本实用新型专利技术公开了一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，包括旋转单元和轴向往复单元；所述的旋转单元包括外转子电机、凸轮和设置在外转子电机外圈的旋转毛刷座；外转子电机的外转子套旋转时带动旋转毛刷座和凸轮同步转动；所述的轴向往复单元包括往复毛刷座、第一弹簧和两只第一轴承，两只第一轴承的外圈在第一弹簧的压力作用下压贴在凸轮的凹凸工作面上，进而带动往复毛刷座沿定子轴的轴线方向往复运动。本实用新型专利技术基于无刷直流电机驱动旋转单元带动旋转毛刷旋转擦拭，同时依靠凸轮机构将旋转运动转换成同步的往复运动，实现往复毛刷沿炮膛方向进行往复擦拭，满足了不同口径火炮的擦拭、清洗、涂油，节省了人力，大大提高了擦拭效率。
【技术实现步骤摘要】
一种炮膛擦拭装置的复合运动机构
本技术属于机械装备领域，具体涉及一种火炮炮膛擦拭装置，特别是一种炮膛擦拭装置的复合运动机构。
技术介绍
火炮在射击前后以及火炮的启闭时，均要对火炮进行擦拭保养。尤其是火炮射击后，内膛粘附一定数量的发射药燃烧产物，如不及时清除，势必影响火炮的战技性能，严重时还会发生炸膛。目前现状，火炮主要由多名人员共执一端装有擦洗头的擦炮杆对火炮内壁进行人工擦洗，费时费力，劳动强度大，擦拭效率低，不能保证火炮在连续射击中的可靠性。申请号为201120404585.5的中国专利“擦拭炮管或其他管道内壁的擦拭机”公开了一种擦拭机，包括驱动装置、擦拭装置、支撑装置、控制装置，该擦拭机采用可轴向伸缩动作的气动/液压执行元件联动支撑装置和擦拭装置，实现轴向擦拭和管道导向行进。在实际应用中由于需要气动或液压源和管道，存在着设备体积大，使用不便等缺点。
技术实现思路
本技术提供了一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，以此单元构建的擦拭装置克服了传统气动或液压驱动中存在的气管和气源携带不便问题，可方便地进行炮膛擦拭。本技术的技术方案如下：一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，包括旋转单元和轴向往复单元；所述的旋转单元包括外转子电机、凸轮和设置在外转子电机外圈的旋转毛刷座；所述的凸轮为中空的凸台结构，包括中心孔和凹凸工作面，中心孔以间隙方式套设在外转子电机的定子轴外圈，外转子电机的外转子套旋转时带动旋转毛刷座和凸轮同步转动；所述的轴向往复单元包括往复毛刷座、第一弹簧和两只第一轴承，两只第一轴承的外圈在第一弹簧的压力作用下压贴在凸轮的凹凸工作面上，进而带动往复毛刷座沿定子轴的轴线方向往复运动。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，所述外转子套两侧分别设置有第二轴承座和第三轴承座，定子轴与第二轴承座、第三轴承座之间分别安装第二轴承和第三轴承，外转子套旋转时，第二轴承座和第三轴承座跟随旋转。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，所述凸轮的凹凸工作面设置在底盘上，底盘固定在第二轴承座上。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，凸轮的凹凸工作面上对称设置了两个凹陷部位和两个凸起部位，且凹陷部位和凸起部位之间平滑过渡。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，所述第一轴承的通过内圈的销轴固定在第一轴承座上。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，轴向往复单元还包括滑动轴承，滑动轴承的外圈安装在第一轴承座上，滑动轴承的内圈固定在定子轴上。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，定子轴的头部设置有锁紧螺母和中空的弹簧座，锁紧螺母将弹簧座固定在定子轴上。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，第一弹簧设置在弹簧座的中空部位。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，所述的旋转毛刷座和往复毛刷座上均安装有若干组毛刷。上述炮膛擦拭装置的复合运动机构中，所述的毛刷为集束后的猪鬃、不锈钢丝或尼龙。本技术具有的有益技术效果如下：1、本技术基于无刷直流电机驱动旋转单元带动旋转毛刷旋转擦拭，同时依靠凸轮机构将旋转运动转换成同步的往复运动，实现往复毛刷沿炮膛方向进行往复擦拭；擦拭中电机可正反旋转，利用炮膛内螺旋线，可实现擦炮机自动前进或后退。这种利用往复加旋转的擦拭方法，并结合不同材质的毛刷，满足了不同口径火炮的擦拭、清洗、涂油，节省了人力，大大提高了擦拭效率。2、本技术的轴向往复单元基于凹凸工作面的凸轮和两只滚珠轴承，在弹簧预紧力的作用下实现了往复毛刷座的往复运动，旋转毛刷座每转动一圈时，往复毛刷座往复运动两次，该机构结构简单可靠，克服了传统单一的擦拭方法，更好的对炮膛的阴线和阳线污垢进行清除。附图说明图1为本技术炮膛擦拭装置的构成部件图；图2为本技术炮膛擦拭装置的三维结构图；图3为本技术炮膛擦拭装置的组成结构原理图；图4为本技术旋转单元的组成结构原理图；图5为本技术旋转单元的截面剖视图；图6为本技术旋转毛刷的结构示意图；图7为本技术轴向往复单元结构示意图；图8为本技术轴向往复机构的原理示意图；图9为本技术轴向往复机构的凸轮结构图；图10为本技术导向支撑单元的三维结构图；图11为本技术导向支撑单元剖视图；图12为本技术导向支撑单元尾端结构示意图。