一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构制造技术

本发明专利技术提供一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，包括：压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，外壳的一端设有端帽，外壳内设有压电陶瓷叠堆；安装支架，与外壳固定连接，端帽与安装支架滑动配合；和转接件，与端帽相连。在一实施例中，转接件与端帽直接连接，二者移动的方向和距离保持一致；在另一实施例中，转接件通过杠杆与端帽相连，二者的移动距离成正比。由于压电陶瓷叠堆可以保持亚毫秒级的响应时间，以及微米级的开度调整，故以压电陶瓷叠堆为动力源来驱动针栓喷注器的针阀移动，能够实现针栓喷注器的微动调节。整个结构的复杂程度降低，可靠性得以提高，同时减少了电子元器件的使用，从而能够在高温等恶劣环境中正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构
本专利技术涉及针栓式变推力火箭发动机领域，尤其涉及一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构。
技术介绍
针栓喷注器是针栓式变推力火箭发动机的重要组成部件，通过调节针栓喷注器可以实现对推进剂喷注状态的控制，从而实现变推力，对针栓喷注器的调节也是实现该类发动机变推力的主要手段。现有的针栓喷注器往往需要外接复杂机构进行调节，导致针栓喷注器的调节量级较大，难以实现微小开度的调节。同时，复杂的结构使得针栓喷注器系统的可靠性降低，难以在高温环境下使用。
技术实现思路
为了解决现有技术中的针栓喷注器难以实现微小开度的调节，且难以在高温环境下使用的问题，本专利技术的目的是提供一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构。本专利技术提供如下技术方案：一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，应用于针栓喷注器，所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构包括：压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，所述外壳沿轴线方向的一端设有端帽，所述外壳内设有压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆被施加电压后的形变方向为所述外壳的轴线方向；安装支架，与所述外壳固定连接，所述安装支架用于与所述针栓喷注器相连，所述端帽沿所述外壳的轴线方向与所述安装支架滑动配合；和转接件，与所述端帽相连，所述转接件用于与所述针栓喷注器的针阀相连。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述压电陶瓷组件还包括弹簧，所述弹簧驱使所述端帽与所述压电陶瓷叠堆紧贴。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述压电陶瓷组件还包括预紧螺栓，所述预紧螺栓沿所述外壳的轴线方向设置，所述预紧螺栓与所述外壳螺纹配合，所述预紧螺栓与所述压电陶瓷叠堆背向所述端帽的一端相抵。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述外壳与所述安装支架螺纹配合，所述外壳上设有旋拧部，所述旋拧部的横截面的外沿不为圆形。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述端帽朝向所述压电陶瓷叠堆的一端设有凹槽，所述凹槽的侧面为锥面，所述压电陶瓷叠堆与所述凹槽的侧面抵接。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述转接件与所述端帽直接连接。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述安装支架上转动设置有杠杆，所述端帽和所述转接件分别与所述杠杆的两端相接，所述端帽通过所述杠杆与所述转接件相连。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述杠杆通过第一柔性铰链与所述安装支架相连，所述杠杆通过第二柔性铰链与所述端帽相连，所述杠杆通过第三柔性铰链与所述转接件相连。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述安装支架上开设有安装孔，所述安装孔内穿设有螺钉，所述安装孔沿所述杠杆的轴线方向的长度大于所述螺钉的直径，所述螺钉与所述第一柔性铰链螺纹配合。作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述安装支架上设有保护壳，所述杠杆位于所述保护壳内部。本专利技术的实施例具有如下有益效果：向压电陶瓷叠堆施加电压后，压电陶瓷叠堆沿外壳的轴线方向形变，且压电陶瓷叠堆的形变幅度随电压的变化而变化。压电陶瓷叠堆在形变过程中挤压端帽，使端帽沿外壳的轴线方向滑移，端帽则通过转接件带动针栓喷注器的针阀移动，从而实现对针栓喷注器的调节。一方面，由于压电陶瓷叠堆可以保持亚毫秒级的响应时间，以及微米级的开度调整，故能够实现针栓喷注器的微动调节。另一方面，以压电陶瓷叠堆作为驱动来源，利用了压电陶瓷叠堆自身材料的变形特性，使得整个结构的复杂程度降低，可靠性得以提高，同时减少了电子元器件的使用，从而能够在高温等恶劣环境中正常运行。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的整体结构示意图；图2示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构与针栓喷注器之间的配合关系示意图；图3示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中压电陶瓷组件的结构示意图；图4示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中外壳的结构示意图；图5示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中端帽与安装支架之间的连接关系示意图；图6示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中端帽的结构示意图；图7示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中安装支架的结构示意图；图8示出了本专利技术实施例1提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中转接件的结构示意图；图9示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的整体结构示意图；图10示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构与针栓喷注器之间的配合关系示意图；图11示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中端帽与安装支架之间的连接关系示意图；图12示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中安装支架的结构示意图；图13示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中杠杆的结构示意图；图14示出了本专利技术实施例2提供的一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构中转接件的结构示意图。主要元件符号说明：100-压电陶瓷组件；110-外壳；111-旋拧部；112-预紧螺母；120-压电陶瓷叠堆；130-端帽；131-凹槽；132-大端；133-小端；140-弹簧；150-预紧螺栓；200-安装支架；210-本体；211-凸块；212-通孔；220-法兰盘；230-螺钉；240-保护壳；300-转接件；310-螺纹孔；400-杠杆；410-第一柔性铰链；420-第二柔性铰链；430-第三柔性铰链；500-针栓喷注器。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，其特征在于，应用于针栓喷注器，所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构包括：/n压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，所述外壳沿轴线方向的一端设有端帽，所述外壳内设有压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆被施加电压后的形变方向为所述外壳的轴线方向；/n安装支架，与所述外壳固定连接，所述安装支架用于与所述针栓喷注器相连，所述端帽沿所述外壳的轴线方向与所述安装支架滑动配合；和/n转接件，与所述端帽相连，所述转接件用于与所述针栓喷注器的针阀相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，其特征在于，应用于针栓喷注器，所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构包括：
压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，所述外壳沿轴线方向的一端设有端帽，所述外壳内设有压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆被施加电压后的形变方向为所述外壳的轴线方向；
安装支架，与所述外壳固定连接，所述安装支架用于与所述针栓喷注器相连，所述端帽沿所述外壳的轴线方向与所述安装支架滑动配合；和
转接件，与所述端帽相连，所述转接件用于与所述针栓喷注器的针阀相连。


2.根据权利要求1所述的压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，其特征在于，所述压电陶瓷组件还包括弹簧，所述弹簧驱使所述端帽与所述压电陶瓷叠堆紧贴。


3.根据权利要求1所述的压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，其特征在于，所述压电陶瓷组件还包括预紧螺栓，所述预紧螺栓沿所述外壳的轴线方向设置，所述预紧螺栓与所述外壳螺纹配合，所述预紧螺栓与所述压电陶瓷叠堆背向所述端帽的一端相抵。


4.根据权利要求1所述的压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，其特征在于，所述外壳与所述安装支架螺纹配合，所述外壳上设有旋拧部，所述旋拧部的横截面的外沿不为圆形。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张源俊，俞南嘉，李天文，龙治光，赵亚明，赵增，韩树焘，周闯，任杰，冯浩，王树文，龚昊杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11