[发明专利]适应发动机变推力工况的伺服机构液动机能源匹配方法

说明书

一种适应发动机变推力工况的伺服机构液动机能源匹配方法，步骤一，获取伺服机构持续摆动速度ω、伺服机构摇摆力臂R、伺服机构能源参数和结构参数；步骤二，根据步骤一获取的伺服机构持续摆动速度ω、伺服机构摇摆力臂R、伺服机构能源参数和结构参数，设计并选定液压泵的排量V′_p；步骤三，考虑液动机输出功率和液压泵输入功率的功率平衡关系，设计并选定液动机的排量V′_m；步骤四，根据选定的液压泵排量V′_p和液动机排量V′_m，对引流煤油压力变化下的液动机恒速功能进行验证，完成匹配。本发明可根据引流煤油压力的变化范围，快速确定液压泵、液动机排量的合理比值，实现引流能源功率与液压能源功率匹配，并通过液动机进油口处的恒速阀保持动力组件转速恒定。

技术领域

本发明属于火箭伺服机构设计领域，涉及一种适应液氧煤油发动机变推力工况的伺服机构液动机能源匹配方法。

背景技术

目前国内外液氧煤油火箭已采用发动机变推力调节技术，以降低飞行动压和过载。该技术导致泵后煤油压力显著变化，这对配套伺服机构提出了适应性的使用要求。对于直接引流发动机高压煤油驱动作动器的伺服机构方案而言，煤油压力大范围变化，将导致伺服阀供油压力偏离额定设计工况，影响控制性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种适应发动机变推力工况的伺服机构液动机能源匹配方法，在液氧煤油发动机推力大范围调节时，确保伺服阀供油压力在额定设计工况内，实现伺服动力组件转速的稳定控制、伺服机构引流能源功率与液压能源功率的合理匹配。

本发明解决技术的方案是：

适应发动机变推力工况的伺服机构液动机能源匹配方法，该方法的步骤包括：

步骤一，获取伺服机构持续摆动速度ω、伺服机构摇摆力臂R、伺服机构能源参数和结构参数；所述能源参数包括引流煤油压力p_m、引流回油压力p_m0、系统额定工作压力p_p、液压泵回油压力p_p0、恒速阀固定节流孔处的压降Δp_v、液动机综合效率η_m、液动机容积效率η_mv、液压泵综合效率η_p、液压泵容积效率η_pv、液压泵工作转速n_p和液动机工作转速n_m；结构参数包括作动器活塞面积A；恒速阀串联在液动机进油口处；

步骤二，根据步骤一获取的伺服机构持续摆动速度ω、伺服机构摇摆力臂R、伺服机构能源参数和结构参数，计算液压泵排量V_p的设计范围，从设计范围中选定一个满足要求的液压泵排量值V_p′；

液压泵排量V_p的设计范围满足

步骤三，液动机与液压泵采用共轴设计，即n_m＝n_p，考虑液动机输出功率和液压泵输入功率的功率平衡关系，根据步骤二选定的液压泵排量V′_p来计算液动机排量V_m的设计范围，从设计范围中选定一个满足要求的液动机排量值V′_m；

液动机排量V_m的设计范围满足

步骤四，根据步骤二和步骤三选定的液压泵排量V′_p和液动机排量V′_m，对引流压力变化下的恒速功能进行验证，验证通过后，即完成伺服机构液动机能源匹配。

恒速阀包括定差减压阀和固定节流孔，固定节流孔设置在定差减压阀的出油口处，恒速阀阀芯开口x_v将随引流煤油压力p_m变化，使固定节流孔前后压差保持恒定，从而使油液流速恒定。