一些優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些無(wú)法克服的致命的弱點(diǎn)，如:太費(fèi)油，在垂直起飛的時(shí)候要消耗掉總油料的1/3，作戰(zhàn)半徑只有IOOkm左右，不具備遠(yuǎn)航能力；載彈量和載油量太小，若增加載彈量，則不能垂直起降了，必須要一段跑道，這樣還不如發(fā)展常規(guī)艦載機(jī)；飛行速度低，時(shí)速只有IOOOkm左右，屬高亞音速飛機(jī)，無(wú)法在空中進(jìn)行高速格斗作戰(zhàn)，而一般作戰(zhàn)飛機(jī)都達(dá)I倍音速以上；操作太難，飛行員不好訓(xùn)練，英國(guó)在馬島戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)就有5架“海鷂”戰(zhàn)機(jī)因?yàn)椴僮魇д`墜毀，既費(fèi)勁又費(fèi)錢(qián)；發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候?qū)Νh(huán)境要求高，一旦有因?yàn)槠痫w掀起的沙土被吸進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)動(dòng)機(jī)就有可能發(fā)生不可估量的后果。雖然固定翼艦載機(jī)也可以采用滑躍式起飛，但即便是大型航母(以下有時(shí)航空母艦也稱為航母)，其甲板長(zhǎng)度也會(huì)明顯制約艦載機(jī)的起飛重量和起飛頻率，艦載機(jī)的載彈量與燃油的攜帶量將會(huì)受到很大限制，幾乎不可能搭載重量超過(guò)30t的預(yù)警機(jī)、反潛偵察機(jī)以及電子對(duì)抗機(jī)等。另外，滑躍式起飛的航空母艦，由于跑道的限制，艦載機(jī)的起飛與降落必須分別進(jìn)行，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，起降頻率低，嚴(yán)重影響航空母艦的綜合作戰(zhàn)效能。有專家做過(guò)理論計(jì)算，表明噸位相同的航空母艦，滑躍起飛的綜合作戰(zhàn)效能大約是彈射起飛的1/4到1/7，甚至有人說(shuō)是1/1000。也可以說(shuō)，滑躍起飛是在沒(méi)有掌握艦載機(jī)彈射技術(shù)情況下的一種不得已而為之的方法。一般認(rèn)為，航空母艦上的艦載機(jī)采用彈射起飛有如下優(yōu)點(diǎn):使中小型航母能起飛重型飛機(jī)，能夠幫助包括預(yù)警機(jī)、反潛偵察機(jī)以及電子對(duì)抗機(jī)等在內(nèi)的各種艦載機(jī)快速滿載起飛，提高航空母艦的快速反應(yīng)能力，擴(kuò)大作戰(zhàn)與預(yù)警范圍，對(duì)航空母艦綜合作戰(zhàn)效能起至IJ “倍增器”的作用；彈射起飛距離短，甲板空間可以被最大限度地利用起來(lái)；可簡(jiǎn)化飛行作業(yè)程序；不僅可以設(shè)置多達(dá)4條起飛跑道，而且可以同時(shí)設(shè)置降落跑道，保證高密度地起飛與降落；能使艦載機(jī)在橫甲板風(fēng)和零風(fēng)速時(shí)順利起飛，為設(shè)計(jì)高性能艦載機(jī)創(chuàng)造了條件；就飛機(jī)起飛安全性來(lái)說(shuō)，彈射起飛要比從陸地上起飛還要安全；依靠彈射起飛每架次可節(jié)省燃油近200kg，從效費(fèi)比上評(píng)價(jià)彈射器，該裝置可以說(shuō)是效率最高的航空支援設(shè)備了。雖然世界上有多個(gè)國(guó)家擁有航空母艦，但同樣是航空母艦，有沒(méi)有彈射器使其綜合作戰(zhàn)效能存在天壤之別。有專家認(rèn)為，沒(méi)有彈射器就不要造航空母艦。美國(guó)是使用艦載機(jī)的先驅(qū)者，也是航空母艦的始祖國(guó)之一，目前是世界上擁有航空母艦最多、技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家。歷史上，艦載機(jī)經(jīng)歷了雙翼機(jī)、單翼活塞機(jī)、噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)、超音速飛機(jī)等漫長(zhǎng)的演變過(guò)程，伴隨著艦載機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，彈射器也經(jīng)歷了氣動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)式彈射器、火藥轉(zhuǎn)盤(pán)式彈射器、慣性飛輪彈射器、液壓機(jī)械式彈射器、噴氣輕型彈射器、燃?xì)庹羝麖椛淦鳌㈤_(kāi)口汽缸式彈射器等發(fā)展過(guò)程，也因此美國(guó)海軍一共裝備了 7大類共計(jì)37型彈射器。