附图标记如下：1-锁紧螺母；2-弹簧座；3第一弹簧；4-往复毛刷座；5-滑动轴承；6-第一轴承座；7-销轴；8-第一轴承；9-凸轮；10-第二轴承座；11-第二轴承；12-旋转毛刷座；13-定子轴；14-外转子套；15-永磁体；16-平键；17-绕组；18-定子冲片；19-第三轴承座；20-第三轴承；21-弹簧挂板；22-第二弹簧；23-第一铰链；24-第一连杆；25-滚轮；26-第二连杆；27-第二铰链；28-导向支撑筒；29-喷液头；30-活动支撑；31-导向支撑单元尾端；40-毛刷；41-旋转单元；42-轴向往复单元；43-导向支撑单元；51-喷嘴；52-出液通孔；53-喷液尾套；54-电缆；55-硬管；56-导液管；91-凹凸工作面；92-中心孔；93-底盘。具体实施方式如图1和图2所示，本技术的炮膛擦拭装置包括中部的旋转单元41、头部的轴向往复单元42和尾部的导向支撑单元43。旋转单元41基于外转子无刷直流电机驱动旋转毛刷座12进行旋转擦拭，旋转擦拭中以凸轮机构将旋转运动转换成往复运动，同步带动轴向往复单元42中往复毛刷座4进行往复擦拭。其中电机可正反旋转，利用炮膛内螺旋线，可实现擦炮机自动前进或后退。导向支撑单元43依靠沿圆周方向均布的三只滚轮三等分支撑在炮膛内（每两只滚轮在圆周方向的夹角为120°），自适应不同的炮筒口径，同时自带的喷油部件在擦拭中喷油。通过这种旋转和往复的复合运动擦拭方法，以及采取不同材质的毛刷，满足不同口径火炮的擦拭、清洗、涂油，节省了人力，大大提高了擦拭效率。（一）旋转单元如图3至图5所示，旋转单元41主要包括中心的外转子无刷直流电机、凸轮9以及外圈的旋转毛刷座12，旋转毛刷座12上均匀安装有毛刷40。其中外转子无刷直流电机采用常规的外转子无刷直流电机结构，主要包括中心的定子轴13、绕组17、永磁铁15、外转子套14；定子冲片18套在定子轴13外部，定子冲片18通过压紧配合或者平键16固定在定子轴13上。定子冲片18外圈设置有若干只齿，绕组17缠绕在定子冲片18的齿部。定子的外圈为环形的永磁铁15，永磁铁15的外部设置有外转子套14，永磁体15安装在外转子套14内；外转子套14两侧分别设置有第二轴承座10和第三轴承座19，定子轴13与第二轴承座10、第三轴承座19之间分别安装第二轴承11和第三轴承20。外转子套14旋转时，第二轴承座10和第三轴承座19跟随旋转。凸轮9为中空的一体化凸台结构，包括中心孔92、凹凸工作面91和底盘93，凹凸工作面91设置在底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，其特征在于：包括旋转单元（41）和轴向往复单元（42）；/n所述的旋转单元（41）包括外转子电机、凸轮（9）和设置在外转子电机外圈的旋转毛刷座（12）；所述的凸轮（9）为中空的凸台结构，包括中心孔（92）和凹凸工作面（91），中心孔（92）以间隙方式套设在外转子电机的定子轴（13）外圈，外转子电机的外转子套（14）旋转时带动旋转毛刷座（12）和凸轮（9）同步转动；/n所述的轴向往复单元（42）包括往复毛刷座（4）、第一弹簧（3）和两只第一轴承（8），两只第一轴承（8）的外圈在第一弹簧（3）的压力作用下压贴在凸轮（9）的凹凸工作面（91）上，进而带动往复毛刷座（4）沿定子轴（13）的轴线方向往复运动。/n
【技术特征摘要】
1.一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，其特征在于：包括旋转单元（41）和轴向往复单元（42）；
所述的旋转单元（41）包括外转子电机、凸轮（9）和设置在外转子电机外圈的旋转毛刷座（12）；所述的凸轮（9）为中空的凸台结构，包括中心孔（92）和凹凸工作面（91），中心孔（92）以间隙方式套设在外转子电机的定子轴（13）外圈，外转子电机的外转子套（14）旋转时带动旋转毛刷座（12）和凸轮（9）同步转动；
所述的轴向往复单元（42）包括往复毛刷座（4）、第一弹簧（3）和两只第一轴承（8），两只第一轴承（8）的外圈在第一弹簧（3）的压力作用下压贴在凸轮（9）的凹凸工作面（91）上，进而带动往复毛刷座（4）沿定子轴（13）的轴线方向往复运动。
2.根据权利要求1所述的炮膛擦拭装置的复合运动机构，其特征在于：所述外转子套（14）两侧分别设置有第二轴承座（10）和第三轴承座（19），定子轴（13）与第二轴承座（10）、第三轴承座（19）之间分别安装第二轴承（11）和第三轴承（20），外转子套（14）旋转时，第二轴承座（10）和第三轴承座（19）跟随旋转。
3.根据权利要求2所述的炮膛擦拭装置的复合运动机构，其特征在于：所述凸轮（9）的凹凸工作面（91）设置在底盘（93）上，底盘固定在第二轴承座（10）上。
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【专利技术属性】
技术研发人员：付剑涛，朱新岗，周培堂，
申请(专利权)人：陕西五洲机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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