高壓小流量穩(wěn)流型調(diào)節(jié)器特性研究

陳維宇，程亞威，李小明，張赤民

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

0 引言

在現(xiàn)代高壓補(bǔ)燃液體火箭發(fā)動機(jī)中，為了提高發(fā)動機(jī)工作過程的精度和保持工況以及能使主要參數(shù) (推力、混合比)能按一定的規(guī)律變化，在發(fā)生器燃料路設(shè)置了穩(wěn)流型流量調(diào)節(jié)器（以下簡稱調(diào)節(jié)器），以保證發(fā)動機(jī)的主級工況穩(wěn)定；同時，調(diào)節(jié)器作為發(fā)動機(jī)最主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其工作性能的高低直接影響到發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)的好壞。該調(diào)節(jié)器流量小，工作壓降范圍寬，調(diào)節(jié)精度要求高。為此研制了一種能適應(yīng)發(fā)動機(jī)工作要求的調(diào)節(jié)器。目前國內(nèi)外常用的流量調(diào)節(jié)器有直接作用式和間接作用式調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器采用了直接作用式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定可靠。本文結(jié)合調(diào)節(jié)器的研制，敘述了該調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，對影響其性能的因素進(jìn)行了分析，給出了試驗結(jié)果。

1 調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)及工作原理

在液體火箭發(fā)動機(jī)中，調(diào)節(jié)器采用的結(jié)構(gòu)形式主要有兩類：直接作用式和間接作用式。根據(jù)發(fā)動機(jī)對調(diào)節(jié)器的功能要求、技術(shù)指標(biāo)要求，采用了直接作用式調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)方案。

1.1 調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，主要由殼體1、齒套2、齒輪軸3、調(diào)節(jié)彈簧4、導(dǎo)向套5、活塞環(huán)6、滑閥7、滑閥座8等零件組成；第一級節(jié)流副位于導(dǎo)向套上，第二級節(jié)流副位于滑閥座上。

1.2 調(diào)節(jié)器工作原理

調(diào)節(jié)器是利用反饋原理進(jìn)行工作的。作用在敏感面積上的壓力方向始終與滑閥關(guān)閉的方向一致，而彈簧力則是朝向滑閥打開的方向，通過對作用于敏感面積上的壓差力與彈簧力、摩擦力等進(jìn)行比較，控制第二級節(jié)流副的遮蓋量，來保持第一級節(jié)流副壓降基本不變。……