一种机电伺服式发动机流量调节机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航天伺服技术领域，具体涉及一种机电伺服式发动机流量调节机构。
【背景技术】
[0002]随着航天飞行器、运载火箭等系统对重量的要求越来越高，固体冲压发动机以其比冲高、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冲压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。
[0003]国外，法国Onera公司探索了变喉面式和非壅塞式的流量可调固冲发动机；欧洲研制的新一代运载火箭采用了滑环阀流量调节装置；德国研制的固体冲压发动机采用了滑环阀作为燃气流量调节阀。国内，北京航空航天大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学等单位开展了滑盘阀流量调节机构的研究。
[0004]针对固体冲压发动机体积小、重量轻等特点，流量调节机构必须适应固冲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。
[0005]本发明提出了一种机电伺服式发动机流量调节机构的创新方案，该方案采用伺服电机作为动力源，并将流量调节机构与控制驱动器一体化设计，减小所占空间；采用直齿轮+谐波齿轮减速的方案，使调节机构结构紧凑；输出轴与电位计采用双齿轮消隙结构保证测量精度，提高流量调节的精度。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种体积小、结构紧凑，可以实现高精度、高响应速度的机电伺服式发动机流量调节机构。
[0007]本发明所采用的技术方案是:
[0008]一种机电伺服式发动机流量调节机构，包括调节机构、控制驱动器、减振器组件、螺钉、减震器骨架及壳体，其中控制驱动器通过减震组件、减震骨架、螺钉与调节机构相连，调节机构、控制驱动器、减振器组件、螺钉、减震器骨架均安装于壳体内，所述壳体分为左、中、右三部分。
[0009]所述调节机构包括伺服电机、电机小齿轮、过渡齿轮、大齿轮、谐波减速器波发生器、刚轮、柔轮、末级齿轮、扇形齿轮输出轴及双齿轮消隙结构；所述伺服电解安装于壳体右侦牝其上端设有电机小齿轮，电机小齿轮与其靠近壳体中间侧的过度齿轮相适配，大齿轮、轴、谐波减速器波发生器、钢轮、柔轮、末级齿轮、扇形齿轮输出轴设于壳体的中间部分，大齿轮通过键A固连在轴上，谐波减速器波发生器通过键B固连在轴上大齿轮的下方，轴设于柔轮中间，谐波发生器的外侧与柔轮的内侧相啮合，钢轮设于柔轮外侧并与其相啮合，末级齿轮设于柔轮外侧并隆过键C相接，末级齿轮与扇形齿轮输出轴的大齿轮端相啮合，双齿轮消隙结构与扇形齿轮输出轴的小齿轮端相嗤合。
[0010]所述双齿轮消隙结构包括角位移传感器、齿轮A、齿轮B和螺钉，齿轮A、齿轮B通过螺钉固定在角位移传感器上，齿轮A设于齿轮B下端。
[0011]所述扇形齿轮输出轴与角位移传感器之间使用双齿轮消隙结构，通过齿轮进行角度放大，在装配时将齿轮、齿轮错开一定角度进行安装组，成双齿轮消隙结构。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013](I)该方案调节机构与控制驱动器器一体化设计，整体结构紧凑，减小机构占用空间；
[0014](2)控制驱动器与调节机构通过柔性连接，可以将外部振动冲击等恶劣环境衰减到可承受范围内；保证在恶劣环境条件下，控制驱动器内部的电子元器件连接可靠，正常工作；
[0015](3)流量调节机构选用伺服电机作为动力源，比功率高、重量轻，且工作可靠，相比步进电机具有较好的低频工作性能、较大的过载能力和较高的精度；
[0016](4)调节机构内部减速器选用两级前置直齿轮+谐波减速器主减速+末级直齿轮减速的方案，结构紧凑，输出力矩大，满足流量调节机构大力矩、低转速的要求；
[0017](5)输出轴与角位移传感器之间通过双齿轮消隙结构，在放大输出角度的基础上，消除齿轮啮合之间的间隙。
【附图说明】
[0018]图1是机电伺服式发动机流量调节机构组成简图
[0019]图2是机电伺服式发动机流量调节机构结构示意图
[0020]图3是机电伺服式发动机流量调节机构双齿轮消隙结构图
[0021]图中:1.调节机构、2.控制驱动器、3.减振器、4.螺钉、5.减振器骨架、6.伺服电机、7.电机小齿轮、8.过渡齿轮、9.大齿轮、10.轴、11.键A、12.键B、13.谐波减速器波发生器、14.钢轮、15.壳体、16.角位移传感器、17.齿轮A、18.齿轮B、19.扇形齿轮输出轴、20.末级齿轮、21.键C、22.柔轮、23.螺钉、24.双齿轮消隙结构。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍:
[0023]一种机电伺服式发动机流量调节机构，包括调节机构1、控制驱动器2、减振器组件3、螺钉4、减震器骨架5及壳体15，其中控制驱动器2通过减震组件3、减震骨架5、螺钉4与调节机构I相连，调节机构1、控制驱动器2、减振器组件3、螺钉4、减震器骨架5均安装于壳体15内，所述壳体15分为左、中、右三部分。
[0024]所述调节机构I包括伺服电机6、电机小齿轮7、过渡齿轮8、大齿轮9、谐波减速器波发生器13、刚轮14、柔轮22、末级齿轮20、扇形齿轮输出轴19及双齿轮消隙结构24 ;所述伺服电6解安装于壳体15右侧，其上端设有电机小齿轮7，电机小齿轮7与其靠近壳体15中间侧的过度齿轮8相适配，大齿轮9、轴10、谐波减速器波发生器13、钢轮14、柔轮22、末级齿轮20、扇形齿轮输出轴19设于壳体15的中间部分，大齿轮9通过键All固连在轴10上，谐波减速器波发生器13通过键B12固连在轴10上大齿轮9的下方，轴10设于柔轮22中间，谐波发生器13的