一种液压伺服作动系统技术方案

本发明专利技术涉及固体发动机流量调节设备领域，公开了一种液压伺服作动系统，包括整体式伺服控制器、至少两个液压作动器以及集成阀块，其中，每个液压作动器由一组液压控制阀组控制，每个液压作动器的液压控制阀组均设置在所述集成阀块上。本发明专利技术提供的液压伺服作动系统，通过将液压作动器的控制阀组均集成到同一集成阀块上，其综合采用流体、机械、电子、电磁、信息处理技术高度集中成一体，具有结构精简、体积小、质量轻、可靠性高、性能优良稳定和使用维护简便的优点，更加适合狭小空间的安装需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体发动机流量调节设备领域，特别是涉及一种液压伺服作动系统。
技术介绍
随着航天飞行器、运载火箭等系统对重量的要求越来越高，固体发动机以其比冲高、体积小、重量轻、结构简单、工作可靠、储存性好、生产成本低等优点，成为未来航天飞行器等系统的首选动力装置。流量调节机构作为固体发动机的关键执行部件之一，主要用来控制发动机燃气流量，以调整发动机的工作状态，其工作性能和可靠性直接影响固体冲压发动机的工作性能和可靠性。针对固体发动机体积小、重量轻等特点，流量调节机构必须适应发动机狭小安装空间、工作环境恶劣的要求，进行小型化、轻质化、高可靠性设计。传统流量调节机构采用步进电机作为动力源，其低频性能差、精度低、体积大等缺点，不能满足小型化、高可靠性等要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种液压伺服作动系统，解决现有传统流量调节机构的体积大以及可靠性低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种液压伺服作动系统，所述系统包括整体式伺服控制器、至少两个液压作动器以及集成阀块，其中，每个液压作动器由一组液压控制阀组控制，每个液压作动器的液压控制阀组均设置在所述集成阀块上；所述集成阀块上还设置有用于与系统能源连接的能源进油接管嘴和低压接管嘴以及用于与每个液压作动器的油腔连通的控制出油接管嘴，其中能源进油接管嘴和低压接管嘴与每组液压控制阀组均连通，每组液压控制阀组与其控制的液压作动器相连通的控制出油接管嘴连通；所述液压作动器包括作动筒体以及与所述作动筒体配合的活塞杆，所述活塞杆上设置有位移传感器，每个液压作动器的液压控制阀组和位移传感器均与所述整体式伺服控制器电连接构成位置反馈闭环回路，所述整体式伺服控制器通过位移传感器换算出每个活塞杆的速度，伺服控制器通过位置反馈闭环回路分别对每个活塞杆的位移和速度单独控制，实现各个液压作动器的动作的同步性和位置的一致性。进一步地，所述作动筒体上设置有温度传感器。进一步地，所述液压控制阀组包括依次设置的伺服阀、液压锁和压差传感器，其中，所述压差传感器设置在靠近控制出油接管嘴的一侧。进一步地，所述液压作动器为非对称液压杆，所述液压作动器无杆端的活塞面积大于有杆端的活塞面积，所述作动筒体内侧在所述无杆端一侧设置有支承座。进一步地，所述活塞杆为中空结构，所述位移传感器的移动段安装在所述活塞杆内部，所述位移传感器的固定端安装在支承座上固定。进一步地，所述活塞杆与作动筒体采用双重密封结构。进一步地，所述液压作动器的作动筒体上设置有接管嘴，所述接管嘴与该液压作动器对应的液压控制阀组连接的控制出油接管嘴连接并连通。进一步地，所述集成阀块上设置有三组液压控制阀组，三组液压控制阀组有三组独立的控制通道且依次设置在所述集成阀块的左端、中间和右端。(三)有益效果本专利技术提供的液压伺服作动系统，通过将液压作动器的控制阀组均集成到同一集成阀块上，其综合采用流体、机械、电子、电磁、信息处理技术高度集中成一体，具有结构精简、体积小、质量轻、可靠性高、性能优良稳定和使用维护简便的优点，更加适合狭小空间的安装需求，同时能够满足航天飞行器和运载火箭等系统的发动机总体对液压作动器的极端高温(600℃以上)环境条件、狭小空间需求(长行程、短安装距离)以及长时(4800秒)工作的要求。其中，液压作动组件的数量与流量调节机构需要的作动器的数量相同；每组液压作动器的控制阀组和位移传感器均与所述伺服控制器电连接构成独立的位置反馈闭环回路，伺服控制器通过位移传感器换算出每个活塞杆的速度，进而通过位置反馈闭环回路分别对每个活塞杆的位移和速度单独控制，实现各组液压作动器的同步性和位置的一致性；由于各组液压作动杆组件的同步工作得到保证，从而相应的提高了整体液压伺服作动系统对流量调节机构作动的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例液压伺服作动系统的集成阀块的轴向示意图；图2为本专利技术实施例液压伺服作动系统的液压作动器的轴向示意图；图3是图2的剖视图；图4是本专利技术实施例液压伺服作动系统的原理图。