[实用新型]带有导磁体的轨道式电磁发射电枢

说明书

技术领域

本实用新型设计一种电磁发射电枢。

背景技术

电磁发射技术是利用发射系统的电磁能转化为被发射体动能的技术。导轨式电磁发射装置通常由一对平行的轨道、开关和电源等系统部件组成；被发射物体是夹在平行的轨道之间的电枢。发射原理为：电流从一根导轨流经电枢流向另一根导轨，在两根导轨之间形成强磁场，磁场与电枢的电流相互作用产生指向与导轨平行方向的洛伦兹力，由洛伦兹力推动电枢前进。电枢通常是C型固体电枢，因为可以有效增加电接触的面积，同时洛伦兹力的作用也使电枢产生微小的形变而增加电接触性能。因为加载电流为时变电流，这样会在导轨和电枢上产生比较明显的集肤效应与邻近效应。这样会导致电枢和轨道部分区域产生较高的电流密度，产生局部高温。高温可能导致材料强度下降。电枢和轨道接触的部分同样会产生电流密度过于集中在某一区域的现象^[4]。这样就会在电枢和轨道之间的摩擦作用下导致导轨磨损。局部过热导致的导轨磨损和低发射效率是限制轨道电磁发射技术进入实用化的瓶颈。因此改进电枢的结构以降低的集肤效应与邻近效应成为现有技术中需要解决的问题。

实用新型内容

针对当前技术的不足，本实用新型提供一种带有导磁体的轨道式电磁发射电枢，其特征是所述轨道式电磁发射电枢包括C型固体电枢和两个导磁体，所述C型固体电枢具有贯通上下表面的C型凹槽，所述导磁体为楔形体与薄片状凸缘的组合，所述楔形体包括成夹角的底面与楔面及垂直于底面的立面，底面与楔面相交形成楔尖部，立面与C型凹槽内表面相配合，底面在与立面相交处沿底面方向凸出形成薄片状凸缘，所述两个导磁体分别焊接或粘贴在C型凹槽的上下两端，安装完成的导磁体的立面与薄片状凸缘的交界线紧贴C型凹槽接近端部的边缘线，安装完成的两个导磁体的薄片状凸缘内侧分别与C型固体电枢上下表面贴合，所述导磁体从立面到楔尖部的最大距离大于等于C型凹槽的槽深。

所述的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢，其特征是所述导磁体立面在垂直于底面方向上的高度H1不大于C型凹槽的槽长H2的一半。

所述的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢，其特征是安装完成的两个导磁体关于C型凹槽的中心横截面对称；

所述的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢，其特征是安装完成的两个导磁体的薄片状凸缘全部或部分覆盖C型固体电枢的上、下表面。

所述楔面为平面或曲面，所述曲面可以是抛物线面、双曲线面或椭圆曲面。

所述的C型固体电枢由导电性能较好且硬度较小的材料制造，导磁体由含有铁、钴、镍的铁磁性材料制造，所述含有铁、钴、镍的铁磁性材料选自软磁材料，未经磁化的硬磁材料或矩磁材料。

本实用新型提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢，通过采用具有能覆盖C型固体电枢C型凹槽端部的薄片状凸缘的楔形导磁体，经计算机仿真后发现这种结构的轨道式电磁发射电枢在整个发射过程中只有C型固体电枢中间很小的部分会出现电流密度过大的现象。这一区域远离导轨；同时电枢其他部分及与导轨接触部分的电流密度比较均匀，没有明显的电流密度过大的现象。导轨中电流产生磁场被导磁体导入电枢中，增加了电枢获得更多的磁场，也就是使电枢获得更大的推力。另外两个导轨在发射时由于磁场的相互作用，也会因电磁力而发生形变。采用轨道式电磁发射的轨道式电磁发射电枢时，由于导轨产生磁场被导入电枢中，相应的可以减少导轨的相互影响，有利于增加电接触的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢的C型固体电枢结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢的导磁体结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢的的导磁体结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的带有导磁体的轨道式电磁发射电枢的结构示意图；

图中：

1、C型固体电枢，11、上表面，12、下表面，13、C型凹槽；

2、导磁体，21、楔面，22、立面，23、底面，24、薄片状凸缘、25、楔尖部。

具体实施方式