但自從1951年英國(guó)人米切爾發(fā)明了開(kāi)口汽缸式的蒸汽彈射器之后，美國(guó)的航空母艦至今一直使用該技術(shù)彈射艦載機(jī)，這也是經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)證明了的技術(shù)。2003年美國(guó)海軍還在公開(kāi)的財(cái)政預(yù)算書(shū)里提到了一項(xiàng)改良蒸汽彈射器試驗(yàn)設(shè)施的項(xiàng)目，要求國(guó)會(huì)撥款提升蒸汽彈射器試驗(yàn)設(shè)施的現(xiàn)代化水平，并且提到提升試驗(yàn)設(shè)施水平的目的是為應(yīng)付蒸汽彈射器服役到2050年的需要。由此看來(lái)，蒸汽彈射器還會(huì)在美國(guó)海軍航空母艦上使用相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。然而,美國(guó)海軍在艦艇設(shè)備全面電氣化的大趨勢(shì)下,航母的動(dòng)力傳輸將以電力為基礎(chǔ)，所有動(dòng)力設(shè)備也將電氣化，因此自1992年起，美國(guó)海軍委托卡曼電磁系統(tǒng)公司為新一代航母研制全新的、性能非凡的電磁彈射器。但研發(fā)電磁彈射器需要解決線性同步電動(dòng)機(jī)、盤(pán)式交流發(fā)電機(jī)、大功率數(shù)字循環(huán)變頻器、磁屏蔽、電磁兼容、系統(tǒng)散熱等關(guān)鍵技術(shù)，研制難度極大，他們?cè)?945年西屋公司研制的電磁彈射器、1980的電磁炮、卡曼公司的電磁驅(qū)動(dòng)超高速電梯技術(shù)基礎(chǔ)上，又耗時(shí)19年花費(fèi)了 32億美元的經(jīng)費(fèi)，雖然現(xiàn)處于彈射試驗(yàn)階段，但短期內(nèi)很難投入美軍現(xiàn)役。縱觀美國(guó)海軍航空母艦彈射器的發(fā)展歷史，可以說(shuō)，美國(guó)海軍幾乎嘗試了所有彈射器技術(shù)的一切發(fā)展可能，其使用經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)經(jīng)歷也值得我們認(rèn)真仔細(xì)研究和思考。實(shí)際上，蒸汽彈射器的工作原理很簡(jiǎn)單，以美國(guó)航母現(xiàn)役主力彈射器C-13-1為例，開(kāi)口汽缸式的蒸汽彈射器，主要由儲(chǔ)氣罐、彈射閥、開(kāi)口汽缸、活塞總成、牽引滑車(chē)、水剎、排氣閥、回位裝置、導(dǎo)流板等構(gòu)成。該彈射器以兩個(gè)儲(chǔ)量為227m3的儲(chǔ)氣罐為動(dòng)力源，平時(shí)將航母主動(dòng)力鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣罐中，彈射閥安裝在儲(chǔ)氣罐和開(kāi)口汽缸之間。在彈射器工作時(shí)，打開(kāi)彈射閥，將儲(chǔ)氣罐中的蒸汽充入到并排放置的兩個(gè)開(kāi)口汽缸中，則蒸汽一邊進(jìn)入開(kāi)口汽缸一邊膨脹作功，推動(dòng)兩開(kāi)口汽缸中的活塞總成向前運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)牽引滑車(chē)向前運(yùn)動(dòng)；從飛機(jī)前起落架上伸出的牽引桿掛在從牽引滑車(chē)上伸出甲板的掛鉤上，在牽引滑車(chē)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引滑車(chē)能牽引飛機(jī)向前運(yùn)動(dòng)，使艦載機(jī)加速并將其彈離甲板。這種蒸汽彈射器牽引力的大小與開(kāi)口汽缸的直徑和進(jìn)入開(kāi)口汽缸的蒸汽壓力有關(guān)，在彈射力一定的情況下，如果能提高蒸汽壓力，則能減小開(kāi)口汽缸和活塞的直徑，活塞直徑小則重量輕，慣性力小，用于牽引艦載機(jī)的力就會(huì)大，還能減少?gòu)椛溆闷?，所以有必要提高進(jìn)入開(kāi)口汽缸的蒸汽壓力。但提高進(jìn)入汽缸的蒸汽壓力會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，如:開(kāi)口汽缸的變形會(huì)隨著蒸汽壓力的提高而變大。但這可以通過(guò)加厚開(kāi)口對(duì)面?zhèn)鹊母妆诤穸燃右越鉀Q。實(shí)際上提高開(kāi)口汽缸蒸汽壓力對(duì)密封問(wèn)題影響最為嚴(yán)重，尤其是密封帶的強(qiáng)度受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。英國(guó)早期的彈射器采用高韌性鋼絲增強(qiáng)橡膠作為密封帶，雖然實(shí)現(xiàn)了很低的漏氣率，使蒸汽彈射器實(shí)用化，但這種結(jié)構(gòu)的密封帶摩擦阻力大，且抗壓強(qiáng)度不夠，所以儲(chǔ)氣罐的壓力只有38.5kgf/cm2，彈射器的推力較小。