[發明專利]基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構

有效

• 申請號: 202011288853.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112413156B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 陳維宇;李小明;程亞威;高曼;馮軍華;雷恒;李小龍
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F16K3/26
• 分類號: F16K3/26;F16K3/34;F16K31/54;F16H57/022
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

本發明涉及流量調節結構，特別涉及一種基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構。本發明的目的是解決現有流量調節結構存在適應范圍窄，不適應發動機高壓條件下的快速轉級、維持流量不變等功能，難以適應不同速率條件下的轉級要求，且不具備冗余調節功能的技術問題，提供一種基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構。本發明采用分段窗口結構，在襯套上設置有至少兩個窗口，相鄰窗口之間設置有間隔段，可實現完全打開一個窗口或多個窗口的穩定流量功能、逐漸打開某個窗口的轉級功能、以及逐漸打開或關閉某個窗口的調節功能；采用并聯式雙齒輪軸傳動方式，兩個齒輪軸各自獨立調節窗口開閉，實現冗余調節。

技術領域

本發明涉及流量調節結構，特別涉及一種基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構。

背景技術

流量調節結構用于調節流體流量，根據使用場景的不同，其流量調節性能比如對于流量切換速率、流量調節方式和流量穩定性等方面的要求有所不同。目前廣泛采用的結構形式為套筒-窗口調節結構，包括殼體，設置于殼體內的襯套，襯套上開設窗口，襯套外設套筒，齒輪軸驅動套筒移動，以實現窗口流量調節。這種調節結構存在適應范圍窄的問題。比如在液體火箭發動機的工作過程中，往往需要采用流量調節裝置來實現由小流量至大流量的快速切換、流量調節、流量穩定、多次使用的功能要求，而上述結構不適應發動機高壓條件下的快速轉級(閥門開度調節)、維持流量不變等功能，難以適應不同速率條件下的轉級要求，且不具備冗余調節功能，一旦窗口調節過程出現故障，則不能繼續工作。

發明內容

本發明的目的是解決現有流量調節結構存在適應范圍窄，不適應發動機高壓條件下的快速轉級、維持流量不變等功能，難以適應不同速率條件下的轉級要求，且不具備冗余調節功能的技術問題，提供一種基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術解決方案如下：

一種基于齒輪軸傳動的多窗口流量調節結構，其特殊之處在于：包括殼體，位于殼體內的襯套、齒套和支撐套，以及安裝于殼體內的第一齒輪軸組件；

所述殼體的一端設有進液口，另一端設有出液口；

所述襯套的入口端與進液口處的殼體密封連接，出口端套設有所述支撐套，支撐套通過帶外螺紋的軸向限位螺母固定于殼體內，軸向限位螺母上設有過流孔；

所述襯套上開設有至少兩個窗口，相鄰兩個窗口之間留有軸向間隔段；

所述齒套套設于襯套上且位于所述窗口外側，齒套表面設有第一齒組，第一齒組與第一齒輪軸組件的第一齒輪軸嚙合，齒套可在第一齒輪軸帶動下打開或關閉窗口。

進一步地，為了實現冗余調節，還包括安裝于殼體內的第二齒輪軸組件，所述襯套靠近入口端一側表面設有第二齒組，第二齒組與第二齒輪軸組件的第二齒輪軸嚙合，襯套可在第二齒輪軸帶動下打開或關閉窗口。

進一步地，為了保證齒輪軸運動靈活及可調節，所述第一齒輪軸組件包括所述第一齒輪軸、彈簧預緊組件、轉接套、驅動件和兩個軸承；

第一齒輪軸通過兩個軸承安裝于殼體內；

第一齒輪軸中段表面設有與第一齒組嚙合的軸齒；

第一齒輪軸的一端被彈簧預緊組件壓緊，另一端固連有轉接套，轉接套與驅動件的驅動軸對接，驅動件的對接面與殼體的對接面貼合；

第一齒輪軸上設有軸肩，軸肩與殼體內開設的限位槽配合，用于限制第一齒輪軸向驅動件一側移動。

進一步地，為了給第一齒輪軸施加一定的預緊力，所述彈簧預緊組件包括彈簧、彈簧座以及固定設置于殼體內的套筒，彈簧設置于套筒內，彈簧的一端接觸套筒的底部，另一端接觸彈簧座的一側，彈簧座的另一側緊貼第一齒輪軸。

進一步地，為了對第一齒輪軸進行軸向限位，同時實現密封、防止液體向外泄漏，所述限位槽內固定設置有密封環，所述軸肩與密封環的端面相貼合。