一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置

本发明涉及作动筒，特别是涉及一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置。

背景技术：

1、航空发动机推力矢量喷管技术的出现，大大提升了先进战机过失速机动、短距起降的飞行能力。航空液压作动筒作为大飞机液压系统的主要执行器，分布在飞机上的各个部位，如各类飞机飞行翼、起落装置的收放控制以及对于具有推力矢量功能的发动机尾喷口单元的加力燃烧室截面积喷口调节和矢量调节等方面。因此，液压作动筒稳定工作对航空发动机的可靠性有重要影响，同时液压作动筒必须兼具长寿命的特点。

2、某型液压作动筒用于发动机矢量喷管的喷口调节，安装在矢量喷管与蒙皮的夹层中，与发动机舱内的高温空气直接接触，长期工作于高温环境中，其环境温度可能在短时间内迅速升高，作动筒中线位移传感器和关键密封装置容易受到高温影响而失效。作动筒中线位移传感器是实现精确伺服控制的关键元件，传感器超温会导致周围冷却介质结焦，从而影响作动筒中其它元组件的冷却；作动筒的密封件采用橡胶材料，系统的高温会使密封件变形，加速老化，密封性能降低，使用寿命缩短；高温也会加速航空煤油氧化沉积结焦，煤油结焦会增加传热元件的热阻，使得传热元件局部温度过高而烧蚀。因此必须对作动筒内线位移传感器和关键密封位置进行冷却保护。

3、作动筒内部航空燃油的温度远低于外部环境温度，因此提出在作动筒的内部设计冷却油路进行主动冷却。当航空燃油温度确定的情况下，冷却回路流量决定了作动筒内关键元件和密封位置的冷却效果。当环境温度温度较低时，较小的冷却回油流量即可保证作动筒内易超温位置的安全温度；当环境温度较高时，较大的冷却回油流量才能保证作动筒内易超温位置安全温度。冷却油路的流量大小由冷却回油孔的最小通流面积和两侧腔室油液压力差决定，现有作动筒的冷却回油孔尺寸往往是固定的，且两腔室压力差由外部负载决定而不受人为控制，因此不能够实现作动筒冷却回路流量的自适应调节，作动筒在高温下的热防护性能就经受考验。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，以解决上述现有技术存在的问题，采用形状记忆合金弹簧作为感温元件，并同时具有自驱动功能，自适应调节作动筒冷却回路的流量。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，包括

3、作动筒筒体，传感器定子固定在所述作动筒筒体上，

4、活塞杆，所述活塞杆内固定连接有冷却套筒和传感器动子，所述活塞杆、冷却套筒和传感器动子在所述作动筒筒体内做往复运动，

5、冷却回油流量调节装置，所述冷却回油流量调节装置设置在所述活塞杆的头部并随活塞杆同步运动；所述冷却回油流量调节装置包括阀杆、记忆合金弹簧、偏置弹簧、螺纹封盖、密封圈、冷却回油孔和阀体流道；所述阀杆安装在所述活塞杆上所开的圆柱形槽内，安装在所述阀杆上部的所述记忆合金弹簧为压缩型弹簧，所述记忆合金弹簧的两端受到阀杆和圆柱形槽底部约束；安装在所述阀杆下部的所述偏置弹簧为压缩型弹簧，所述偏置弹簧的两端受到阀杆和螺纹封盖的约束，所述螺纹封盖为阀杆的滑动支座；所述活塞杆上开有冷却回油孔，所述冷却回油孔连通有杆腔和外环隙；所述阀杆上开有阀体流道，通过阀杆的移动控制冷却回油孔的实际开度，使得作动筒冷却回路的流量发生改变。

6、在其中一个实施例中，所述传感器定子以螺钉连接方式固定在所述作动筒筒体的内腔中。

7、在其中一个实施例中，所述传感器定子和作动筒筒体之间形成的油液腔室为无杆腔，无杆腔进出油口连通无杆腔。

8、在其中一个实施例中，所述活塞杆内壁的第一端部固定有所述冷却套筒；所述活塞杆和作动筒筒体之间形成的油液腔室为有杆腔，有杆腔进出油口与有杆腔连通。

9、在其中一个实施例中，所述活塞杆和冷却套筒之间的环形流道为外环隙，所述冷却套筒和传感器定子之间的环形流道为内环隙；所述冷却套筒的末端设有导流豁口，所述导流豁口使外环隙和活塞杆腔室相连通。

10、在其中一个实施例中，所述活塞杆内侧的第二端部与所述传感器动子的第一端固定连接，所述传感器动子的第二端沿所述传感器定子内的通道做往复运动。

11、在其中一个实施例中，所述记忆合金弹簧由镍钛基形状记忆合金制成。

12、本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

13、本发明中的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，包括作动筒筒体、活塞杆和冷却回油流量调节装置，传感器定子固定在作动筒筒体上，活塞杆内固定连接有冷却套筒和传感器动子，活塞杆、冷却套筒和传感器动子在作动筒筒体内做往复运动；冷却回油流量调节装置设置在活塞杆的头部并随活塞杆同步运动；冷却回油流量调节装置通过记忆合金弹簧控制阀杆的移动使得阀体流道的开度改变，进而控制作动筒冷却回路的流量大小。航空作动装置工作于高温环境中，作动筒中的线位移传感器和关键密封位置容易受到高温影响而失效，在作动筒内部设计冷却回路可以实现航空燃油对作动筒易超温位置的冷却保护，通过记忆合金弹簧装置可实现冷却回路流量温度自适应调节，以达到高温时冷却回路的大流量快速冷却，低温时减少内部泄露，节约能源的效果。

技术特征：

1.一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述传感器定子以螺钉连接方式固定在所述作动筒筒体的内腔中。

3.根据权利要求1所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述传感器定子和作动筒筒体之间形成的油液腔室为无杆腔，无杆腔进出油口连通无杆腔。

4.根据权利要求3所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述活塞杆内壁的第一端部固定有所述冷却套筒；所述活塞杆和作动筒筒体之间形成的油液腔室为有杆腔，有杆腔进出油口与有杆腔连通。

5.根据权利要求4所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述活塞杆和冷却套筒之间的环形流道为外环隙，所述冷却套筒和传感器定子之间的环形流道为内环隙；所述冷却套筒的末端设有导流豁口，所述导流豁口使外环隙和活塞杆腔室相连通。

6.根据权利要求1所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述活塞杆内侧的第二端部与所述传感器动子的第一端固定连接，所述传感器动子的第二端沿所述传感器定子内的通道做往复运动。

7.根据权利要求1所述的温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，其特征在于：所述记忆合金弹簧由镍钛基形状记忆合金制成。

技术总结
本发明公开一种温度自适应可调节冷却回路流量的航空作动装置，包括作动筒筒体、活塞杆和冷却回油流量调节装置，传感器定子固定在筒体上，活塞杆内固定连接有冷却套筒和传感器动子，活塞杆、冷却套筒和传感器动子在筒体内做往复运动；冷却回油流量调节装置设置在活塞杆头部并随活塞杆同步运动；冷却回油流量调节装置通过记忆合金弹簧控制阀杆移动使得冷却回油孔开度改变，进而控制冷却回路流量大小。航空作动装置工作于高温环境中，内部的位移传感器和关键密封位置容易超温而失效，在作动筒内部设计冷却回路以实现油液对易超温位置的冷却保护，冷却回路流量的温度自适应调节，可以达到高温时大流量快速冷却，低温时减少内部泄露，节约能源的效果。

技术研发人员：胡建军,吴帅昊,徐扬,满春雷,徐岩
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12