美國(guó)引進(jìn)英國(guó)的蒸汽彈射器專利技術(shù)后，利用其強(qiáng)大的冶金能力，改用摩擦系數(shù)更小、更耐磨和更耐高溫的柔性鋼帶作為密封帶，儲(chǔ)氣罐的壓力提高到70kgf/cm2，蒸汽壓力幾乎增加了一倍，因此成倍地提高了彈射器的壽命和負(fù)荷功率。到現(xiàn)在為止，僅有美國(guó)有能力制造先進(jìn)的蒸汽彈射器，法國(guó)和蒸汽彈射器的創(chuàng)始國(guó)英國(guó)如需裝備也要向美國(guó)購(gòu)買(mǎi)，美國(guó)也因此憑借其強(qiáng)大的航空母艦戰(zhàn)斗群稱霸海上。正因?yàn)槊芊鈳绱岁P(guān)鍵，所以美國(guó)對(duì)這種柔性鋼帶設(shè)計(jì)和制造技術(shù)一直守口如瓶，嚴(yán)格保密，嚴(yán)禁一切有關(guān)密封帶設(shè)計(jì)技術(shù)和加工設(shè)備外流，迄今為止從未見(jiàn)到這種柔性鋼帶具體結(jié)構(gòu)的相關(guān)資料。如果我國(guó)發(fā)展航空母艦彈射器技術(shù)，應(yīng)該認(rèn)真分析開(kāi)口汽缸的結(jié)構(gòu)形式以及密封帶的技術(shù)要求和特點(diǎn)，在吸取英美等國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，摒棄那種落后的傳統(tǒng)的理論和觀念，立足于中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)基礎(chǔ)之上，發(fā)展自己的密封帶技術(shù)。那么，合理地選用密封材料，設(shè)計(jì)一種什么樣的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶結(jié)構(gòu)，使其沿長(zhǎng)度方向具有較好的柔性、而且能承受較高壓力、密封效果好、摩擦阻力小，就成為我國(guó)本領(lǐng)域工程技術(shù)人員急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明人認(rèn)為，開(kāi)口汽缸的總體結(jié)構(gòu)形式和密封帶的結(jié)構(gòu)形式是蒸汽彈射器成敗的決定性因素，如果開(kāi)口位置和密封方向不合理，則在彈射時(shí)活塞總成經(jīng)過(guò)處的密封帶運(yùn)動(dòng)距離大，密封帶離開(kāi)密封開(kāi)口時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度和加速度大，密封帶會(huì)跳動(dòng)，活塞總成經(jīng)過(guò)后密封帶不容易進(jìn)入密封開(kāi)口，而在沒(méi)有蒸汽壓力的活塞總成的前側(cè)，密封帶可能因自重而從密封開(kāi)口上脫落下來(lái)。如果密封帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，承受不了較高的壓力、彈射器漏汽、效率低是小事，關(guān)鍵是有可能將活塞卡死，使得彈射器無(wú)法工作。蒸汽彈射器是英國(guó)人發(fā)明的，但就是因?yàn)殚_(kāi)口汽缸的密封位置和密封方向以及密封帶結(jié)構(gòu)和材料選擇的不合理，而使得彈射器的彈射速度和彈射力都不盡如人意。與英國(guó)蒸汽彈射器的開(kāi)口汽缸相比，美國(guó)蒸汽彈射器的開(kāi)口汽缸在密封位置和密封方向方面有了實(shí)質(zhì)性的改變，主要是將密封開(kāi)口設(shè)置在了汽缸本體的外部，并將該密封開(kāi)口的密封方向改為向下，這樣既可以使密封帶的自重成為密封帶回位的有利因素，又可以使打開(kāi)開(kāi)口汽缸時(shí)頂起密封帶的距離縮到最小。這樣的話，在活塞高速運(yùn)動(dòng)、與活塞一體的密封帶導(dǎo)軌頂起密封帶時(shí)，密封帶跳起的速度和加速度較小，從而可以大幅提高彈射器的彈射速度。因此，艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸總體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用與美國(guó)蒸汽彈射器C-13-1相同的結(jié)構(gòu)形式。而這種蒸汽彈射器，當(dāng)活塞在開(kāi)口汽缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與活塞一體的密封帶導(dǎo)軌依次頂起密封帶，在密封帶導(dǎo)軌剛剛離開(kāi)后，密封帶在引導(dǎo)桿的引導(dǎo)下、以及蒸汽壓力和自身重力的作用下，必須能順利回到密封位置，所以，要求密封帶在長(zhǎng)度方向上應(yīng)能彎曲且具有較好的柔性。