[發(fā)明專利]一種新型多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110329155.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103075393A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧紅影;趙守軍;劉慧;王毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): F15B21/08
• 分類(lèi)號(hào): F15B21/08
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種用于高可靠性需求的載人航天運(yùn)載火箭或?qū)椀耐屏κ噶靠刂扑欧到y(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)箭上或彈上發(fā)動(dòng)機(jī)或者舵機(jī)提供推力，具體涉及一種新型多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

可靠性是載人運(yùn)載火箭永恒的主題。伺服機(jī)構(gòu)作為火箭或?qū)椏刂葡到y(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其可靠性又一直是整個(gè)控制系統(tǒng)的短板。

多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)是一種全新的、革命性的、易實(shí)現(xiàn)高可靠性能的嶄新設(shè)計(jì)理念產(chǎn)品，是未來(lái)載人航天運(yùn)載火箭高可靠伺服機(jī)構(gòu)的優(yōu)選方案。

本發(fā)明提出多余度(指2～4余度)機(jī)電靜壓伺服技術(shù)，該技術(shù)是指多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)的組成以及余度的合理配置和管理技術(shù)的綜合。

以四余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)為例，是由“四余度伺服控制器+四余度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器+四余度伺服電動(dòng)泵(四套“伺服電機(jī)+雙向旋轉(zhuǎn)定量柱塞泵”)+液壓作動(dòng)器+四余度位移傳感器”等組成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)，它能夠滿足伺服機(jī)構(gòu)高可靠性工作時(shí)間長(zhǎng)和平均功率大的工作特點(diǎn)，同時(shí)解決伺服機(jī)構(gòu)重量要求苛刻和寬溫工作等應(yīng)用限制條件。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)，它包括兩套轉(zhuǎn)速傳感器、渦輪泵，整流器，轉(zhuǎn)速傳感器與渦輪泵連接，渦輪泵與整流器連接，兩個(gè)渦輪泵之間連接，第一個(gè)整流器分別與第一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，第二個(gè)整流器與第三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，第一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接、第三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接互相連接，第一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與第一個(gè)伺服電動(dòng)泵的電機(jī)連接；第一個(gè)伺服電動(dòng)泵的A與單向閥、第一個(gè)安全閥、第二個(gè)安全閥以及第一個(gè)綜合流量器的C1連接，第一個(gè)伺服電動(dòng)泵的B與單向閥、第一個(gè)安全閥、第二個(gè)安全閥以及第二個(gè)綜合流量器的D1連接，第一個(gè)伺服電動(dòng)泵的雙向旋轉(zhuǎn)恒量柱塞泵與第一個(gè)穩(wěn)壓油箱連接，第一個(gè)安全閥和第二個(gè)安全閥互相連接；第二個(gè)伺服電動(dòng)泵的A與單向閥、第三個(gè)安全閥、第四個(gè)安全閥以及第一個(gè)綜合流量器的C2連接，第二個(gè)伺服電動(dòng)泵的B與單向閥、第三個(gè)安全閥、第四個(gè)安全閥以及第二個(gè)綜合流量器的D2連接，第二個(gè)伺服電動(dòng)泵的雙向旋轉(zhuǎn)恒量柱塞泵與第二個(gè)增壓油箱連接，第三個(gè)安全閥和第四個(gè)安全閥互相連接；第三個(gè)伺服電動(dòng)泵的A與單向閥、第五個(gè)安全閥、第六個(gè)安全閥以及第一個(gè)綜合流量器的C3連接，第三個(gè)伺服電動(dòng)泵的B與單向閥、第五個(gè)安全閥、第六個(gè)安全閥以及第二個(gè)綜合流量器的D3連接，第三個(gè)伺服電動(dòng)泵的雙向旋轉(zhuǎn)恒量柱塞泵與第三個(gè)穩(wěn)壓油箱連接，第五個(gè)安全閥和第六個(gè)安全閥互相連接；第四個(gè)伺服電動(dòng)泵的A與單向閥、第七個(gè)安全閥、第八個(gè)安全閥以及第一個(gè)綜合流量器的C4連接，第四個(gè)伺服電動(dòng)泵的B與單向閥、第七個(gè)安全閥、第八個(gè)安全閥以及第二個(gè)綜合流量器的D4連接，第四個(gè)伺服電動(dòng)泵的雙向旋轉(zhuǎn)恒量柱塞泵與第四個(gè)穩(wěn)壓油箱連接，第七個(gè)安全閥和第八個(gè)安全閥互相連接；旁通閥的兩端分別與第一個(gè)綜合流量器的E和第二個(gè)綜合流量器的F連接，第一個(gè)綜合流量器的E與與作動(dòng)器連接，第二個(gè)綜合流量器的F與作動(dòng)器連接，測(cè)量插座和作動(dòng)器連接；控制信號(hào)、系統(tǒng)控制信號(hào)輸入到伺服控制器中，伺服控制器與位移傳感器連接，控制信號(hào)輸出到第一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，第四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，位移傳感器與作動(dòng)器連接。

所述的第一個(gè)伺服電動(dòng)泵，第二個(gè)伺服電動(dòng)泵，第三個(gè)伺服電動(dòng)泵，第四個(gè)伺服電動(dòng)泵均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙向旋轉(zhuǎn)定量柱塞泵結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，(1)利用伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向旋轉(zhuǎn)恒量柱塞泵，克服了閥控電液伺服系統(tǒng)易于堵塞的缺陷，適應(yīng)高可靠性要求；(2)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)泵和位移傳感器采用多余度配置，保證了系統(tǒng)在最多兩度故障的情況下，仍能正常工作，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了高可靠性的可行性。(3)通過(guò)交流永磁同步電機(jī)的最大過(guò)載給負(fù)載提供峰值功率，交流永磁同步電機(jī)按照負(fù)載平均功率進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)依照負(fù)載最大功率進(jìn)行設(shè)計(jì)而言，具有體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，更好的滿足長(zhǎng)時(shí)輕小型化要求。(4)通過(guò)引入發(fā)動(dòng)機(jī)高壓氫氣到氫氣渦輪中進(jìn)行發(fā)電，經(jīng)過(guò)整流后供電給多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)，此種供電方式具有比功率高的優(yōu)良性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的一種新型多余度機(jī)電靜壓伺服機(jī)構(gòu)示意圖。