CN206071751U - 一种固体冲压发动机燃气流量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及固体冲压发动机技术领域，尤其涉及一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，包括一端封闭的套筒、燃气喉道和流量调节机构，燃气喉道和流量调节机构均设于套筒内，且燃气吼道垂直于套筒的端面设置，套筒的端面上设有与燃气喉道连通的第一开口，调节机构包括滑阀和动力单元，滑阀可转动的套设于燃气喉道内，且滑阀的一端敞口另一端的端面上设有第二开口，滑阀的端面与套筒的端面贴合设置，动力单元与滑阀连接，带动滑阀转动，滑阀在转动的过程中，第一开口由完全打开到完全关闭，实现了第一开口的由大到小的调整，且调整过程比较平缓，通过控制动力单元的动作来实现滑阀的转动，进而实现调整第一开口大小的效果。

Description

一种固体冲压发动机燃气流量调节装置

技术领域

本实用新型涉及固体冲压发动机技术领域，尤其涉及一种固体冲压发动机燃气流量调节装置。

背景技术

由于固体冲压发动机具有比冲高、质量轻、体积小、可全程主动攻击、工作可靠、使用维护方便等优点，近年来越来越受到世界各国的重视。

固体冲压发动机的性能参数与吸入发动机的空气流量密切相关，空气流量对发动机的性能影响主要体现在空燃比(即空气流量与燃气流量的比值)上。因此，固体冲压发动机一般应工作在设计空燃比附近，才能保证发动机具有良好的性能。然而由于固体冲压发动机吸入的空气流量是由导弹的飞行速度、高度和姿态(攻角和侧滑角)等飞行状态决定的，因此固体冲压发动机的燃气流量必须随吸入空气的流量进行调节，这样当导弹飞行状态发生变化时，发动机的性能才能得到充分的发挥。目前常用的固体冲压发动机的燃气流量调节装置普遍采用电动式柱塞滑阀或气动针阀装置，其中气动针阀式调节装置在进行燃气流量调节时需要使用气源设备，占地空间较大，由于气体容易出现泄漏，在调节燃气流量的过程中，并不容易达到精确控制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决气动针阀式调节装置占地面积大，容易出现气体泄漏的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，包括一端封闭的套筒、燃气喉道和流量调节机构，所述燃气喉道和所述流量调节机构均设于所述套筒内，且所述燃气喉道垂直于所述套筒的端面设置，所述套筒的端面上设有与所述燃气喉道连通的第一开口；所述流量调节机构包括滑阀和动力单元，所述滑阀可转动的套设于所述燃气喉道内，且所述滑阀的一端敞开另一端的端面上设有第二开口，所述滑阀的端面与所述套筒的端面贴合设置；所述动力单元与所述滑阀连接，用于带动所述滑阀转。

其中，所述第一开口和所述第二开口的形状均为半圆形，且所述第一开口与所述第二开口的半径相等。

其中，所述流量调节机构还包括传动单元，所述传动单元包括外壳和设于所述外壳内的丝杆及螺母，所述丝杆与所述动力单元连接，所述螺母设于所述丝杆上，且所述螺母上套设有轴承，所述轴承上设有与滑阀平行的滑动件；所述外壳上设有第一滑槽，所述滑动件沿所述第一滑槽滑动，且所述滑动件通过拔叉与所述滑阀连接。

其中，所述拔叉的一端设有两个对称设置的卡爪，所述卡爪卡设于所述滑阀的外壁上，所述拔叉的另一端设有第二滑槽，所述第二滑槽垂直于所述第一滑槽设置，且所述滑动件设于所述第二滑槽内。

其中，所述滑阀的外壁上设有环形滑槽，所述卡爪上设有与环形滑槽相配合的键，且所述卡爪与所述滑阀通过紧固件连接。

其中，还包括第一斜齿轮和与所述第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮套设于所述丝杆的一端，所述第二斜齿轮的轴线与所述第一斜齿轮的轴线垂直，且所述第二斜齿轮的直径小于第一斜齿轮的直径，所述第二斜齿轮与所述动力单元连接。