另外，在密封帶處于密封狀態(tài)時(shí)，密封帶寬度方向的兩端被高壓蒸汽壓在密封開(kāi)口的邊沿上，密封帶承受很大的向下的力，所以其寬度方向的中部要承受很大的彎矩，要想使密封帶緊密地貼合在密封開(kāi)口上且保持較好的密封狀態(tài)，必須使密封帶在寬度方向上有較好的抗彎能力，也就是說(shuō)，要求密封帶在寬度方向上要有很好的剛性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而提出的，其目的就是要提供一種艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，使其摩擦系數(shù)小、耐磨和耐高溫，密封性好，且密封帶沿長(zhǎng)度方向具有很好的柔性，當(dāng)活塞在開(kāi)口汽缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與活塞一體的密封帶導(dǎo)軌能很容易地依次頂起密封帶，在活塞剛剛離開(kāi)后，密封帶能在引導(dǎo)桿的引導(dǎo)、以及氣體壓力和自身重力的作用下順利回到密封位置，而且在寬度方向上要有很好的剛性，就是說(shuō)密封帶要能承受較大的壓力。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，提供了一種艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，包括:密封板，由多層長(zhǎng)條狀的薄鋼板層疊構(gòu)成，其上設(shè)有鉚釘孔；承壓條，為長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔，兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面與承壓條的縱向延伸的對(duì)稱面重合，承壓條的長(zhǎng)度方向沿密封板的寬度方向延伸，且其長(zhǎng)度與密封板的寬度大致相當(dāng)，其具有接觸面，該承壓條的接觸面與密封板接觸；以及鉚釘，承壓條通過(guò)鉚釘鉚合在密封板上，多個(gè)承壓條沿密封板的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙，還具有墊板，墊板為比承壓條薄一些的長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔，兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面與墊板的縱向延伸的對(duì)稱面重合，其長(zhǎng)度方向沿密封板的寬度方向延伸，其具有接觸面，該墊板的接觸面與密封板接觸，設(shè)置在與承壓條對(duì)峙的密封板的另外一側(cè)，成對(duì)的承壓條和墊板夾持著密封板通過(guò)鉚釘鉚合在密封板上，多個(gè)成對(duì)的承壓條和墊板沿密封板的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙。另外，優(yōu)選以下技術(shù)方案。承壓條的接觸面是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面；墊板的接觸面是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面；承壓條的底部的寬度大于其頂部的寬度；密封板的材料是耐熱不銹鋼或不銹彈簧鋼。由于密封帶全部用金屬材料制成，所以與密封帶導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)小、耐磨且耐高溫。另外，由于密封板由多層長(zhǎng)條狀的薄鋼板層疊構(gòu)成，承壓條制成長(zhǎng)條的塊狀，其長(zhǎng)度方向沿密封板的寬度方向延伸，且其長(zhǎng)度與密封板的寬度大致相當(dāng)，墊板的長(zhǎng)度方向沿密封板的寬度方向延伸，設(shè)置在與承壓條對(duì)峙的密封板的另外一側(cè)，成對(duì)的承壓條和墊板夾持著密封板通過(guò)鉚釘鉚合在密封板上，多個(gè)成對(duì)的承壓條和墊板沿密封板的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙，且承壓條和墊板與密封板接觸的接觸面是其母線與其長(zhǎng)度方向平行的、中間向外凸的柱狀曲面，所以承壓條和墊板與密封板是線接觸，因此密封板沿長(zhǎng)度方向容易變形，具有很好的柔性，當(dāng)活塞在開(kāi)口汽缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與活塞一體的密封帶導(dǎo)軌能很容易地依次頂起密封帶，在活塞剛剛離開(kāi)后，密封帶能在引導(dǎo)桿的引導(dǎo)、以及氣體壓力和自身重力的作用下順利回到密封位置，又因?yàn)槊芊鈳惺艿膲毫θ坑沙袎簵l承受，而且承壓條沿密封帶的寬度方向具有很好的剛性，將密封板緊緊地壓在密封開(kāi)口兩側(cè)的開(kāi)口邊沿上，所以密封帶密封性好，且能承受很大的壓力。


