一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器制造技术

本发明专利技术提供了一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器，涉及火箭发动机技术领域。伺服电缸闭环控制调节机构包括驱动模组及测量模组；驱动模组用于连接针栓喷注器的喷注头，驱动模组的输出轴用于驱动喷注头中的针阀沿轴线方向运动；测量模组包括控制元件、检测元件及感应元件，控制元件与检测元件均设置于驱动模组，控制元件分别与检测元件和驱动模组电连接，感应元件设置于输出轴，感应元件与针阀的运动同步。通过感应元件与针阀运动同步的特点，检测元件可间接地获取喷注头中的针阀准确的位移信息，并反馈至控制元件实现闭环控制，提高调节精度。提高调节精度。提高调节精度。

【技术实现步骤摘要】
一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器


[0001]本专利技术涉及火箭发动机
，尤其涉及一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器。

技术介绍

[0002]针栓喷注器是针栓式变推力火箭发动机的重要组成部件，目前，在变推力火箭发动机的系统方案中，针栓喷注器的调节机构接收控制指令，并发送控制信号直接调节针栓喷注器的开度。
[0003]然而，现有的调节机构无法获取调节结果，使得针栓喷注器调节精度低，针栓喷注器中针阀的实际工作位置与预设的位置易出现误差，从而影响变推力火箭发动机的变工况过程。
[0004]同时，对于针栓喷注器的针阀位置的不明确会影响推进剂喷注时的雾化效果，从而影响变推力火箭发动机推力室内的燃烧情况，进而发动机系统工作的稳定性差。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中的不足，本申请提供了一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器，用以解决现有技术中开环控制的调节机构存在的缺陷。
[0006]为达上述目的，第一方面，本申请提供的一种伺服电缸闭环控制调节机构，应用于针栓喷注器，伺服电缸闭环控制调节机构包括驱动模组及测量模组；
[0007]所述驱动模组用于连接所述针栓喷注器的喷注头，所述驱动模组的输出轴用于驱动所述喷注头中的针阀沿轴线方向运动；
[0008]所述测量模组包括控制元件、检测元件及感应元件，所述控制元件与所述检测元件均设置于所述驱动模组，所述控制元件分别与所述检测元件和驱动模组电连接，所述感应元件设置于所述输出轴，所述感应元件与所述针阀的运动同步；
[0009]工作时，所述检测元件与所述感应元件感应配合，所述检测元件用于实时检测所述感应元件的位移信息，所述控制元件用于获取所述位移信息，并控制所述驱动模组按预设方式动作。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述驱动模组包括电缸本体及伺服电机，所述电缸本体连接所述伺服电机，所述电缸本体用于将所述伺服电机输出的旋转运动转换成沿轴线方向的运动。
[0011]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述电缸本体为折叠式结构或直列式结构。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述驱动模组用于接收所述控制元件发出的指令信息，并按预设方式运动；
[0013]其中所述指令信息包括流量信息、压力信息及推力信息中的一种。
[0014]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述检测元件包括位移传感器。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述感应元件为感应块，所述感应块呈倒“L”形，所述感应块包括连接体及分别位于所述连接体两端的安装部和感应部，所述安装部与所述输出轴连接，所述感应部与所述检测元件感应配合。
[0016]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述测量模组还包括夹紧座，所述夹紧座用于夹紧所述检测元件。
[0017]结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述夹紧座由弹性材料制得。
