CN105736179A - 一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：燃气发生器封头处设有压力传感器，锥阀阀头设置在燃气发生器的喷管内，锥阀阀头与阀杆一端连接，锥阀阀头与阀杆中间设有密封层，阀杆另一端与偏心轮连接，偏心轮设置在传动轴中间部位，传动轴一端与轴承连接，传动轴另一端与联轴器一端固定连接，联轴器另一端与驱动电机固定连接，密封层采用石墨密封，具有良好的柔韧性，耐高温，耐磨，耐腐蚀，密封性好，寿命长，轴承为限位轴承，对传动轴进行轴向及径向限位，阀杆与偏心轮采用线接触传动，锥阀阀头与燃气发生器同轴布置，阀杆与锥阀阀头同轴布置，锥阀阀头和阀杆均采用3DC/SiC陶瓷复合材料。

Description

一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置
技术领域
本发明属于固体火箭冲压发动机领域，特别是涉及一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。
背景技术
随着飞行器对发动机性能要求的不断提升，固体火箭冲压发动机以其比冲等优势成为发展方向。其中燃气流量调节与否及性能对发动机的性能和安全工作有很大影响，是固体火箭冲压发动机的关键技术之一。目前关于燃气流量调节的方案主要有四种：固定流量式、壅塞式、非壅塞式、涡旋阀式。壅塞式流量调节方案是最有效、也是最困难的一种燃气流量调节方案，流量调节阀通常采用的构型有柱塞滑阀、旋转碟阀、旋转盘阀、锥阀等多种。在燃气入口处安装锥阀在调节燃气流量的同时有利于提高燃气与空气掺混燃烧效果，提升发动机性能。然而调解过程中存在较强的非线性和诸多不确定性。
发明内容
本发明的目的是针对上述的不足和缺陷，提供一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，能在高温高速燃气流中正常工作，结构简单、精度高，采用偏心轮的线性接触及压力传感器的反馈控制，对燃气流量进行有效的控制，解决了压力与推进剂燃速之间的非线性问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，包括燃气发生器、压力传感器、锥阀阀头、密封层、阀杆、驱动电机、联轴器、传动轴、轴承、偏心轮，其中：燃气发生器封头处设有压力传感器，锥阀阀头设置在燃气发生器的喷管内，锥阀阀头与阀杆一端连接，锥阀阀头与阀杆中间设有密封层，阀杆另一端与偏心轮连接，偏心轮设置在传动轴中间部位，传动轴一端与轴承连接，传动轴另一端与联轴器一端固定连接，联轴器另一端与驱动电机固定连接。
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：密封层采用石墨密封，具有良好的柔韧性，耐高温，耐磨，耐腐蚀，密封性好，寿命长。
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：轴承为限位轴承，对传动轴进行轴向及径向限位。
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：阀杆与偏心轮采用线接触传动，解决了锥阀行程与调节面积之间的非线性问题。
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：锥阀阀头与燃气发生器同轴布置，阀杆与锥阀阀头同轴布置。
一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：锥阀阀头和阀杆均采用3DC/SiC陶瓷复合材料，轴向强度高、韧性好、抗冲击性好，而且绝热性能优异。
本发明的有益效果：能在高温高速燃气流中正常工作，结构简单、精度高，密封性好，具有良好的柔韧性，耐高温，耐磨，耐腐蚀，密封性好，寿命长，采用偏心轮的线性接触及压力传感器的反馈控制，对燃气流量进行有效的控制，解决了压力与推进剂燃速之间的非线性问题。
附图说明
图1是本发明一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置的结构示意图。
附图标记：燃气发生器1、压力传感器2、锥阀阀头3、密封层4、阀杆5、驱动电机6、联轴器7、传动轴8、轴承9、偏心轮10。
具体实施方式
实施例1、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，包括燃气发生器1、压力传感器2、锥阀阀头3、密封层4、阀杆5、驱动电机6、联轴器7、传动轴8、轴承9、偏心轮10，其中：燃气发生器1封头处设有压力传感器2，锥阀阀头3设置在燃气发生器1的喷管内，锥阀阀头3与阀杆5一端连接，锥阀阀头3与阀杆5中间设有密封层4，阀杆5另一端与偏心轮10连接，偏心轮10设置在传动轴8中间部位，传动轴8一端与轴承9连接，传动轴8另一端与联轴器7一端固定连接，联轴器7另一端与驱动电机6固定连接。
实施例2、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：密封层4采用石墨密封，具有良好的柔韧性，耐高温，耐磨，耐腐蚀，密封性好。其余同实施例1。
实施例3、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：轴承9为限位轴承，对传动轴8进行轴向及径向限位。其余同实施例1。
实施例4、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：阀杆5与偏心轮10采用线接触传动，解决了锥阀行程与调节面积之间的非线性问题。其余同实施例1。
实施例5、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：锥阀阀头3与燃气发生器1同轴布置，阀杆5与锥阀阀头3同轴布置。其余同实施例1。
实施例6、一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其中：锥阀阀头3和阀杆5均采用3DC/SiC陶瓷复合材料，轴向强度高、韧性好、抗冲击性，而且绝热性能优异。其余同实施例1。
工作原理：电机接受指令后工作，电机转动带动传动轴转动，进而带动偏心轮运转，从而带动锥阀阀头运动，改变燃气发生器的喷管喉部面积，从而改变燃气发生器工作压力和固体推进剂燃速，达到调节燃气流量的效果，根据压力传感器反馈的信号控制电机。

Claims (6)

1.一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，包括燃气发生器（1）、压力传感器（2）、锥阀阀头（3）、密封层（4）、阀杆（5）、驱动电机（6）、联轴器（7）、传动轴（8）、轴承（9）、偏心轮（10），其特征在于：燃气发生器（1）封头处设有压力传感器（2），锥阀阀头（3）设置在燃气发生器（1）的喷管内，锥阀阀头（3）与阀杆（5）一端连接，锥阀阀头（3）与阀杆（5）中间设有密封层（4），阀杆（5）另一端与偏心轮（10）连接，偏心轮（10）设置在传动轴（8）中间部位，传动轴（8）一端与轴承（9）连接，传动轴（8）另一端与联轴器（7）一端固定连接，联轴器（7）另一端与驱动电机（6）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：密封层（4）采用石墨密封。
3.根据权利要求1所述的一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：轴承（9）为限位轴承，对传动轴（8）进行轴向及径向限位。
4.根据权利要求1所述的一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：阀杆（5）与偏心轮（10）采用线接触传动。
5.根据权利要求1所述的一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：锥阀阀头（3）与燃气发生器（1）同轴布置，阀杆（5）与锥阀阀头（3）同轴布置。
6.根据权利要求1所述的一种固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：锥阀阀头（3）和阀杆（5）均采用3DC/SiC陶瓷复合材料。
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