本發(fā)明涉及武器研制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種槍炮身管外部移動(dòng)液壓自緊裝置及自緊方法。

背景技術(shù)：

目前自緊身管已經(jīng)成為高膛壓火炮的標(biāo)準(zhǔn)配置，部分槍械槍管也采用自緊身管。自緊身管相對(duì)單筒身管有很多優(yōu)點(diǎn)：包括提高身管強(qiáng)度、減輕身管重量、降低身管材料等級(jí)、提高身管疲勞壽命等。

目前的自緊方法均是在身管內(nèi)膛施加高壓，使得身管壁局部或者全部發(fā)生塑性變形，高壓撤除后，在身管內(nèi)壁形成殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力可以使身管承受更高的內(nèi)壓，也即提高了身管的強(qiáng)度。

目前的自緊工藝包括身管內(nèi)部液壓自緊、身管內(nèi)部機(jī)械自緊以及身管內(nèi)部爆炸自緊。這三種工藝均基于制造時(shí)內(nèi)膛施加高壓的原理。這三種工藝均基于制造時(shí)內(nèi)膛施加高壓的原理，方法單一，無(wú)法從外部觀察，檢測(cè)設(shè)備的安裝十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種在槍炮身管外部進(jìn)行移動(dòng)液壓自緊的裝置和自緊方法，拓展了實(shí)現(xiàn)身管自緊的技術(shù)途徑。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種槍炮身管外部移動(dòng)液壓自緊裝置，其包括罐體；所述罐體包括鉸連的上殼體和下殼體，所述上殼體的自由端設(shè)置有第一連接板，所述第一連接板上設(shè)置有u型槽，所述下殼體的自由端設(shè)置有與第一連接板對(duì)應(yīng)的第二連接板，所述第二連接板上鉸連有與u型槽配合的緊固螺栓。

所述上殼體的兩端均設(shè)置有上半環(huán)，所述下殼體設(shè)置有與上半環(huán)對(duì)應(yīng)的下半環(huán)，對(duì)應(yīng)的所述上半環(huán)和下半環(huán)對(duì)合形成密封環(huán)，所述上半環(huán)和下半環(huán)的內(nèi)壁均設(shè)置有第一密封層。

所述上殼體上設(shè)置有進(jìn)液口，所述進(jìn)液口通過(guò)進(jìn)液管道連通液壓泵，所述進(jìn)液管道上設(shè)置有壓力控制閥。

進(jìn)一步的，其還包括液體儲(chǔ)罐；所述下殼體上設(shè)置有出液口，所述液體儲(chǔ)罐通過(guò)回液管道與出液口連通；液體儲(chǔ)罐通過(guò)連接管道與液壓泵連通；所述回液管道上設(shè)置有泄壓閥。

進(jìn)一步的，所述密封環(huán)外側(cè)設(shè)置有端環(huán)，所述端環(huán)包括上半端環(huán)和下半端環(huán)，所述上半端環(huán)和下半端環(huán)的內(nèi)壁均設(shè)置有第二密封層，外壁均設(shè)置有外螺紋，所述密封環(huán)的端部設(shè)置有與所述外螺紋配合的內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步的，所述上殼體外設(shè)置有用于測(cè)量罐體內(nèi)部壓力的壓力表。

一種利用上述裝置對(duì)槍炮身管進(jìn)行外自緊的方法，包括如下步驟：

a)將槍炮身管毛坯自緊區(qū)域沿著軸向劃分為數(shù)段，每段長(zhǎng)度與罐體長(zhǎng)度相同，每段之間重疊量為0.5～1cm；在槍炮身管毛坯外表面做出各自緊段的記號(hào)，各段自緊順序?yàn)橄鹊蛪憾魏蟾邏憾危?/p>

b)按照順序和自緊段記號(hào)，將槍炮身管毛坯置于罐體中，密封；

c)液壓泵通過(guò)進(jìn)液管道通過(guò)進(jìn)液口向罐體內(nèi)通入自緊液體，壓力控制閥控制罐內(nèi)壓力為200～800mpa，保壓20～40min；

