新型轻质化直接引流伺服系统和装置的制作方法

本发明涉及电液伺服控制系统，具体地，涉及一种新型轻质化直接引流伺服系统和装置。

背景技术：

1、直接引流伺服系统因结构简单、动态响应快、可借用发动机高压能源而被广泛应用运载火箭推力矢量控制系统，其在运载火箭每子级发动机伺服系统配套数量往往呈偶数，伺服系统引流高压能源油路通过高压软管组成能源冗余模块，这样能够大大提高伺服系统的可靠性，满足载人航天登月高可靠性要求。但每套伺服系统必须增加一根高压软管，长度视两台伺服系统远近而定，不仅增加重量，而且高压软管两头通过管接头与伺服机构相连，中间悬空，运载火箭在飞行过程中振动量级较大，可能会碰撞其他结构或脱落，一旦导致其他结构、自身损坏或管接头脱落，将会造成严重后果，为此必须减少甚至消除箭体内悬空软管数量，进一步提高伺服系统功率密度比和可靠性。

2、运载火箭在临射前需要伺服系统进行姿态纠偏，保持其垂直发射，临射前发动机未点火，直接引流伺服系统无法借用其高压能源，现役伺服系统需背负一台电机泵测试油源，同时需要配备地面中频电源和自动脱拔装置来实现供能和地面电缆脱开，一旦发动机点火之后，伺服系统就能获得发动机引流能源，无需电机泵测试油源提供能源，但需背负上天，这必然大大增加伺服系统重量和复杂程度，同时降低可靠性，因此有必要研究如何去掉电机泵测试油源，但又能为伺服系统临射前提供姿态纠偏能源，从而实现运载火箭垂直发射。

3、专利文献cn104314141a公开了一种液体压力自动调节机构，包括调节器本体，所述调节器本体包括矩形缸体和半圆形缸体，所述矩形缸体内设有压缩弹簧和喷管，所述喷管上固定设有气压阀，所述气压阀的一端连接压缩弹簧，所述气压阀的另一端连接有销柱，所述喷管的下方设有两条引流管，两条引流管分别设在矩形缸体底部的左、右两侧，且两条引流管连接有伺服液压缸，所述伺服液压缸包括由活塞分隔开的第一气腔室和第二气腔室，两条引流管分别连接第一气腔室和第二气腔室，所述喷管连接有贯穿矩形缸体的进水管，所述伺服液压缸连接有控制密封管内气压的调节器。然而该专利无法完全解决目前存在的技术问题，也无法满足本发明的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型轻质化直接引流伺服系统和装置。

2、根据本发明提供的新型轻质化直接引流伺服系统，包括：

3、第一高压引流软管、第一定值减压阀、第一单向阀、第一蓄压器、第一电磁换向阀、第一高压安全阀、第一能源选择阀、第一精油滤、第一伺服阀、第一液压缸、第一位移传感器、第一液控单向阀、第一低压引流软管、第二高压引流软管、第二定值减压阀、第二单向阀、第二蓄压器、第二电磁换向阀、第二高压安全阀、第二能源选择阀、第二精油滤、第二伺服阀、第二液压缸、第二位移传感器、第二液控单向阀和第二低压引流软管、高压测试软管、高压自封接头、低压测试软管、低压自封接头和控制器；

4、所述第一高压引流软管、第一定值减压阀、第一单向阀、第一蓄压器、第一电磁换向阀和第一高压安全阀组成主油路高压能源；

5、所述第二高压引流软管、第二定值减压阀、第二单向阀、第二蓄压器、第二电磁换向阀和第二高压安全阀组成副油路高压能源；

6、主油路高压能源和副油路高压能源共同组成能源冗余模块，其连接方式为：

7、所述第一高压引流软管依次与第一定值减压阀、第一单向阀相串联；所述第一蓄压器与第一电磁换向阀相串联，然后与第一高压安全阀并联汇聚于主油路组成主油路高压能源；

8、所述第一能源选择阀进油口第一路进油口与主油路高压能源连接，第二路进油口与副油路高压能源连接，出口与第一精油滤连接，电磁控制端均通过电缆接入控制器；

9、所述第一伺服阀进油口与第一精油滤出口连接，回油口第一路与第一高压安全阀出口连接，第二路依次与第一液控单向阀和第一低压引流软管连接，第三路依次与低压测试软管、低压自封接头连接；