其中，所述动力单元为电机，所述第二斜齿轮设于所述电机的输出轴上。

其中，还包括控制机构，所述控制机构与所述动力单元连接，用于控制所述动力单元的动作。

其中，所述滑动件上设有直线电位计，所述直线电位计与所述控制机构连接，用于实时反馈所述滑动件的直线位移，所述控制机构根据所述滑动件的直线位移控制所述动力单元的动作。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，包括一端封闭的套筒、燃气喉道和流量调节机构，燃气喉道和流量调节机构均设于套筒内，且燃气吼道垂直于套筒的端面设置，套筒的端面上设有与燃气喉道连通的第一开口，调节机构包括滑阀和动力单元，滑阀可转动的套设于燃气喉道内，且滑阀的一端敞口另一端的端面上设有第二开口，滑阀的端面与套筒的端面贴合设置，动力单元与滑阀连接，带动滑阀转动，当滑阀转动到第二开口与第一开口相对时，燃气喉道的第一开口被完全打开；当滑阀转动到第二开口与第一开口完全错开时，第一开口被关闭；滑阀在转动的过程中，第一开口由完全打开到完全关闭，实现了第一开口的由大到小的调整，且调整过程比较平缓，通过控制动力单元的动作来实现滑阀的转动，进而实现调整第一开口大小的效果。该装置结构简单，占地面积较小，不采用气源设备进行控制，避免了出现气体泄漏的问题。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的固体冲压发动机燃气流量调节装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的套筒与燃气喉道的连接关系图；

图3是本实用新型实施例提供的动力单元与传动单元的连接关系图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的传动单元的外部结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的拔叉的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的燃气喉道的外部机构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的拔叉与燃气喉道的连接关系图。

图中：1：套筒；2：燃气喉道；3：拔叉；4：传动单元；5：动力单元；6：第二斜齿轮；7：第一斜齿轮；8：螺钉；101：第一开口；201：第二开口；202：环形滑槽；203：竖向槽；204：螺纹孔；301：卡爪；302：竖向键；303：横向键；304：通孔；305：第二滑槽；401：外壳；402：丝杆；403：螺母；404：轴承；405：直线电位计；406：滑动件；407：钢衬套。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1至图8所示，本实用新型实施例提供的一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，包括一端封闭的套筒1、设于套筒1内的燃气喉道102和流量调节机构，燃气喉道102垂直于套筒1的端面设置，且套筒1的端面上设有与燃气喉道102连通的第一开口101；流量调节机构包括滑阀2和动力单元4，滑阀2可转动的套设于燃气喉道102内，且滑阀2的一端敞开另一端的端面上设有第二开口201，滑阀2的端面与套筒1的端面贴合设置；动力单元5与滑阀2连接，用于带动滑阀2转动。当滑阀2转动到第二开口201与第一开口101相对时，燃气喉道102的第一开口101被完全打开；当滑阀2转动到第二开口201与第一开口101完全错开时，第一开口101被关闭；滑阀2在转动的过程中，第一开口101由完全打开到完全关闭，实现了第一开口101的由大到小的调整，及燃气流量由大至小的调整，且调整过程比较平缓，通过控制动力单元5的动作来实现滑阀2的转动，进而实现调整第一开口101大小的效果。该装置结构简单，占地面积较小，不采用气源设备进行控制，避免了出现气体泄漏的问题。

进一步地，第一开口101和第二开口201的形状均为半圆形，且第一开口101与第二开口201的半径相等。即第一开口101和第二开口201的形状及大小完全相同，能够实现第一开口101的完全打开和完全关闭。

进一步地，流量调节机构还包括传动单元4，如图3至图5所示，传动单元4包括外壳401，外壳401上设有第一滑槽，外壳401内设有丝杆402和螺母403，丝杆401与动力单元5连接，螺母403设于丝杆402上，且螺母403上套设有轴承404，轴承404上设有与滑阀2平行的滑动件406，滑动件406沿第一滑槽滑动，滑动件406通过拔叉3与滑阀2连接，拔叉3垂直于滑阀2和滑动件406，将滑阀2和滑动件406连接，动力单元5带动丝杆402转动，从而带动丝杆402上的螺母403沿丝杆402做直线运动，螺母403上的轴承404和滑动件406随螺母403在丝杆402滑动，由于滑阀2通过拔叉3与滑动件406连接，所以滑动件406在第一滑槽内滑动的过程中，拔叉3带动滑阀2转动，进而实现调整第一开口101大小的效果。在本实施例中将滑动件406的横截面设计为方形，增大了滑动件406与第一滑槽的接触面积，防止局部应力过大，并在滑动件406的棱边设计圆角，防止尖角卡死，轴承404选用滑动轴承，滑动轴承采用铍青铜，铍青铜具有自润滑功能，减小轴承内圈和轴承外圈在相互转动时的摩擦力。壳体采用铝制成，在第一滑槽处设置钢衬套，钢衬套通过螺钉安装在壳体上，防止壳体局部被滑动件压溃。同时极大地减轻了机构的重量。

进一步地，如图6和图7所示，拔叉3的一端设有两个对称设置的卡爪301，卡爪301卡设于滑阀2的外壁上，拔叉301的另一端设有第二滑槽305，第二滑槽305沿拔叉3的长度方向设置，且滑动件设于第二滑槽305内。保证了滑动件在第一滑槽内沿直线滑动时，带动拔叉3转动。