圖1是表示密封帶處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的艦載機(jī)彈射器的局部剖切立體圖，(a)是從斜上方看的剖切立體圖，(b)是從正面看的剖切立體圖。圖2是表示密封帶處于密封狀態(tài)時(shí)的艦載機(jī)彈射器的局部剖切立體圖，(a)是從斜上方看的剖切立體圖，(b)是從正面看的剖切立體圖。圖3是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖4是表示第一實(shí)施例的承壓條形狀的示意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖5是表示第一實(shí)施例的墊板形狀的示意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖6是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖7是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖8是表示第三實(shí)施例的承壓條形狀的示意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖9是表不第二實(shí)施例的墊板形狀的不意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖10是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)中“上”是指開(kāi)口汽缸用的密封帶處于密封狀態(tài)時(shí)的密封帶的上方，“下”是指與“上”相對(duì)的下方。圖1是表示密封帶處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的艦載機(jī)彈射器I的局部剖切立體圖，(a)是從斜上方看的剖切立體圖，(b)是從正面看的剖切立體圖。圖2是表示密封帶處于密封狀態(tài)時(shí)的艦載機(jī)彈射器I的局部剖切立體圖，(a)是從斜上方看的剖切立體圖，(b)是從正面看的剖切立體圖。如圖1、圖2所示，艦載機(jī)彈射器I的開(kāi)口汽缸67主要包括汽缸本體65、開(kāi)口蓋板66和密封帶87，其中開(kāi)口汽缸本體65、開(kāi)口蓋板66以及其它主要功能部件均采用與現(xiàn)有技術(shù)基本相同的結(jié)構(gòu)形式。以下主要對(duì)密封帶87的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，當(dāng)活塞57在開(kāi)口汽缸67中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與活塞57—體的密封帶導(dǎo)軌85依次頂起密封帶87' (87是密封帶，87'表示如圖1中被密封帶導(dǎo)軌85頂起的部分)，在活塞57剛剛離開(kāi)后，密封帶87應(yīng)能在引導(dǎo)桿的引導(dǎo)、以及氣體壓力和自身重力的作用下順利回到密封位置，所以，密封帶87在長(zhǎng)度方向上應(yīng)能彎曲且具有較好的柔性。另外，如圖2所示，密封開(kāi)口 88由位于汽缸本體65上的開(kāi)口邊沿96和位于開(kāi)口蓋板66上的開(kāi)口邊沿97所構(gòu)成，在密封帶87處于密封狀態(tài)時(shí)，密封帶87寬度方向的兩端被高壓氣體壓在密封開(kāi)口 88兩側(cè)的開(kāi)口邊沿96、97上，密封帶87承受很大的向下的力，所以其寬度方向的中部要承受很大的彎矩，要想使密封帶87緊密地貼合在密封開(kāi)口 88兩側(cè)的開(kāi)口邊沿96、97上且保持較好的密封狀態(tài)，必須使密封帶87在寬度方向上有較好的抗彎能力，也就是說(shuō)，密封帶87在寬度方向上要有很好的剛性。圖3是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶87第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，
(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖4是表示第一實(shí)施例的承壓條90形狀的示意圖，(a)是接觸面98向下時(shí)從斜上方看的立體圖，