[0018]为达上述目的，第二方面，一种针栓喷注器，包括喷注头及上述第一方面提供的伺服电缸闭环控制调节机构；
[0019]所述喷注头与所述驱动模组连接，所述喷注头包括喷头座及活动设置于所述喷头座内的针阀。
[0020]结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述驱动模组的输出轴与所述针阀通过针栓转接座连接。
[0021]相比现有技术，本申请的有益效果：
[0022]本申请提供的一种伺服电缸闭环控制调节机构及针栓喷注器，伺服电缸闭环控制调节机构包括驱动模组及测量模组；驱动模组用于连接针栓喷注器的喷注头，驱动模组的输出轴用于驱动喷注头中的针阀沿轴线方向运动；测量模组包括控制元件、检测元件及感应元件，控制元件与检测元件均设置于驱动模组，控制元件分别与检测元件和驱动模组电连接，感应元件设置于输出轴，感应元件与针阀的运动同步。工作时，检测元件与感应元件感应配合，检测元件用于实时检测感应元件的位移信息，控制元件用于获取位移信息，并控制驱动模组按预设方式动作。本申请通过感应元件与针阀运动同步的特点，检测元件可间接地获取喷注头中的针阀准确的位移信息，并反馈至控制元件实现闭环控制。再由控制元件根据获取的位移信息，控制驱动模组对针阀进行调节，进而提高调节精度。
[0023]将本申请提供的伺服电缸闭环控制调节机构应用于针栓喷注器，提高针栓喷注器的喷注头中针阀位置调节精度，使得推进剂喷注时的雾化效果更好，进而提高火箭发动机系统工作的稳定性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1示出了本申请实施例提供的一种针栓喷注器的立体结构示意图；
[0026]图2示出了图1中提供的针栓喷注器的局部剖视图；
[0027]图3示出了图2中针栓喷注器中的伺服电缸闭环控制调节机构结构示意图；
[0028]图4示出了本申请实施例提供的伺服电缸闭环控制调节机构中的感应元件的结构示意图；
[0029]图5示出了本申请实施例提供的伺服电缸闭环控制调节机构中的夹紧座的结构示意图；
[0030]图6示出了本申请实施例提供的伺服电缸闭环控制调节机构中的针栓转接座的结
构示意图；
[0031]图7示出了本申请实施例提供的伺服电缸闭环控制调节机构中的电缸座的结构示意图；
[0032]图8示出了本申请实施例提供的伺服电缸闭环控制调节机构闭环控制原理图。
[0033]主要元件符号说明：
[0034]100
‑
伺服电缸闭环控制调节机构；110
‑
驱动模组；111
‑
伺服电机；112
‑
电缸本体；120
‑
测量模组；121
‑
控制元件；1210
‑
输出轴；122
‑
检测元件；123
‑
感应元件；1230
‑
连接体；1231
‑
安装部；1232
‑
感应部；124
‑
夹紧座；200
‑
喷注头；210
‑
喷头座；220
‑
针阀；300
‑
电缸座；300a
‑
螺栓；310
‑
法兰部；320
‑
支撑件；400
‑
针栓转接座。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伺服电缸闭环控制调节机构，其特征在于，应用于针栓喷注器，所述伺服电缸闭环控制调节机构包括驱动模组及测量模组；所述驱动模组用于连接所述针栓喷注器的喷注头，所述驱动模组的输出轴用于驱动所述喷注头中的针阀沿轴线方向运动；所述测量模组包括控制元件、检测元件及感应元件，所述控制元件与所述检测元件均设置于所述驱动模组，所述控制元件分别与所述检测元件和驱动模组电连接，所述感应元件设置于所述输出轴，所述感应元件与所述针阀的运动同步；工作时，所述检测元件与所述感应元件感应配合，所述检测元件用于实时检测所述感应元件的位移信息，所述控制元件用于获取所述位移信息，并控制所述驱动模组按预设方式动作。2.根据权利要求1所述的伺服电缸闭环控制调节机构，其特征在于，所述驱动模组包括电缸本体及伺服电机，所述电缸本体连接所述伺服电机，所述电缸本体用于将所述伺服电机输出的旋转运动转换成沿轴线方向的运动。3.根据权利要求2所述的伺服电缸闭环控制调节机构，其特征在于，所述电缸本体为折叠式结构或直列式结构。4.根据权利要求1所述的伺服电缸闭环控制调节机构，其特征在于，所述驱动模组用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张源俊，俞南嘉，李天文，龙治光，赵亚明，赵增，韩树焘，周闯，冯浩，任杰，王树文，龚昊杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：