一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及渦流閥固體發動機變推力和流量控制技術，具體地說，涉及一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥。
【背景技術】
[0002]在固體發動機變推力和流量控制技術中，渦流閥式變推力發動機是一種非常實用可行的技術。渦流閥結構采用切向噴入控制流，迫使燃氣在渦流室內發生旋轉，增大流動阻力，改變燃燒室平衡壓強，進而影響推進劑燃速，實現對燃氣生成量和排出量的控制，實現發動機推力調節的目的。
[0003]現有公開的技術文獻“渦流閥幾何參數對固體發動機推力調節特性的影響”(《推進技術》，Vol.28，N0.4，2007，p352_355)中，提出一種渦流閥結構。文中的渦流閥結構通過固定的開有切向孔的加注環將控制流噴進燃燒室，實現發動機推力的改變。如果該裝置不進行控制流工作參數的變化，裝置只能實現一種推力的改變。如果該裝置通過控制流參數的改變實現多推力的變化，對于采用冷氣控制流時，需要增加大范圍調節的遠程可控減壓器，并且對減壓器的要求較高；對采用固體燃氣發生器式的控制流時，需要又增加一套固體發動機調節裝置，將使系統更加復雜、技術難度更大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是:在不改變控制流的工作參數，且不過多增加系統復雜性的情況下，通過改變控制流進入渦流室的角度，實現進入渦流室的控制流的角動量的變化，來實現渦流閥式變推力發動機的多推力工況的調節；本發明提出一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括渦流閥、固體實驗發動機，渦流閥通過端部連接法蘭與固體實驗發動機固連，其特征在于所述渦流閥包括渦流閥殼體、中心錐、渦流室襯壁、控制流接管嘴、控制流角度調節軸、限位螺釘、電機支座、伺服電機、防護罩、定位螺栓、噴管，中心錐、渦流室襯壁與噴管位于渦流閥殼體內，中心錐與渦流閥殼體為間隙配合，中心錐與渦流閥殼體通過定位螺栓固連，渦流室襯壁與渦流閥殼體、噴管為間隙配合，噴管固定在渦流閥殼體端壁中間，防護罩位于渦流閥殼體端部，與渦流閥殼體通過連接螺栓固連，控制流角度調節軸一端穿過渦流閥殼體端壁、渦流室襯壁上的安裝孔與中心錐上的軸孔配合，控制流角度調節軸的另一端穿過軸承和軸承蓋，與伺服電機輸出軸通過緊固螺栓連接，軸承蓋與渦流閥殼體固定連接，限位螺釘安裝在渦流閥殼體上，控制流接管嘴與渦流閥殼體固定焊接，控制流接管嘴與控制流角度調節軸的控制流匯流槽配合，伺服電機固定在電機支座上，電機支座與渦流閥殼體固連；
[0006]所述控制流角度調節軸為臺階軸，控制流角度調節軸的中間部位設有控制流匯流槽，控制流匯流槽內的控制流入口通過調節軸內腔與控制流出口相通，匯流槽的兩側分別有第一密封圈槽和第二密封圈槽，靠近第二密封圈槽側邊設有扇形限位環，相對扇形限位環切除部分角度為162度，控制流角度調節軸通過扇形限位環與限位螺釘配合進行限位，控制流角度調節軸的一端部有徑向螺孔與軸向連接盲孔相通。
[0007]中心維、禍流室襯壁和嗔管米用尚強石墨材料。
[0008]控制流角度調節軸采用鎢鎳鐵高溫合金材料。
[0009]中心錐、渦流室襯壁、噴管和渦流閥殼體同軸安裝。
[0010]有益效果
[0011]本發明提出的一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥，在不改變控制流的工作參數的情況下，通過改變控制流進入渦流室的角度，實現進入渦流室的控制流的角動量的變化來實現渦流閥式變推力發動機的多推力工況的調節。渦流閥與固體實驗發動機固連，中心錐、渦流室襯壁與噴管位于渦流閥殼體內，中心錐與渦流閥殼體通過定位螺栓固連；噴管固定在渦流閥殼體端壁中間部位，防護罩通過連接螺栓固定在渦流閥殼體端部；控制流角度調節軸一端穿過渦流閥殼體端壁、渦流室襯壁上的安裝孔與中心錐上的軸孔配合，控制流角度調節軸的另一端穿過軸承和軸承蓋，與伺服電機輸出軸通過緊固螺栓連接，軸承蓋與渦流閥殼體固連。限位螺釘安裝在渦流閥殼體上。變控制流供應角度渦流閥結構簡單，安全可靠。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施方式對本發明一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥作進一步詳細說明。
[0013]圖1為本發明變控制流供應角度渦流閥結構示意圖。
[0014]圖2為本發明的控制流噴孔變角度示意圖。
[0015]圖3為本發明的控制流角度調節軸示意圖。
[0016]圖4為本發明的控制流角度調節軸右視圖。
[0017]圖5為圖4的A-A剖視圖。
[0018]圖6為固體實驗發動機燃燒室壓強-時間曲線圖。
[0019]圖中:
[0020]1.渦流閥殼體2.中心錐3.渦流室襯壁4.控制流接管嘴5.控制流角度調節軸
6.限位螺釘7.電機支座8.緊固螺栓9.伺服電機10.軸承11.軸承蓋12.防護罩13.連接螺栓14.定位螺栓15.第一密封圈16.第二密封圈17.噴管
[0021]A為控制流沿渦流室直徑方向噴入渦流室位置出和C為控制流與渦流室直徑方向擺動夾角各為72度時噴入渦流室位置；D為噴管與渦流室的接口 ；F為控制流角度調節軸徑向螺孔；G為扇形限位環為第二密封圈槽J為控制流匯流槽；K為第一圈密封圈槽；L為控制流的出口 ；M為控制流入口 #為控制流角度調節軸軸向連接盲孔；
【具體實施方式】
[0022]本實施例是一種用于固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥。
[0023]參閱圖1，本實施例固體變推力發動機的變控制流供應角度渦流閥，由渦流閥、固體實驗發動機組成，渦流閥通過端部連接法蘭與固體實驗發動機固定連接；其中，渦流閥包括渦流閥殼體1、中心錐2、渦流室襯壁3、控制流接管嘴4、控制流角度調節軸5、限位螺釘6、電機支座7、緊固螺栓8、伺服電機9、軸承10、軸承蓋11、防護罩12、連接螺栓13、定位螺栓14、第一密封圈15、第二密封圈16、噴管17。中心錐2、渦流室襯壁3與噴管17安裝在渦流閥殼體I內，中心錐2與渦流閥殼體I為間隙配合，中心錐2與渦流閥殼體I通過定位螺栓14固定連接；中心錐2與渦流閥殼體I的位置通過定位螺栓14固定，便于安裝控制流角度調節軸5。渦流室襯壁3與渦流閥殼體1、噴管17為間隙配合。噴管17固定安裝在渦流閥殼體I側端壁中間部位，防護罩安裝在噴管17的后端部，與渦流閥殼體I通過連接螺栓13固定連接。控制流角度調節軸5 —端穿過禍流閥殼體I側端壁、禍流室襯壁3上的安裝孔與中心錐2上的軸孔配合安裝，控制流角度調節軸5的另一端穿過軸承10和軸承蓋11，與伺服電機9輸出軸通過緊固螺栓8連接，軸承蓋11與渦流閥殼體I固定連接。限位螺釘6安裝在渦流閥殼體I上；控制流接管嘴4位于渦流閥殼體I