[發明專利]一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管

有效

• 申請號: 202110469344.7
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113110627B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張源俊;田輝;譚廣;魏天放;辜小明
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 畢翔宇

本申請涉及航空航天技術領域，尤其是涉及一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管。一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管，包括文氏管主體，文氏管主體具有進口端、出口端以及用于連通進口端與出口端的流道，流道包括順次連接的收縮段、過渡段以及擴張段；還包括調節構件、電動缸以及控制單元；調節構件具有固定部和調節部，固定部與電動缸的輸出軸連接，調節部呈錐形結構，調節部位于流道內，且能夠與過渡段之間形成臨界流道；控制單元與電動缸電連接；本申請中控制單元通過控制電動缸，使得調節部在流道內沿流道的軸線方向運動，以改變臨界流道的截面面積。利用電動缸從而提高對調節構件的位置、狀態以及方位的準確調節。

技術領域

本申請涉及航空航天技術領域，尤其是涉及一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管。

背景技術

現有的可調汽蝕文氏管通常為圓形截面，通過可移動閥芯與收縮段、喉部、擴張段的相互配合，調節喉口處的最小流通截面面積，從而達到調節流量的目的。

現有的閥芯采用普通電機進行控制，閥芯的實際位移會存在誤差，進而使得實際流通截面面積與理論流通截面面積不一致，使得流量調節的精準度不高。

發明內容

本申請的目的在于提供一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管，在一定程度上以解決現有技術中采用普通電機對閥桿進行控制，使得對流量調節的精準度不高的技術問題。

本申請提供了一種高精度高可靠性快速響應的可調文氏管，包括文氏管主體，所述文氏管主體具有進口端、出口端以及用于連通所述進口端與所述出口端的流道，所述流道包括順次連接的收縮段、過渡段以及擴張段；還包括調節構件、電動缸以及控制單元；

所述調節構件具有固定部和調節部，所述固定部與所述電動缸的輸出軸連接，所述調節部呈錐形結構，所述調節部位于所述流道內，且能夠與所述過渡段之間形成臨界流道；所述控制單元與所述電動缸電連接；

所述控制單元通過控制所述電動缸，使得所述調節部在所述流道內沿所述流道的軸線方向運動，以改變所述臨界流道的截面面積。

在上述技術方案中，進一步地，所述電動缸包括伺服電機、電機殼體和滾珠絲杠；

所述電機殼體內具有容納空間，所述伺服電機與所述滾珠絲杠位于所述容納空間內，所述滾珠絲杠與所述伺服電機的輸出軸連接，所述固定部套設在所述滾珠絲杠上；

所述伺服電機與所述控制單元電連接。

在上述技術方案中，進一步地，所述控制單元包括PLC控制器、與所述PLC控制器電連接的伺服電機控制器以及伺服電機編碼器；

所述伺服電機控制器與所述伺服電機電連接，所述伺服電機編碼器的接收端與所述伺服電機電連接，且發射端與所述伺服電機控制器電連接；

所述PLC控制器能夠向所述伺服電機控制器發射預設指令信號，接收到所述預設指令信號的所述伺服電機控制器用于控制所述伺服電機運動，以使所述調節構件沿所述流道的軸線方向運動；

所述伺服電機編碼器用于記錄所述伺服電機的輸出軸的運轉速度數據和旋轉方向數據，并能夠將所述運轉速度數據和所述旋轉方向數據反饋至所述伺服電機控制器。

在上述技術方案中，進一步地，還包括復位構件，所述復位構件與所述PLC控制器電連接；

所述復位構件包括磁環和至少三個間隔排布于所述電機殼體上的磁性限位開關，且靠近所述文氏管主體的磁性限位開關所在的豎直平面為原點位置；

所述磁環設置于所述固定部上；

當所述固定部沿所述軸線方向運動時，所述磁環會觸發不同的所述磁性限位開關動作，所述PLC控制器能夠接收所述磁性限位開關的動作信號，并根據所述動作信號向所述伺服電機控制器發射預設指令信號，以使所述固定部復位至所示原點位置。