[发明专利]电机调节针栓喷注器

说明书

本发明提供了一种电机调节针栓喷注器，涉及火箭发动机技术领域，包括：头盖构件、喷注器主体、中心柱塞和电机构件；通过在喷注器主体的径向方向上设置多个直流喷孔，集液腔中的推进剂通过直流喷孔进入到中心柱塞与喷注器主体之间形成的喷注流道，推进剂沿着喷注流道从推进剂喷口喷出，并且电机构件能够带动中心柱塞在流动腔中上下移动，进而控制推进剂喷口的喷出面积，使用电机构件控制喷出面积更加精准，达到有效地控制推进剂流量的目的，缓解了现有技术中存在的采用手调开度控制推进剂流量不准确，导致发动机推力不稳定，且采用手动的方式会延长实验时长的技术问题。

技术领域

本发明涉及火箭发动机技术领域，尤其是涉及一种电机调节针栓喷注器。

背景技术

喷注器作为火箭发动机的组成部分，是影响发动机性能的一个重要因素。针栓喷注器是一种可以调节喷注面积的可动式喷注器，针栓喷注器分为两个通道，一般中心推进剂沿径向喷出，外围推进剂沿轴向喷出，两者在喷注器的头部撞击，使推进剂完成雾化掺混。针栓喷注器具有燃烧效率高、燃烧稳定，可适应性强，推力变比大，结构简单，成本低等优点。

目前可重复使用发动机技术作为各国发展的重大课题，其中变推力液体火箭发动机也作为主要研究方向，针栓喷注器作为关键控制推力组件，常常需要通过改变推进剂的供给流量，使得发动机推力得到调节。

但是，目前多数单组元针栓喷注器一般采用手调开度的方法，在控制推进剂流量方面不太准确，导致对发动机的推力控制有不稳定性，无法探究一般规律。其次，针栓开度的手动调节工作也会大幅增加实验的工作量，延长实验时长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机调节针栓喷注器，以缓解了现有技术中存在的采用手调开度控制推进剂流量不准确，导致发动机推力不稳定，且采用手动的方式会延长实验时长的技术问题。

第一方面，本发明提供的电机调节针栓喷注器，包括：头盖构件、喷注器主体、中心柱塞和电机构件；

所述头盖构件具有集液腔，所述喷注器主体设置于所述集液腔中，沿着所述喷注器主体的径向方向设置有多个直流喷孔，所述集液腔内的推进剂通过多个所述直流喷孔进入到所述喷注器主体内的流动腔中；

所述中心柱塞设置于所述流动腔中，所述中心柱塞的外壁与所述喷注器主体的内壁具有间距，形成喷注流道，所述中心柱塞的底部外壁与所述喷注器主体底部的中心喷口之间形成推进剂喷口，所述电机构件与所述中心柱塞传动连接，所述电机构件配置为能够带动所述中心柱塞在所述流动腔中移动，以调节所述推进剂喷口的喷出面积。

在可选的实施方式中，

所述电机构件包括驱动电机、联轴器、转动丝杆、丝杆螺母、活塞和针栓连接件；

所述驱动电机的驱动轴与所述联轴器的一端连接，所述联轴器的另一端与所述转动丝杆连接，所述丝杆螺母与所述转动丝杆螺纹连接，所述驱动电机配置为能够通过所述联轴器带动所述转动丝杆转动，以带动所述丝杆螺母沿着所述转动丝杆转动；

所述丝杆螺母与所述活塞连接，所述活塞远离所述丝杆螺母的一端与所述针栓连接件连接，所述针栓连接件用于安装所述中心柱塞。

在可选的实施方式中，

所述电机构件还包括橡胶磁环和气缸防撞垫；

所述活塞的外壁具有磁环放置槽，所述橡胶磁环安装于所述磁环放置槽中；

所述活塞的外壁向外延伸有凸台，所述凸台靠近所述中心柱塞的端面具有所述气缸防撞垫；

所述活塞的中部具有用于容置所述转动丝杆的容置腔。

在可选的实施方式中，

所述电机构件还包括连接键、缸套和缸盖；