[发明专利]一种并联工作的伺服机构自增压回路

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联工作的伺服机构自增压回路，该回路由两台伺服机构的液压回路组成，分别由高压气体和高压油对该回路增压。

背景技术

伺服系统是我国对运载火箭飞行控制执行机构子系统的统称，是推动火箭发动机实现推力矢量控制的系统。我国新一代运载火箭对伺服系统提出更高的可靠性要求，加之发动机周围安装空间局促，体积重量要求更加严格。如何满足运载火箭日益严格的技术要求，成为伺服系统发展的动力之一。

为提高伺服系统的可靠性并保证液压泵良好的吸油能力，其液压回路一般采用闭式油箱增压回路。通常伺服机构的闭式油箱增压回路采用弹簧增压油箱回路，增压油箱采用活塞式，在其背后设置有弹簧，通过压缩弹簧对油箱活塞提供压力为油箱增压。此种增压油箱回路具有结构简单，容易实现的特点，但也存在重量较大，可靠性较低，油箱活塞行程较短，弹簧提供的压力较小等特点。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种满足高可靠性要求的运载火箭推力矢量控制用的伺服机构系统回路，可实现能源冗余，油、气冗余油箱自增压的功能。

本发明的技术解决方案是：

一种并联工作的伺服机构自增压回路，包括：第一伺服机构和第二伺服机构，第一伺服机构包括第一液压泵、蓄能器、第一油箱、第一安全阀、第一伺服阀和第一作动器；第二伺服机构包括第二液压泵、高压液体增压装置、第二油箱、第二安全阀、第二伺服阀和第二作动器；

第一作动器和第二作动器结构相同，均包括第一容腔和第二容腔；

第一伺服机构中的第一液压泵产生的高压油分为两路，一路提供给蓄能器，另一路作为冗余高压油提供给第二伺服机构，蓄能器输出的高压油分为两路，一路提供给第一安全阀，另一路提供给第一伺服阀的供油口，第一伺服阀连接第一作动器的第一容腔，第一作动器的第二容腔回油到第一伺服阀，第一伺服阀回油口输出的低压油路分为三路，第一路连接第一油箱，第二路连接第一安全阀，第三路作为冗余低压油路提供给第二伺服机构，蓄能器对第一油箱进行增压，第一油箱将低压油提供给第一液压泵，完成了第一伺服机构油路的闭环循环；

第二伺服机构中的第二液压泵产生的高压油分为四路，第一路连接高压液体增压装置，第二路作为冗余高压油提供给第一伺服机构，第三路连接第二安全阀，第四路连接第二伺服阀的供油口，第二伺服阀连接第二作动器的第一容腔，第二作动器的第二容腔回油到第二伺服阀，第二伺服阀回油口输出的低压油分为三路，第一路连接第二油箱，第二路连接第二安全阀，第三路作为冗余低压油提供给第一伺服机构，高压液体增压装置固定安装在第二油箱上，高压液体增压装置对第二油箱进行增压，第二油箱将低压油提供给第二液压泵，完成了第二伺服机构油路的闭环循环。

蓄能器中包括两个腔体，分别为液体腔和气体腔，第一油箱与蓄能器之间通过气体增压杆连接，气体增压杆的一端连接到第一油箱中的活塞上，蓄能器中的气体腔填充有高压气体，第一油箱的增压方式是通过蓄能器中的高压气体与气体增压杆配合完成，通过高压气体的压力推动气体增压杆移动，从而使得第一油箱中的低压油提高压力。

所述高压气体采用高压氮气或者高压惰性气体。

气体增压杆和第一油箱之间为动密封结构。

所述高压液体采用高压液压油或者高压煤油。

所述高压液体增压装置包括腔体和液体增压杆；腔体为中空圆柱体结构，腔体开口的一端密封安装在第二油箱上，腔体外部有加强筋和安装支耳，腔体内部的空腔为圆柱体空腔，液体增压杆位于腔体内的空腔中，液体增压杆的一端连接到第二油箱的活塞上，腔体的侧壁上留有高压油输入口，用于接收第二液压泵提供的高压油，通过高压油的压力推动液体增压杆移动，从而使得第二油箱中的低压油提高压力。

液体增压杆与第二油箱之间为动密封结构。

腔体内部的圆柱体空腔的直径比液体增压杆的直径大1mm～6mm。

第一油箱和第二油箱的结构相同，均包括气体腔、液体腔和活塞，气体腔侧壁上留有通气孔，与外部大气连通，气体腔和液体腔之间通过活塞隔离，活塞的上下移动使得液体腔中的油液压力变化。

第一油箱和第二油箱中的活塞与侧壁之间均为动密封。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)可实现能源双冗余，通过两套液压泵为伺服系统提供液压能源，提高系统的可靠性；

(2)采用蓄能器为液压回路提供峰值流量，并且稳定系统回路压力，提高液压系统的性能；