(b)是接觸面98向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(c)是橫向剖切的剖視圖。圖5是表示第一實(shí)施例的墊板91形狀的示意圖，(a)是接觸面99向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面99向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(c)是橫向剖切的剖視圖。如圖3、圖4和圖5所示，密封帶87包括密封板89、承壓條90、墊板91以及鉚釘92。密封板89由多層長(zhǎng)條狀的薄鋼板層疊構(gòu)成(圖中為五層，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要選擇二層以上的薄鋼板)。承壓條90制成長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔93，兩鉚釘孔93的軸線所構(gòu)成的平面與承壓條90的縱向(長(zhǎng)度方向)延伸的對(duì)稱面重合，承壓條90的長(zhǎng)度方向沿密封板89的寬度方向延伸，且其長(zhǎng)度與密封板89的寬度大致相當(dāng)，與密封板89接觸的接觸面98是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔93的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面。墊板91制成比承壓條90薄一些的長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔95，兩鉚釘孔95的軸線所構(gòu)成的平面與墊板91的縱向延伸的對(duì)稱面重合，墊板91的長(zhǎng)度方向沿密封板89的寬度方向延伸，與密封板89接觸的接觸面99是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔95的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面，設(shè)置在與承壓條90對(duì)峙的密封板89的另外一側(cè)，即接觸面99與承壓條90設(shè)置在密封板89的兩側(cè)。成對(duì)的承壓條90和墊板91夾持著密封板89通過(guò)鉚釘92鉚合在密封板89上，多個(gè)成對(duì)的承壓條90和墊板91沿密封板89的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙δ。如圖4所示，第一實(shí)施例的承壓條90的接觸面98是半徑為R的圓柱面，中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔93的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)，也就是位于承壓條90的縱向延伸的對(duì)稱面上。這樣的話，承壓條90與密封板89是線接觸，密封板89容易彎曲。如圖5所示，第一實(shí)施例的墊板91的接觸面99是半徑為R的圓柱面，中間的凸起部最高處位于兩鉚釘孔95的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)，也就是位于墊板91的縱向延伸的對(duì)稱面上。這樣的話，墊板91與密封板89是線接觸，密封板89容易彎曲。當(dāng)然，密封板89上也有與承壓條90和墊板91的鉚釘孔93、95相對(duì)應(yīng)的鉚釘孔。墊板91的長(zhǎng)度可以比密封板89(密封帶87)的寬度小,使整個(gè)墊板91可以落入到密封開(kāi)口 88中，如圖3 (c)所示，這樣的話，在密封帶87處于密封狀態(tài)時(shí)，密封板89的下表面是密封面，密封帶87 (密封板89)寬度方向的兩端與密封開(kāi)口 88兩側(cè)的開(kāi)口邊沿96、97接觸。在開(kāi)口汽缸67內(nèi)充滿高壓氣體時(shí)，氣體的壓力P首先作用在密封板89上，由于墊板91的存在，作用力傳給兩鉚釘92，鉚釘92承受拉力，鉚釘92再將力傳給承壓條90。但由于承壓條90的長(zhǎng)度與密封板89 (密封帶87)的寬度相當(dāng)，所以，承壓條90所承受的向下的力，將密封板89寬度方向的兩端緊緊地壓在密封開(kāi)口 88兩側(cè)的開(kāi)口邊沿96、97上。而且壓力越大，壓得越緊。由于承壓條90和墊板91的與密封板89接觸的接觸面98和99是這樣的中間向外凸起的、其母線與其長(zhǎng)度方向平行的柱狀曲面結(jié)構(gòu)，且凸起的最高處位于兩鉚孔93和95的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)，所以當(dāng)如圖3所示將承壓條90和墊板91用鉚釘92鉚合在密封板89上時(shí)，承壓條90和墊板91與密封板89是線接觸，密封板89能以兩鉚孔93和95的軸線所構(gòu)成的平面為支點(diǎn)，沿密封帶87的長(zhǎng)度方向向上下彎曲。