d)保壓結(jié)束后排出自緊液體泄壓；

e)將罐體移動(dòng)到下一個(gè)自緊段，重復(fù)步驟b)～d)，直到完成對(duì)整個(gè)槍炮身管毛坯自緊區(qū)域的自緊。

方法中，所述步驟c)中，所述自緊液體包括如下重量份的組分：0.5～1.5份的水、1.5～3份的乙二醇、0.5～1.5份的煤油和0.3～1份的變壓器油。

方法中，所述步驟c)中，所述自緊液體包括如下重量份的組分：1份的水、2份的乙二醇、1份的煤油和0.5份的變壓器油。

方法中，所述步驟c)中，所述罐內(nèi)壓力通過(guò)公式(a)進(jìn)行計(jì)算：

公式(a)中，p-自緊壓強(qiáng)；r1-身管毛坯內(nèi)半徑；r2-身管毛坯外半徑；σs-身管材料屈服強(qiáng)度極限；ρ-身管身管毛坯自緊半徑。

方法中，所述步驟c)中，保壓時(shí)間為30min。

本發(fā)明的原理為：在身管外部逐段施加液體高壓，使得身管壁部分發(fā)生塑性變形，撤除高壓后，在身管內(nèi)壁塑性區(qū)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，從而使身管射擊時(shí)能夠承受更高的內(nèi)壓，也即提高了身管強(qiáng)度。逐段自緊是可以使身管不同截面采用不同的自緊壓力，確保身管各截面自緊程度基本一致。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明拓展了實(shí)現(xiàn)槍炮身管自緊的技術(shù)途徑，身管自緊不但可以使用內(nèi)部液壓自緊工藝也可以采用外部液壓自緊工藝。通過(guò)逐段自緊可以使身管各截面在不同的自緊壓力下達(dá)到基本一致的自緊程度。本發(fā)明可用于院校、科研所和武器生產(chǎn)廠的槍炮身管自緊制造。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為罐體上殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為端環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1上殼體、2下殼體、3第一連接板、4u型槽、5第二連接板、6緊固螺栓、7上半環(huán)、8下半環(huán)、9第一密封層、10進(jìn)液口、11進(jìn)液管道、12液壓泵、13壓力控制閥、14液體儲(chǔ)罐、15出液口、16回液管道、17泄壓閥、18上半端環(huán)、19下半端環(huán)、20第二密封層、21槍炮身管毛坯、22壓力表、23第三密封層、24連接管道。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

結(jié)合圖1～3所示，一種槍炮身管外部移動(dòng)液壓自緊裝置，其包括罐體；所述罐體包括鉸連的上殼體1和下殼體2，所述上殼體1的自由端設(shè)置有第一連接板3，所述第一連接板3上設(shè)置有u型槽4，所述下殼體2的自由端設(shè)置有與第一連接板3對(duì)應(yīng)的第二連接板5，所述第二連接板5上鉸連有與u型槽4配合的緊固螺栓6。所述第二連接板內(nèi)壁設(shè)置有第三密封層23。

上殼體和下殼體對(duì)合，通過(guò)第一連接板和第二連接板固定，形成罐體。上殼體與下殼體的鉸連部通過(guò)密封墊密封，自由端通過(guò)第一連接板和第二連接板對(duì)合密封，緊固螺栓可以嵌入配合的u型槽內(nèi)，擰緊后壓緊第三密封層，實(shí)現(xiàn)固定和密封。

所述上殼體1的兩端均設(shè)置有上半環(huán)7，所述下殼體2設(shè)置有與上半環(huán)7對(duì)應(yīng)的下半環(huán)8，對(duì)應(yīng)的所述上半環(huán)7和下半環(huán)8對(duì)合形成密封環(huán)，所述上半環(huán)7和下半環(huán)8的內(nèi)壁均設(shè)置有第一密封層9。當(dāng)上殼體和下殼體對(duì)合緊固之后，設(shè)置在罐體兩端對(duì)應(yīng)的上半環(huán)和下半環(huán)隨之對(duì)合形成密封環(huán)，密封環(huán)用于固定槍炮身管毛坯21并通過(guò)第一密封層實(shí)現(xiàn)密封。

