[發明專利]一種霍爾推力器壓緊裝配結構

有效

• 申請號: 201911060016.0
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110778472B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李鴻;丁永杰;魏立秋;于達仁;劉星宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

本發明提出一種霍爾推力器壓緊裝配結構，該壓緊裝配結構的陽極螺柱依次從陶瓷通道、底板和絕緣子安裝孔中穿過，壓緊螺母與陽極螺柱配合壓緊在絕緣子下表面上，陽極與壓緊螺母配合將陶瓷通道和絕緣子與底板壓緊；壓緊螺母的壓緊段和裝配螺紋段的端面均為同心圓環端面，裝配螺紋段與陽極下方的螺柱螺紋配合，裝配螺紋段的內徑與陽極的螺柱外徑相等，壓緊段外徑與絕緣子的底面外徑相等。解決了現有霍爾推力器裝配時絕緣子承受剪切力過大易碎，進而影響其整體結構可靠性以及工作可靠性的問題，提出一種霍爾推力器壓緊裝配結構，采用壓緊螺母能夠將陽極、陶瓷通道、底板以及絕緣子等固定壓緊，能大幅度降低絕緣子所受剪切力作用，提高推力器可靠性。

技術領域

本發明涉及一種霍爾推力器壓緊裝配結構，屬于電推進霍爾推力器領域。

背景技術

霍爾推力器是一種利用正交電磁場電離和加速工質，從而將電能轉化為動能的動力裝置。它具有結構簡單、效率高、壽命長等優勢，適用于各類航天器的姿態控制、軌道修正、位置保持、深空探測等任務，是目前國內外電推進領域研究熱點方向之一。霍爾推力器是目前國際上應用較為成熟的電推力器之一，已經普遍進入在軌應用階段，因而其在軌應用的可靠性備受關注。

霍爾推力器工作期間各結構件的應力分布會影響結構的可靠性進而影響整機的可靠性。在傳統的霍爾推力器裝配過程中，陽極-氣體分配器、陶瓷通道以及絕緣子固定在底板上的裝配結構中，陽極螺柱或導氣柱與螺母配合起到螺栓的作用，用來連接固定陶瓷通道、底板和絕緣子。在以上被連接件上開有通孔，將陽極螺柱一次性插入通孔后，在另一端擰上螺母，并用碟簧提供預緊力。此時螺柱-螺母之間的預緊配合在各個被連接件之間提供了沿著軸向的壓力，其中，絕緣子前端面受到了底板提供的后向的軸向壓力，作用于絕緣子最外側位置上，后端面受到了螺母和碟簧提供的前向軸向壓力，作用在絕緣子的內側，進而形成剪切力的作用，而絕緣子的材料為陶瓷，陶瓷耐壓但是耐受剪切力的能力不強，受剪切力易碎，進而影響推力器工作的可靠性。因此需要對裝配結構進行特殊設計，以減小絕緣子上承受的剪切力，進而提高其可靠性。

發明內容

本發明為解決現有霍爾推力器裝配時絕緣子承受剪切力過大易碎，進而影響其整體結構可靠性以及工作可靠性的問題，提出一種霍爾推力器壓緊裝配結構。

為達此目的，本發明提出一種霍爾推力器壓緊裝配結構包括陽極、陶瓷通道、底板、絕緣子和壓緊螺母，所述陽極在安裝位置的截面呈T型，所述陽極的螺柱依次從陶瓷通道、底板和絕緣子的安裝孔中穿過，所述壓緊螺母與陽極的螺柱配合壓緊在絕緣子的下表面上，所述陽極與壓緊螺母配合將陶瓷通道和絕緣子與底板壓緊；所述壓緊螺母分為壓緊段和裝配螺紋段，所述壓緊段和裝配螺紋段的端面均為同心圓環端面，所述裝配螺紋段與陽極下方的螺柱螺紋配合，所述裝配螺紋段的內徑與陽極的螺柱外徑相等，所述壓緊段外徑與絕緣子的底面外徑相等，使得絕緣子上下兩端面所受壓力能夠完全相對，作用在同一直線上，降低上下端面受力錯位對絕緣子形成的剪切力，所述壓緊段壓緊在絕緣子的下表面上。

本發明所述的霍爾推力器壓緊裝配結構的工作原理為：

本發明所述的霍爾推力器壓緊裝配結構，設計了新的壓緊螺母以替代傳統裝配方法中的標準螺母，它包括連接為一體的裝配螺紋段和壓緊段，屬于同心回轉體結構，兩段的端面皆為同心圓環端面，同時具有小內徑以及大外徑，裝配螺紋段保持小內徑以匹配螺柱，壓緊段具有大外徑以轉移螺母對絕緣子壓力的作用位置，使得絕緣子兩端面所受壓力能夠作用在同一直線上，降低剪切力的作用，保護絕緣子結構，進而提高推力器的可靠性。

本發明所述的霍爾推力器壓緊裝配結構的有益效果為：

本發明所述的霍爾推力器壓緊裝配結構中采用新設計的壓緊螺母替代原有裝配結構中的標準螺母，能夠將陽極(氣體分配器)、陶瓷通道、底板以及絕緣子等結構固定壓緊，同時能夠大幅度降低絕緣子所受剪切力作用，保護絕緣子結構，提高推力器應用的可靠性。

附圖說明