10、所述第一伺服阀的两控制口分别与第一液压缸两腔连接，电磁控制端均通过电缆接入控制器；

11、所述第一位移传感器与第一液压缸活塞杆连接，并将信号通过电缆反馈至控制器；

12、所述第二高压引流软管依次与第二定值减压阀、第二单向阀相串联；所述第二蓄压器与第二电磁换向阀相串联，然后与第二高压安全阀并联汇聚于主油路组成主油路高压能源；

13、所述第二能源选择阀进油口第一路进油口与主油路高压能源连接，第二路进油口与副油路高压能源连接，出口与第二精油滤连接，电磁控制端均通过电缆接入控制器；

14、所述第二伺服阀进油口与第二精油滤出口连接，回油口第一路与第二高压安全阀出口连接，第二路依次与第二液控单向阀和第二低压引流软管连接，第三路依次与低压测试软管、低压自封接头连接；

15、所述第二伺服阀的两控制口分别与第二液压缸两腔连接，电磁控制端均通过电缆接入控制器；

16、所述第二位移传感器与第二液压缸活塞杆连接，并将信号通过电缆反馈至控制器。

17、优选地，所述第一能源选择阀和第二能源选择阀为两位三通电磁阀，断电状态两入口与出口相通，通电状态仅有第二路进油口与出口相通。

18、优选地，所述高压测试软管为三通高压软管，输出两端分别与第一能源选择阀和第二能源选择阀连接，输入端与高压自封接头连接。

19、优选地，所述低压测试软管为三通低压软管，输出两端分别与第一伺服阀和第二伺服阀回油口连接，输入端与低压自封接头连接。

20、优选地，所述第一电磁换向阀和第一电磁换向阀为两位两通电磁阀，断电状态其入口与出口相通，通电状态其入口与出口断开。

21、优选地，运载火箭发射前伺服系统处于地面测试工况时，第一电磁换向阀、第一电磁换向阀、第一能源选择阀和第二能源选择阀处于断电状态，地面油源通过高压自封接头和低压自封接头分别连接至高压测试软管和低压测试软管，高压工作介质通过高压自封接头、高压测试软管、第一能源选择阀和第二能源选择阀流向第一伺服阀和第二伺服阀入口，实现伺服机构正常工作，并通过低压测试软管、低压自封接头回到地面油源，完成所有射前测试后给蓄压器充能至额定工作压力，关闭第一电磁换向阀和第一电磁换向阀，随后从高压自封接头和低压自封接头处断开地面油源。

22、优选地，当运载火箭进入临射调零控制模式时，第一电磁换向阀和第一电磁换向阀开启，控制第一伺服阀和第二伺服阀动作使液压缸摆动到需求位置，确保火箭处于垂直发射状态，达到相应位置后，立即断电第一电磁换向阀和第一电磁换向阀，当需要多次调零动作时重复执行上述临射调零控制模式即可。

23、优选地，当发动机开始点火后，第一电磁换向阀、第一电磁换向阀、第一能源选择阀和第二能源选择阀处于断电状态，发动机高压工作介质为伺服机构提供高压能源，依次通过高压引流软管、定值减压阀、单向阀、能源选择阀、精油滤为伺服机构提供恒压能源，当主油路高压能源出现故障时，第一能源选择阀通电，主油路高压能源被切断，副油路高压能源通过高压测试软管为该伺服机构提供恒压能源，使得该伺服机构继续保持工作状态；副油路高压能源出现故障时，第二能源选择阀通电，副油路高压能源被切断，主油路高压将为其提供高压能源。

24、根据本发明提供的新型轻质化直接引流伺服装置，采用所述的新型轻质化直接引流伺服系统。

25、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

26、本发明不仅实现了能源冗余模块与地面测试能源模块共用高压测试软管，而且具备了无电机泵测试能源条件下临射调零控制功能模块，提高了伺服机构功率密度比和可靠性。