[发明专利]一种后坐-爆炸驱动的双行程直线运动发电机及其发电方法

说明书

本发明公开了一种引信后坐－爆炸驱动双行程直线运动发电机及其发电方法，包括本体、单行程直线电机、针刺爆炸元件、压螺、保险片、中心环和螺堵，单行程直线电机包括磁芯和电枢，本体中心放置所述单行程直线电机，磁芯位于电机中轴线上，磁芯外壳下部带有击针尖，击针尖通过保险片中心孔露出，针刺爆炸元件位于击针尖下方。弹丸发射时形成本发电机工作所需的后坐环境，磁芯在后坐力作用下克服磁体产生的吸力，剪切保险片后向下运动切割线圈中的磁力线而产生电能，本发明可使单行程直线电机的发电能力提高约一倍，从而大大解决了因空间所限而带来的供电能力不足的缺陷，特别适合于高炮防雹增雨弹此类体积受限而发射时后坐力较大的引信。

技术领域

本发明属于引信直线发电机技术，具体涉及一种引信后坐-爆炸驱动的双行程直线运动发电机及其发电方法。

背景技术

直线运动发电机是利用磁芯与电枢发生直线相对运动来发电的装置，驱动方式有惯性力和弹簧力等，典型产品为磁后坐发电机和弹簧驱动直线发电机。引信用磁后坐发电机驱动铁心运动的原动力是弹丸发射时的后坐力。一般的引信直线运动发电机只能利用后坐力驱动电枢运动一次，输出一个电脉冲，该电脉冲可以作为机电引信的电源，储存在电容器上，供CMOS微功耗电子电路或起爆电爆炸元件使用，甚至作为传感器使用。

目前国内已有后坐驱动的单行程直线运动发电机，也有爆炸驱动的单行程直线运动发电机，此类直线运动发电机产生的电压取决于所用的磁性材料、线圈匝数、气隙尺寸和驱动力的大小。然而对体积有限的引信，例如目前国内的年使用量可达60万发的37mm人工降雨弹引信，体积受限故而要求电源体积小、输出电压高，特别是要求多路输出时，就难以满足电路所需能量的要求。

国内研究人员对直线运动发电机作了相关的研究，但这些研究均未能很好地解决体积受限所带来的电能不足问题。如中国发明专利201180057614.8所述电磁发电机能够与外部的振动环境配合而宽范围地调整永磁体移动方向的固有振动频率，但是无法应用于无振动环境的场合；中国发明专利201610455202.4所述小振幅直线永磁发电机采用长方体和线圈两端外置的设计、窄磁钢片设计使得所述直线永磁发电机、外置的线圈充分自然地散热、减去了传统直线电机外壳的重量、提高了直线自发电电机的自散热效果、减小了用在电动车上的自身耗能，在小振幅的状态下也能稳定地发电，但体积仍难以满足引信的使用要求。中国实用新型专利201720143582.8所述便携式永磁发电机组便于利用推杆和行走轮推动行走，通过底板支撑，更加稳定，不易滑动。并且在具有减震单元的方案中，减震效果好，但仍然不能解决体积所限带来的电能不足问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种引信后坐-爆炸驱动的双行程直线运动发电机及其发电方法，以解决空间受限而带来的供电能力不足的问题，特别适合于高炮防雹增雨弹此类体积受限而发射时后坐力较大的引信。

实现本发明目的的技术解决方案：一种引信后坐－爆炸驱动双行程直线运动发电机，包括本体、单行程直线电机、针刺爆炸元件、压螺、保险片、中心环和螺堵，所述单行程直线电机包括磁芯和电枢，所述本体中心放置所述单行程直线电机，磁芯位于电机中轴线上，所述磁芯包括磁芯本体，所述磁芯本体下部带有击针尖，所述磁芯本体由环形保险片支撑，击针尖通过保险片中心孔露出，所述针刺爆炸元件位于击针尖下方，由螺堵支撑固定在本体底部，保险片与电枢下端面之间设置有中心环以固定保险片，磁芯上部外侧与电枢上端面设置有压螺将单行程直线电机固定在本体内。

进一步地，所述磁芯本体下部的击针尖与针刺爆炸元件的位置互换，即所述针刺爆炸元件设置在所述磁芯本体下部，所述击针尖设置在螺堵上且针尖指向针刺爆炸元件。

进一步地，所述磁芯由带击针尖的磁芯本体、磁芯本体内位于两端的磁极片、同极性对应的两个永磁体和两个永两磁体之间的中心块组成，所述电枢包括端盖、输出线、绝缘带、漆包线绕组、线圈骨架和线圈外壳。

进一步地，所述磁芯本体、本体和螺堵的材料为中碳钢或合金钢。