[发明专利]一种新型多余度机电静压伺服机构

说明书

技术领域

本发明属于一种用于高可靠性需求的载人航天运载火箭或导弹的推力矢量控制伺服系统，来实现箭上或弹上发动机或者舵机提供推力，具体涉及一种新型多余度机电静压伺服机构。

背景技术

可靠性是载人运载火箭永恒的主题。伺服机构作为火箭或导弹控制系统的执行机构，其可靠性又一直是整个控制系统的短板。

多余度机电静压伺服机构是一种全新的、革命性的、易实现高可靠性能的崭新设计理念产品，是未来载人航天运载火箭高可靠伺服机构的优选方案。

本发明提出多余度(指2～4余度)机电静压伺服技术，该技术是指多余度机电静压伺服机构的组成以及余度的合理配置和管理技术的综合。

以四余度机电静压伺服机构为例，是由“四余度伺服控制器+四余度伺服电机驱动器+四余度伺服电动泵(四套“伺服电机+双向旋转定量柱塞泵”)+液压作动器+四余度位移传感器”等组成。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型多余度机电静压伺服机构，它能够满足伺服机构高可靠性工作时间长和平均功率大的工作特点，同时解决伺服机构重量要求苛刻和宽温工作等应用限制条件。

本发明是这样实现的，一种新型多余度机电静压伺服机构，它包括两套转速传感器、涡轮泵，整流器，转速传感器与涡轮泵连接，涡轮泵与整流器连接，两个涡轮泵之间连接，第一个整流器分别与第一个电机驱动器和第二个电机驱动器连接，第二个整流器与第三个电机驱动器和第四个电机驱动器连接，第一个电机驱动器、第二个电机驱动器连接、第三个电机驱动器和第四个电机驱动器连接互相连接，第一个电机驱动器与第一个伺服电动泵的电机连接；第一个伺服电动泵的A与单向阀、第一个安全阀、第二个安全阀以及第一个综合流量器的C1连接，第一个伺服电动泵的B与单向阀、第一个安全阀、第二个安全阀以及第二个综合流量器的D1连接，第一个伺服电动泵的双向旋转恒量柱塞泵与第一个稳压油箱连接，第一个安全阀和第二个安全阀互相连接；第二个伺服电动泵的A与单向阀、第三个安全阀、第四个安全阀以及第一个综合流量器的C2连接，第二个伺服电动泵的B与单向阀、第三个安全阀、第四个安全阀以及第二个综合流量器的D2连接，第二个伺服电动泵的双向旋转恒量柱塞泵与第二个增压油箱连接，第三个安全阀和第四个安全阀互相连接；第三个伺服电动泵的A与单向阀、第五个安全阀、第六个安全阀以及第一个综合流量器的C3连接，第三个伺服电动泵的B与单向阀、第五个安全阀、第六个安全阀以及第二个综合流量器的D3连接，第三个伺服电动泵的双向旋转恒量柱塞泵与第三个稳压油箱连接，第五个安全阀和第六个安全阀互相连接；第四个伺服电动泵的A与单向阀、第七个安全阀、第八个安全阀以及第一个综合流量器的C4连接，第四个伺服电动泵的B与单向阀、第七个安全阀、第八个安全阀以及第二个综合流量器的D4连接，第四个伺服电动泵的双向旋转恒量柱塞泵与第四个稳压油箱连接，第七个安全阀和第八个安全阀互相连接；旁通阀的两端分别与第一个综合流量器的E和第二个综合流量器的F连接，第一个综合流量器的E与与作动器连接，第二个综合流量器的F与作动器连接，测量插座和作动器连接；控制信号、系统控制信号输入到伺服控制器中，伺服控制器与位移传感器连接，控制信号输出到第一个电机驱动器、第二个电机驱动器、第三个电机驱动器，第四个电机驱动器，位移传感器与作动器连接。

所述的第一个伺服电动泵，第二个伺服电动泵，第三个伺服电动泵，第四个伺服电动泵均为伺服电机驱动双向旋转定量柱塞泵结构。

本发明的优点是，(1)利用伺服电机直接驱动双向旋转恒量柱塞泵，克服了阀控电液伺服系统易于堵塞的缺陷，适应高可靠性要求；(2)控制器、电机驱动器、伺服电动泵和位移传感器采用多余度配置，保证了系统在最多两度故障的情况下，仍能正常工作，从结构设计上保证了高可靠性的可行性。(3)通过交流永磁同步电机的最大过载给负载提供峰值功率，交流永磁同步电机按照负载平均功率进行设计，相对依照负载最大功率进行设计而言，具有体积小、质量轻等优点，更好的满足长时轻小型化要求。(4)通过引入发动机高压氢气到氢气涡轮中进行发电，经过整流后供电给多余度机电静压伺服机构，此种供电方式具有比功率高的优良性能。

附图说明

图1为本发明所提供的一种新型多余度机电静压伺服机构示意图。