进一步地，滑阀2的外壁上设有环形滑槽202，卡爪301上设有与环形滑槽202相配合的键，且卡爪301与滑阀2通过紧固件连接。具体的，在卡爪301的内侧面设有3个均匀分布的键，其中一个键为竖向键302沿拔叉3的轴向设置，环形滑槽202的上设有一个竖向槽203，竖向键302与竖向槽203配合，卡设于竖向槽203内；另外两个键为横向键303，分别设于竖向键302的两侧，横向键303与环形滑槽202配合，卡设于环形滑槽202内，且卡爪301的两端分别设有一个通孔304，滑阀的相对位置设有螺纹孔204，螺钉8穿过304与滑阀2的螺纹孔204配合，实现拔叉3与滑阀2的完全固定，避免发生松动。

进一步地，还包括齿轮传动机构，齿轮传动机构包括第一斜齿轮7和第二斜齿轮6，第一斜齿轮7套设于丝杆401的一端，第二斜齿轮6的轴线与第一斜齿轮7的轴线垂直，且第二斜齿轮6与第一斜齿轮7啮合，动力单元5与第二斜齿轮6连接，动力单元5为电机，第二斜齿轮6设于电机的输出轴上。在本实施例中，动力单元5为直流无刷电机，第一斜齿轮7的直径小于第二斜齿轮6的直径，一方面可以形成减速，另一方面利用斜齿轮传动机构改变动力的传输方向，这样设置满足套筒1安装空间的要求，使得结构紧凑，占地空间小。

进一步地，还包括控制机构，控制机构与动力单元5连接，用于控制动力单元5的动作。滑动件406上设有直线电位计405，直线电位计405与控制机构连接，用于实时反馈滑动件的实时直线位移，控制机构根据滑动件的直线位移控制动力单元的动作。

使用时，第一开口和第二开口的形状不限于半圆形，还可以是其他形状，只要能够实现滑阀转动时第一开口的大小可以调节的形状都是可以的。

综上所述，本实用新型提供的一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，通过第一斜齿轮和第二斜齿轮组成的齿轮副改变动力的传动方向，并通过丝杆螺母的配合将转动改变为直线运动，通过设于螺母上的滑动件和将滑动件与滑阀连接的拔叉带动滑阀转动，从而带动滑阀转动，实现调整第一开口大小的效果，进而导致燃气流量的变化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：包括一端封闭的套筒、燃气喉道和流量调节机构，所述燃气喉道和所述流量调节机构均设于所述套筒内，且所述燃气喉道垂直于所述套筒的端面设置，所述套筒的端面上设有与所述燃气喉道连通的第一开口；所述流量调节机构包括滑阀和动力单元，所述滑阀可转动的套设于所述燃气喉道内，且所述滑阀的一端敞开另一端的端面上设有第二开口，所述滑阀的端面与所述套筒的端面贴合设置；所述动力单元与所述滑阀连接，用于带动所述滑阀转动。

2.根据权利要求1所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述第一开口和所述第二开口的形状均为半圆形，且所述第一开口与所述第二开口的半径相等。

3.根据权利要求1所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述流量调节机构还包括传动单元，所述传动单元包括外壳和设于所述外壳内的丝杆及螺母，所述丝杆与所述动力单元连接，所述螺母设于所述丝杆上，且所述螺母上套设有轴承，所述轴承上设有与滑阀平行的滑动件；所述外壳上设有第一滑槽，所述滑动件沿所述第一滑槽滑动，且所述滑动件通过拔叉与所述滑阀连接。

4.根据权利要求3所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述拔叉的一端设有两个对称设置的卡爪，所述卡爪卡设于所述滑阀的外壁上，所述拔叉的另一端设有第二滑槽，所述第二滑槽沿拔叉的长度方向设置，且所述滑动件设于所述第二滑槽内。

5.根据权利要求4所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述滑阀的外壁上设有环形滑槽，所述卡爪上设有与环形滑槽相配合的键，且所述卡爪与所述滑阀通过紧固件连接。

6.根据权利要求3-5任一项所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：还包括第一斜齿轮和与所述第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮套设于所述丝杆的一端，所述第二斜齿轮的轴线与所述第一斜齿轮的轴线垂直，且所述第二斜齿轮的直径小于第一斜齿轮的直径，所述第二斜齿轮与所述动力单元连接。

7.根据权利要求6所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述动力单元为电机，所述第二斜齿轮设于所述电机的输出轴上。

8.根据权利要求3-5任一项所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：还包括控制机构，所述控制机构与所述动力单元连接，用于控制所述动力单元的动作。

9.根据权利要求8所述的固体冲压发动机燃气流量调节装置，其特征在于：所述滑动件上设有直线电位计，所述直线电位计与所述控制机构连接，用于实时反馈所述滑动件的直线位移，所述控制机构根据所述滑动件的直线位移控制所述动力单元的动作。