一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构制造技术

本发明专利技术公开了一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，包括从左至右同轴依次串联的作动器模块、余度管理模块和三余度伺服电机泵模块，三余度伺服电机泵模块与余度管理模块端面通过螺柱和螺母连接；余度管理模块和作动器模块端面通过螺钉连接。余度管理模块右侧与三余度伺服电机泵模块的六个控制油口连接，左侧通过两个主控制油口与作动器模块的两个控制腔连接，通过内部油路设计，将三余度伺服电机泵模块的六个控制油路均分为两组，每组与余度管理模块的一个主控制油路连通，实现流量综合。本发明专利技术实现了伺服机构结构高度集成、紧凑，满足运载火箭紧凑空间下的安装需求，且实现了三余度设计，满足伺服机构高可靠的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构
本专利技术涉及一种用于高可靠运载火箭需求的伺服机构，具体说涉及一种采用同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构。
技术介绍
伺服系统与发动机组成推力矢量控制系统，实现运载火箭的姿态控制和方向驾驶控制。传统的伺服机构主要有阀控电液伺服机构和机电伺服机构，其中阀控电液伺服机构采用伺服阀控制，伺服阀作为高精密元件易发生污染堵塞故障。机电伺服机构采用滚珠或滚柱丝杠进行传动，不适用于重载荷工况，存在发生卡死故障隐患，不易实现冗余设计。电静压伺服机构突出特点是取消传统易发生污染堵塞的伺服阀，采用“双向定量液压泵+液压作动器”作为减速器和执行部件，由伺服电机控制定量泵输出流量。电静压伺服机构兼顾机电伺服机构高效节能、使用维护方便和电液伺服机构高可靠、重载能力强的优点，是未来载人航天等高可靠运载火箭优选技术方案。电静压伺服机构作为一种新型的电伺服技术解决方案，尚未在运载火箭上应用，结构设计集成度不高、体积大是主要原因之一，无法满足运载火箭紧凑空间下的安装需求。同时载人运载火箭对伺服机构的最突出要求是高可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：包括三余度伺服电机泵模块(1)、余度管理模块(2)和作动器模块(3)，作动器模块(3)、余度管理模块(2)和三余度伺服电机泵模块(1)从左至右同轴依次串联，三余度伺服电机泵模块(1)与余度管理模块(2)端面通过螺柱(4)和螺母(7)连接；余度管理模块(2)和作动器模块(3)端面通过螺钉连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：包括三余度伺服电机泵模块(1)、余度管理模块(2)和作动器模块(3)，作动器模块(3)、余度管理模块(2)和三余度伺服电机泵模块(1)从左至右同轴依次串联，三余度伺服电机泵模块(1)与余度管理模块(2)端面通过螺柱(4)和螺母(7)连接；余度管理模块(2)和作动器模块(3)端面通过螺钉连接。


2.根据权利要求1所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：三余度伺服电机泵模块(1)包括下支耳(11)、关节轴承(12)、后端盖(13)、主壳体(14)、电机泵组件(15)、增压油箱组件(16)、供电电连接器(17)和旋变电连接器(18)；
其中下支耳(11)和后端盖(13)通过螺钉连接，后端盖(13)和主壳体(14)通过螺钉连接；主壳体(14)为圆柱形结构，内部沿圆周方向均布六个圆柱形安装孔，其中三个用于安装电机泵组件(15)，三个用于安装增压油箱组件(16)，电机泵组件(15)安装孔和增压油箱组件(16)安装孔交错布局，减小包络空间，实现高度集成，三个电机泵组件(15)安装孔间隔120°布置，三个增压油箱组件(16)安装孔间隔120°布置；每个电机泵组件(15)具有两个沿中心对称的控制油口；主壳体(14)两端均为圆形法兰，每个圆形法兰端面均布12个螺纹孔，左端圆形法兰与余度管理模块(2)连接，右端圆形法兰与后端盖(13)连接。


3.根据权利要求2所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：增压油箱组件(16)嵌入在三余度电机泵模块(1)的主壳体(14)内部，节省安装空间，包括活塞(25)、波纹管(26)、支承座(27)、固定座(28)、备母(29)、第一密封圈(30)、第二密封圈(31)和支承环(32)；其中活塞(25)为外壁带环形槽的圆柱型结构，支撑环(32)安装在环形槽内部，当活塞在主壳体(14)内部移动时，支撑环(32)起支撑作用；波纹管(26)位于活塞(25)和支撑座(27)之间，波纹管(26)两端与活塞(25)和支撑座(27)焊接，进而实现密封，波纹管(26)内部为气体，外部为液压油；支承座(27)为中空圆环形结构，外壁周向安装第二密封圈(31)，用于实现液压油对外密封，固定座(28)为带台阶的圆柱形结构，上面安装第一密封圈(30)实现对外密封，左端台阶面沿圆周方向均布圆柱孔，与支承座(27)的中空腔体连通，用于给波纹管(26)内部充气；备母(29)通过螺纹与主壳体(14)连接，用于将增压油箱组件(16)沿轴向方向进行固定。


4.根据权利要求3所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：增压油箱组件(16)安装孔出口设置为腰形槽结构，用于对增压油箱组件(16)进行限位并提供油液流通通道。


5.根据权利要求2所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：主壳体(14)外部表面沿圆周方向均布8条加强筋，用于提高结构强度，承受伺服机构轴向最大负载力。


6.根据权利要求2所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：余度管理模块(2)中的余度壳体(33)是三余度伺服电机泵模块(1)和作动器模块(3)的连接体，余度壳体(33)右侧与三余度伺服电机泵模块(1)的六个控制油口连接，左侧通过两个主控制油口与作动器模块(3)的两个控制腔连接，余度壳体(33)通过内部油路设计，将三余度伺服电机泵模块(1)的六个控制油路均分为两组，每组与余度壳体(33)的一个主控制油路连通，实现流量综合。


7.根据权利要求6所述的一种同轴模块化设计的三余度电静压伺服机构，其特征在于：余度壳体(33)集成有油路转接阀块(34)、双向油滤组件(35)、旁通阀组件(36)、低压安全活门(37)、加注活门(38)、三个隔离阀(39)、两个锁紧阀(40)和两个高压安全阀(41)；
油路转接阀块(34)位于余度壳体(33)和三余度电机泵模块(1)对接面中间位置，为T型结构，油路转接阀块(34)左侧端面中心处设有圆形凸台，该圆形凸台插入余度壳体(33)的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克勤，赵迎鑫，张朋，赵守军，兰天，薛婵，赵春，刘会祥，孙东宁，夏银亮，王毅，
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