另外，由于密封帶87只有密封板89承受長(zhǎng)度方向彎曲的彎曲載荷，而密封板89是由多層長(zhǎng)條狀的薄鋼板層疊構(gòu)成的，因?yàn)檫@樣的結(jié)構(gòu)抗彎模量小，所以很容易彎曲，而且在相同變形量的情況下，這種結(jié)構(gòu)的密封板89的應(yīng)力很小，也就是密封帶87沿長(zhǎng)度方向具有較好的柔性，所以，密封帶導(dǎo)軌85只要用很小的向上頂?shù)牧湍軐⒚芊鈳?7頂起。另外，由于成對(duì)的承壓條90和墊板91夾持著密封板89通過(guò)鉚釘92鉚合在密封板89上，多個(gè)成對(duì)的承壓條90和墊板91沿密封帶87的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙δ，又因?yàn)槊芊鈳?dǎo)軌85頂起密封帶87的高度很小，且密封帶導(dǎo)軌85的曲率半徑很大，所以即使密封帶87彎曲一定的角度，承壓條90以及墊板91也不會(huì)相互干涉。
另外，如圖4(c)所示，承壓條90的橫截面是底部(圖中的下方，即接觸面98 —偵D寬度大于其頂部(圖中的上方)寬度的塔形。這更進(jìn)一步避免了承壓條90以及墊板91之間的干涉。由于密封板89由多層薄鋼板層疊構(gòu)成，且密封板89的下表面是密封面，薄鋼板容易變形，即使開(kāi)口邊沿96、97有些不平，承壓條90也能使密封板89緊密地貼合在開(kāi)口邊沿96、97上，也就是說(shuō)，這種密封帶87密封性好。由于承壓條90承受鉚釘92的向下的拉力，所以承壓條90承受彎矩，其長(zhǎng)度方向的中間(密封帶87寬度方向的中間)具有較大的應(yīng)力，但由于承壓條90制成長(zhǎng)條的塊狀，具有較大的高度，抗彎模量大，在寬度方向上有較好的抗彎能力，所以即使承受較大的彎矩也不會(huì)變形，密封帶在寬度方向上有很好的剛性，也就是說(shuō)密封帶87可以承受較大的壓力P。密封板89的材料可以選用耐熱不銹鋼或不銹彈簧鋼，也可以選用其它金屬材料，只要能承受較大載荷且具有較好的柔性就可以，而承壓條90和墊板91要選用許用應(yīng)力較大的金屬材料。這樣的密封帶87，由于全部用金屬材料制成，所以與密封帶導(dǎo)軌85的摩擦系數(shù)小、耐磨且耐高溫。圖6是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處主要在于第二實(shí)施例去掉了墊板，且采用與第一實(shí)施例不同的平頭鉚釘92',密封板89和承壓條90均與第一實(shí)施例的完全相同。與第一實(shí)施例相比，第二實(shí)施例的鉚釘92'不經(jīng)過(guò)墊板，而是鉚釘頭直接與密封板89接觸，直接承受拉力，所以在受力方面與第一實(shí)施例基本相同。但由于是鉚釘頭與密封板89接觸，鉚釘頭沒(méi)有了允許密封板89彎曲的柱狀曲面，但由于鉚釘頭的直徑比較小，所以僅在密封帶87被密封帶導(dǎo)軌85頂起時(shí)，第二實(shí)施例的密封帶87彎曲的曲率比第一實(shí)施例的稍大一點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)影響不大。正因?yàn)槿绱?，第二?shí)施例的密封帶87具有與第一實(shí)施例大致相同的作用和效果。圖7是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖8是表示第三實(shí)施例的承壓條90形狀的示意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。圖9是表示第三實(shí)施例的墊板91形狀的示意圖，(a)是接觸面向下時(shí)從斜上方看的立體圖，(b)是接觸面向上時(shí)從斜上方看的立體圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處主要在于第三實(shí)施例中的承壓條90和墊板91的與密封板89接觸的柱狀曲面并不是弧形的柱面，而是由多個(gè)平面構(gòu)成的多棱柱面。如圖
7、圖8和圖9所示，承壓條90的與密封板89接觸的柱狀面(曲面)由三個(gè)平面98a、98b、98b構(gòu)成，其中平面98a位于接觸面的中央，且其沿縱向延伸的對(duì)稱線與兩鉚釘孔93的軸線所構(gòu)成的平面重合。兩側(cè)的與平面98a連接的平面98b、98b向遠(yuǎn)離密封板89的方向傾斜，以使平面98a凸出來(lái)。墊板91的與密封板89接觸的柱狀面由三個(gè)平面99a、99b、99b構(gòu)成，其中平面99a位于接觸面的中央，且其沿縱向延伸的對(duì)稱線與兩鉚釘孔95的軸線所構(gòu)成的平面重合。兩側(cè)的與平面99a連接的平面99b、99b向遠(yuǎn)離密封板89的方向傾斜，以使平面99a凸出來(lái)。這樣的話，承壓條90和墊板91與密封板89是面接觸，雖然不如第一實(shí)施例的線接觸效果好，但如果使接觸的面很窄，如圖8(c)和圖9(c)中的L很小，則實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例的效果相差無(wú)幾。所以第三實(shí)施例的密封帶87具有與第一實(shí)施例大致相同的作用和效果。