图中：1-位移传感器，11-保护环套，12-螺栓密封环，2-活塞杆，21-杆部，22-活塞，23-活塞密封环，3-作动筒体，31-接管嘴，32-连接支耳，4-左油腔，5-右油腔，6-支承座，7-温度传感器，8-集成阀块，81-伺服阀(一)，82-伺服阀(二)，83-伺服阀(三)，84-液压锁(一)，85-液压锁(二)，86-液压锁(三)，87-压差传感器(一)，88-压差传感器(二)，89-压差传感器(三)，810-控制出油接管嘴。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例以应用在无级可调喷管上为例进行说明，但是本专利技术的液压伺服作动系统不限于应用在无级可调喷管上，所有需要至少两组液压作动组件驱动的流量调节机构均可以采用本专利技术的液压伺服作动系统，其中，液压作动组件的数量与流量调节机构需要的作动器的数量相同，由于无级可调喷管一般采用三组液压作动器进行调节，所以本实施例给出的是三组液压作动组件的形式。本实施例一种液压伺服作动系统，包括整体式伺服控制器和三组液压作动器，三组液压作动器分别受三组独立的液压控制阀组控制，三组液压控制阀组有三组独立的液压控制通道且依次设置在集成阀块8的左端、中间和右端，定义位于左端的为第一液压控制阀组、中间的为第二液压控制阀组、右端的为第三液压控制阀组，如图1所示，第一液压控制阀组包括伺服阀(一)81、液压锁(一)84、压差传感器(一)87，第二液压控制阀组包括伺服阀(二)82、液压锁(二)85、压差传感器(二)88，第一液压控制阀组包括伺服阀(三)83、液压锁(三)86、压差传感器(三)89。同时集成阀块8上设置有与能源系统连通的能源进油接管嘴和低压接管嘴，且集成阀块8上分别设置有与每组液压控制阀组连通的控制出油接管嘴810，由于一个液压作动器设置有两个进油腔，所以每组液压控制阀组均与两个控制出油接管嘴连通，也即在集成阀块要设置3组6个控制出油接管嘴，从而使每个液压作动器的油腔均与其对应的液压控制阀组通过相应的控制出油接管嘴连通。如图2所示，所述液压作动器包括作动筒体3以及与所述作动筒体3配合的活塞杆2，所述活塞杆2上设置有位移传感器1，每个液压作动器的液压控制阀组和位移传感器1均与所述伺服控制器电连接构成独立的位置反馈闭环回路。如图4所示，伺服控制器在工作中与发动机的控制系统连接，所述液压作动器的油腔通过集成阀块8上相应的液压控制阀组与能源系统连接，每组所述液压控制阀组的伺服阀、液压锁、压差传感器依次设置在相应控制通道上；其中，伺服阀、液压锁直接连接在每个液压控制阀组的两条通道上，控制两条油路的导通；压差传感器设置在液压控制阀组的两条通道之间，用于测量液压作动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压伺服作动系统，其特征在于，包括整体式伺服控制器、至少两个液压作动器以及集成阀块，其中，每个液压作动器由一组液压控制阀组控制，每个液压作动器的液压控制阀组均设置在所述集成阀块上；所述集成阀块上还设置有用于与系统能源连接的能源进油接管嘴和低压接管嘴以及用于与每个液压作动器的油腔连通的控制出油接管嘴，其中能源进油接管嘴和低压接管嘴与每组液压控制阀组均连通，每组液压控制阀组与其控制的液压作动器相连通的控制出油接管嘴连通；所述液压作动器包括作动筒体以及与所述作动筒体配合的活塞杆，所述活塞杆上设置有位移传感器，每个液压作动器的液压控制阀组和位移传感器均与所述整体式伺服控制器电连接构成位置反馈闭环回路，所述整体式伺服控制器通过位移传感器换算出每个活塞杆的速度，伺服控制器通过位置反馈闭环回路分别对每个活塞杆的位移和速度单独控制，实现各个液压作动器的动作的同步性和位置的一致性。

【技术特征摘要】
1.一种液压伺服作动系统，其特征在于，包括整体式伺服控制器、至少两个液压作动器以及集成阀块，其中，每个液压作动器由一组液压控制阀组控制，每个液压作动器的液压控制阀组均设置在所述集成阀块上；所述集成阀块上还设置有用于与系统能源连接的能源进油接管嘴和低压接管嘴以及用于与每个液压作动器的油腔连通的控制出油接管嘴，其中能源进油接管嘴和低压接管嘴与每组液压控制阀组均连通，每组液压控制阀组与其控制的液压作动器相连通的控制出油接管嘴连通；所述液压作动器包括作动筒体以及与所述作动筒体配合的活塞杆，所述活塞杆上设置有位移传感器，每个液压作动器的液压控制阀组和位移传感器均与所述整体式伺服控制器电连接构成位置反馈闭环回路，所述整体式伺服控制器通过位移传感器换算出每个活塞杆的速度，伺服控制器通过位置反馈闭环回路分别对每个活塞杆的位移和速度单独控制，实现各个液压作动器的动作的同步性和位置的一致性。2.如权利要求1所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述作动筒体上设置有温度传感器。3.如权利要求1所述的液压伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：李怀兵，周吉武，冯立墨，王阿萍，曹泽生，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11