[发明专利]一种集成氢气涡轮泵的伺服机构及伺服控制方法

摘要

本发明涉及一种伺服机构及伺服控制方法，具体说涉及一种配套运载火箭液氢液氧发动机、集成氢气涡轮泵能源的高紧凑大功率伺服机构及伺服控制方法，属于运载火箭控制技术领域。本发明的伺服机构工作时，从发动机引流高压氢气，驱动氢气涡轮泵为伺服机构提供大功率液压能源，氢气涡轮泵排出的低温氢气被引入冷却器气腔；同时，伺服机构中所有低压回路的液压油汇集到一起，进入冷却器油腔，与低温氢气换热降温后进入涡轮泵吸油口，进行新一轮闭式循环；经过热交换的氢气通过管路排出。

主权项

一种集成氢气涡轮泵的伺服机构，其特征在于：该伺服机构包括氢气涡轮泵(1)、冷却器(2)、涡轮泵安装座(3)、冷却器耳座(4)和伺服机构作动器(5)；所述的氢气涡轮泵(1)包括端盖、壳体和泵轮；壳体的上方固定连接端盖，壳体的下方固定连接泵轮，壳体内有螺旋型气路通道；端盖上有氢气进气口；所述的涡轮泵安装座(3)为两端带有法兰的实心圆柱体，圆柱体的侧面带有一个平台，两端的法兰分别为第一法兰和第二法兰，涡轮泵安装座(3)上带有气路通道、高温低压油路通道、低温低压油路通道和低温高压油路通道；气路通道的入口位于平台上，气路通道的出口位于第一法兰上；高温低压油路通道的入口位于第二法兰上，高温低压油路通道的的出口位于第一法兰上；低温低压油路通道的入口位于第一法兰上，低温低压油路通道的出口位于涡轮泵安装座(3)的平台上，其通向泵轮；低温高压油路通道的入口位于涡轮泵安装座(3)的平台上，其接收泵轮泵送的高压油，低温高压油路通道的出口位于第二法兰上；氢气涡轮泵(1)的泵轮的底端与低温低压油路通道的出口对接，氢气涡轮泵(1)的泵轮的边缘与低温高压油路通道的入口对接；所述的冷却器耳座(4)为带有腔体的圆柱，圆柱开口的一端带有第三法兰，圆柱实芯的一端带有圆环；圆柱的侧面带有一平台，平台上有一个与圆柱的腔体相连通的圆孔；腔体和圆孔为冷却器耳座(4)的气路通道，第三法兰端为气路通道的入口，圆孔端为气路通道的出口；氢气涡轮泵(1)的壳体底端面与涡轮泵安装座(3)的平台固定连接，涡轮泵安装座(3)上的气路通道的入口与氢气涡轮泵(1)的壳体底端面之间通过柔性石墨垫进行密封，涡轮泵安装座(3)上的低温低压油路通道与氢气涡轮泵(1)的壳体底部圆柱之间通过密封圈进行密封；冷却器(2)的第四法兰与涡轮泵安装座(3)的第一法兰固定连接，冷却器(2)的进油通道入口与涡轮泵安装座(3)高温低压油路通道的出口连通，冷却器(2)的出油通道出口与涡轮泵安装座(3)低温低压油路通道的入口连通，两油路通道均采用密封圈进行密封；冷却器(2)的气路通道的入口与涡轮泵安装座(3)气路通道的出口连通，通过柔性石墨密封垫进行密封；冷却器(2)的第五法兰与冷却器耳座(4)的第三法兰固定连接；冷却器(2)的气路通道的出口与冷却器耳座(4)的气路通道入口连通，通过柔性石墨密封垫进行密封；涡轮泵安装座(3)的第二法兰与伺服机构作动器(5)固定连接，涡轮泵安装座(3)的高温低压油路通道的入口与作动器(5)的低压油路通道连通，涡轮泵安装座(3)的低温高压油路通道的出口与作动器(5)的高压油路通道连通，均通过密封圈进行油路通道密封。