圖10是本發(fā)明艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是局部剖切的立體圖，(b)是縱向剖切的局部剖視圖，(C)是橫向剖切的剖視圖。與第二實(shí)施例類似，第四實(shí)施例也是去掉了墊板，且采用與第二實(shí)施例相同的平頭鉚釘92，，承壓條90與第三實(shí)施例的相同，與密封板89接觸的柱狀曲面并不是弧形的柱面，而是由多個(gè)平面構(gòu)成的多棱柱面。與在第二實(shí)施例和第三實(shí)施例中說(shuō)明的道理一樣，第四實(shí)施例的密封帶87也具有與第一實(shí)施例大致相同的作用和效果。以上對(duì)本發(fā)明所提供的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，例如可以將兩鉚釘與墊板制成一體，或?qū)摄T釘與承壓條制成一體，或采用三個(gè)或多個(gè)鉚釘，也可以不使用鉚釘而使用螺栓或螺釘?shù)?，這些改進(jìn)和修飾也在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是，包括: 密封板，由多層長(zhǎng)條狀的薄鋼板層疊構(gòu)成，其上設(shè)有鉚釘孔； 承壓條，為長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔，所述兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面與所述承壓條的縱向延伸的對(duì)稱面重合，所述承壓條的長(zhǎng)度方向沿所述密封板的寬度方向延伸，且其長(zhǎng)度與所述密封板的寬度大致相當(dāng)，其具有接觸面，該承壓條的接觸面與所述密封板接觸； 以及鉚釘， 所述承壓條通過(guò)所述鉚釘鉚合在所述密封板上，多個(gè)所述承壓條沿所述密封板的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是:還具有墊板，所述墊板為比所述承壓條薄一些的長(zhǎng)條的塊狀，沿其長(zhǎng)度方向并排布置有上下貫通的兩鉚釘孔，所述兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面與所述墊板的縱向延伸的對(duì)稱面重合，其長(zhǎng)度方向沿所述密封板的寬度方向延伸，其具有接觸面，該墊板的接觸面與所述密封板接觸，設(shè)置在與所述承壓條對(duì)峙的所述密封板的另外一側(cè)，成對(duì)的所述承壓條和所述墊板夾持著所述密封板通過(guò)所述鉚釘鉚合在所述密封板上，多個(gè)成對(duì)的所述承壓條和所述墊板沿所述密封板的長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是:所述承壓條的接觸面是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于所述兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是:所述墊板的接觸面是其母線與其長(zhǎng)度方向平行、中間的凸起部最高處位于所述兩鉚釘孔的軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)的柱狀曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是:所述承壓條的底部的寬度大于其頂部的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，其特征是:所述密封板的材料是耐熱不銹鋼或不銹彈簧鋼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種艦載機(jī)彈射器的開(kāi)口汽缸用密封帶，包括密封板、承壓條、墊板以及鉚釘，全部采用金屬材料，摩擦系數(shù)小，耐磨且耐高溫。密封板由多層薄鋼板層疊構(gòu)成，承壓條是長(zhǎng)條塊狀，沿密封板寬度方向延伸，長(zhǎng)度與密封板寬度相當(dāng)，與密封板的接觸面是柱狀曲面，墊板是長(zhǎng)條塊狀，沿密封板寬度方向延伸，與密封板的接觸面是柱狀曲面，成對(duì)的承壓條和墊板通過(guò)鉚釘鉚合在密封板上，多個(gè)成對(duì)的承壓條和墊板沿密封板長(zhǎng)度方向排列且相互之間留有間隙δ，因承壓條和墊板與密封板是線接觸，所以密封帶沿長(zhǎng)度方向容易變形，柔性好，因密封帶由承壓條承受壓力，承壓條的抗彎模量大，承載能力大，所以能將密封板緊密地壓在開(kāi)口邊沿上，密封性好。
文檔編號(hào)F16J15/00GK103185138SQ20111044867
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者任明琪, 閆飛宇, 呂磊 申請(qǐng)人:任明琪