所述上殼體1上設(shè)置有進(jìn)液口10，所述進(jìn)液口10通過(guò)進(jìn)液管道11連通液壓泵12，所述進(jìn)液管道11上設(shè)置有壓力控制閥13。自緊液體通過(guò)進(jìn)液管道和進(jìn)液口被液壓泵打入罐體內(nèi)，壓力控制閥控制液體量，進(jìn)而調(diào)整罐體內(nèi)的壓力。

其還包括液體儲(chǔ)罐14；所述下殼體2上設(shè)置有出液口15，所述液體儲(chǔ)罐14通過(guò)回液管道16與出液口15連通；液體儲(chǔ)罐14通過(guò)連接管道24與液壓泵12連通；所述回液管道16上設(shè)置有泄壓閥17。出液口用于排出自緊液體，實(shí)現(xiàn)泄壓。自緊液體通過(guò)回液管道被回收到液體儲(chǔ)罐內(nèi)，液體儲(chǔ)罐同時(shí)連通液壓泵，實(shí)現(xiàn)自緊液體的循環(huán)利用。泄壓閥可以與壓力控制閥配合，對(duì)罐體內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整。

所述密封環(huán)外側(cè)設(shè)置有端環(huán)，所述端環(huán)包括上半端環(huán)18和下半端環(huán)19，所述上半端環(huán)18和下半端環(huán)19的內(nèi)壁均設(shè)置有第二密封層20，外壁均設(shè)置有外螺紋，所述密封環(huán)的端部設(shè)置有與所述外螺紋配合的內(nèi)螺紋。上半端環(huán)和下半端環(huán)對(duì)合在一起包繞在槍炮身管外壁，端環(huán)蓋的外壁設(shè)置有與密封環(huán)兩端配合的螺紋，旋緊后第二密封層提供密封，增加在使用過(guò)程中的密封效果。所述密封墊、第一密封層、第二密封層和第三密封層均為橡膠層、碳化硅層、密封墊用淬硬的45或35crmoal球面鋼墊。

所述上殼體1外設(shè)置有用于測(cè)量罐體內(nèi)部壓力的壓力表22。用于檢測(cè)罐內(nèi)壓力狀況。

實(shí)施例2

一種利用實(shí)施例1所述裝置對(duì)槍炮身管進(jìn)行外自緊的方法，包括如下步驟：

a)將槍炮身管毛坯21的自緊區(qū)域沿著軸向劃分為數(shù)段，每段長(zhǎng)度與罐體長(zhǎng)度相同，每段之間重疊量為0.5～1cm；在槍炮身管毛坯外表面做出各自緊段的記號(hào)，各段自緊順序?yàn)橄鹊蛪憾魏蟾邏憾巍Ｃ慷沃g的重疊量?jī)?yōu)選為1cm。

b)按照順序和自緊段記號(hào)，將槍炮身管毛坯置于罐體中，密封；

c)液壓泵通過(guò)進(jìn)液管道通過(guò)進(jìn)液口向罐體內(nèi)通入自緊液體，壓力控制閥控制罐內(nèi)壓力為200～800mpa，保壓20～40min，優(yōu)選30min。

所述自緊液體包括如下重量份的組分：0.5～1.5份的水、1.5～3份的乙二醇、0.5～1.5份的煤油和0.3～1份的變壓器油。

優(yōu)選的，所述自緊液體包括如下重量份的組分：1份的水、2份的乙二醇、1份的煤油和0.5份的變壓器油。

所述罐內(nèi)壓力通過(guò)公式(a)進(jìn)行計(jì)算：

公式(a)中，p-自緊壓強(qiáng)；r1-身管毛坯內(nèi)半徑；r2-身管毛坯外半徑；σs-身管材料屈服強(qiáng)度極限；ρ-身管身管毛坯自緊半徑。

d)保壓結(jié)束后排出自緊液體泄壓；

e)打開(kāi)緊固螺栓，將罐體移動(dòng)到下一個(gè)自緊段，重復(fù)步驟b)～d)，直到完成對(duì)整個(gè)槍炮身管毛坯自緊區(qū)域的自緊。自緊完成后，還要對(duì)身管毛坯進(jìn)行端部切除、內(nèi)壁和外壁精加工(精車(chē)、精磨、拋光等)，以滿足尺寸和精度要求。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，但并不限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易根據(jù)上述實(shí)施例領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。