[发明专利]一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构

说明书

本发明提供一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，包括：压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，外壳的一端设有端帽，外壳内设有压电陶瓷叠堆；安装支架，与外壳固定连接，端帽与安装支架滑动配合；和转接件，与端帽相连。在一实施例中，转接件与端帽直接连接，二者移动的方向和距离保持一致；在另一实施例中，转接件通过杠杆与端帽相连，二者的移动距离成正比。由于压电陶瓷叠堆可以保持亚毫秒级的响应时间，以及微米级的开度调整，故以压电陶瓷叠堆为动力源来驱动针栓喷注器的针阀移动，能够实现针栓喷注器的微动调节。整个结构的复杂程度降低，可靠性得以提高，同时减少了电子元器件的使用，从而能够在高温等恶劣环境中正常运行。

技术领域

本发明涉及针栓式变推力火箭发动机领域，尤其涉及一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构。

背景技术

针栓喷注器是针栓式变推力火箭发动机的重要组成部件，通过调节针栓喷注器可以实现对推进剂喷注状态的控制，从而实现变推力，对针栓喷注器的调节也是实现该类发动机变推力的主要手段。

现有的针栓喷注器往往需要外接复杂机构进行调节，导致针栓喷注器的调节量级较大，难以实现微小开度的调节。同时，复杂的结构使得针栓喷注器系统的可靠性降低，难以在高温环境下使用。

发明内容

为了解决现有技术中的针栓喷注器难以实现微小开度的调节，且难以在高温环境下使用的问题，本发明的目的是提供一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构。

本发明提供如下技术方案：

一种压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构，应用于针栓喷注器，所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构包括：

压电陶瓷组件，包括筒状的外壳，所述外壳沿轴线方向的一端设有端帽，所述外壳内设有压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆被施加电压后的形变方向为所述外壳的轴线方向；

安装支架，与所述外壳固定连接，所述安装支架用于与所述针栓喷注器相连，所述端帽沿所述外壳的轴线方向与所述安装支架滑动配合；和

转接件，与所述端帽相连，所述转接件用于与所述针栓喷注器的针阀相连。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述压电陶瓷组件还包括弹簧，所述弹簧驱使所述端帽与所述压电陶瓷叠堆紧贴。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述压电陶瓷组件还包括预紧螺栓，所述预紧螺栓沿所述外壳的轴线方向设置，所述预紧螺栓与所述外壳螺纹配合，所述预紧螺栓与所述压电陶瓷叠堆背向所述端帽的一端相抵。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述外壳与所述安装支架螺纹配合，所述外壳上设有旋拧部，所述旋拧部的横截面的外沿不为圆形。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述端帽朝向所述压电陶瓷叠堆的一端设有凹槽，所述凹槽的侧面为锥面，所述压电陶瓷叠堆与所述凹槽的侧面抵接。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述转接件与所述端帽直接连接。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述安装支架上转动设置有杠杆，所述端帽和所述转接件分别与所述杠杆的两端相接，所述端帽通过所述杠杆与所述转接件相连。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述杠杆通过第一柔性铰链与所述安装支架相连，所述杠杆通过第二柔性铰链与所述端帽相连，所述杠杆通过第三柔性铰链与所述转接件相连。

作为对所述压电陶瓷微动针栓喷注器调节机构的进一步可选的方案，所述安装支架上开设有安装孔，所述安装孔内穿设有螺钉，所述安装孔沿所述杠杆的轴线方向的长度大于所述螺钉的直径，所述螺钉与所述第一柔性铰链螺纹配合。