平衡机在武器装备中被用来平衡起落部分的重力矩,在导弹发射架、各种火炮中应用十分广泛。牵引式火炮为保证射击的稳定性,其全炮重心和火线高都应很低,以使低射角和高射角都能进行射击。为了给高射角提供后坐空间,需要把后坐部分相对于耳轴向前布置。这样,起落部分的重心就移到了耳轴的前方,产生了一个使炮口下沉的重力矩。如果没有其他措施,这个重力矩就被作用于耳轴和高低齿轮上的力所平衡,但是齿轮上过大的力会引起在起高角时手轮力过大,因此要求使用配重或某种机械的装置来抵消或减少重力矩的作用。为了减轻重量,缩小所占空间以及减少起落部分的惯性矩,与配重比较起来总是优先选择机械装置。它产生一个平衡力矩来抵消起落部分的重力矩,减少作用于耳轴和高低齿轮上的力,同时减轻高低机的手轮力。由于起落部分的重力矩随射角高低变化,所以平衡力矩也要相应变化,而这种变化在平衡机系统是依靠弹性介质来实现的[7]。63548

根据平衡机在火炮上的布置,一般可分为“拉式”和“推式”两种,即区别它们仅取决于平衡机对起落部分的作用力方向。当平衡机布置在上方,活塞杆受拉伸回拉摇架,则是“拉式”:当平衡机布置在下方,活塞杆受压缩前推摇架,则是“推式”。    平衡机的位置和型式取决于火炮的其它特性,诸如有效空间、间歇和火线高。平衡机对起落部分产生的作用力,是由平衡机内部的弹性介质实现的。按弹性介质所产生力的方法又可以将平衡机的型式分为弹簧式、气压式、液体气压式、弹簧液力式。

火炮在射击前必须先进行瞄准。瞄准机分为高低机和方向机。高低机操纵起落部分绕耳轴旋转赋予炮膛轴线的高低角,方向机操纵回转部分绕立轴旋转赋予炮膛轴线的方位角,以实现瞄准。

高低机的基本结构型式有螺杆式和齿弧式。螺杆式高低机结构简单,本身可以自锁是其优点,但转速比不是常数论文网,射界不能太大,实现机械动力操作困难,一般适用于轻型火炮。齿弧式高低机是应用最广的一种型式,其射角不受限制,可以用人力操作或机械操作,也可以两者兼备,所以它能适用于多种型式和口径的火炮[8][9]。

高平机就是把高低机和平衡机组合成为一个部件,液体气压式高平机也就是液体气压式平衡机和液压高低机组合的机构。

液体气压式高平机由液压缸、平衡机、手动液压泵、平衡蓄能器、双向液压锁、各种控制阀及管路等液压元件组成。这种高低平衡机与独立的高低机和平衡机相比,结构简单,质量小,设计、调整合适时高低手轮力很小。缺点是液压管路较多,不易维护。液体气压式高低平衡机是大口径火炮简化高低机和平衡机的发展趋势。 液体气压式高平机的结构示意图

液体气压式高平机融合了平衡机和高低机的功能,利用液体气压式平衡机来克服火炮起落部分重力矩,同时运用液体高低机来克服不平衡力矩和赋予炮膛轴线以一定的瞄准速度进行瞄准,这样就省略了原齿弧式或螺杆式高低机的传动系统,简化了火炮的炮架结构,减轻了全炮的重量,有利于提高火炮的机动能力和快速反应能力,使炮手操纵轻便,维护也更方便,所以说液体气压式高评级的设计和研究对提高火炮的整体性能和战斗力有非常重要的理论意义和使用价值。

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