[發明專利]一種離子推力器柵極絕緣連接結構及裝配方法

有效

• 申請號: 202011464133.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112696329B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李建鵬;李毅軍;趙以德;耿海;李娟;郭德洲;張興民;王彥龍;楊福全
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

本發明公開了一種離子推力器柵極絕緣連接結構及裝配方法。本發明包括：屏蔽帽A、屏蔽帽B、凹形絕緣子A、凸形絕緣子和連接螺栓；其中，屏蔽帽A和屏蔽帽B的開口相對，凹形絕緣子A放置在屏蔽帽A內；屏柵固定在屏蔽帽A開口端面，加速柵固定在凹形絕緣子A的端面；凸形絕緣子放置在屏蔽帽B內，且凸形絕緣子的凸起與凹形絕緣子A的凹槽相配合；減速柵固定在屏蔽帽B開口端面。柵極柵網之間通過一套絕緣裝置實現三柵的絕緣連接，減少了多套絕緣安裝造成的累積誤差，同時可有效減少柵極熱變形造成柵極孔對中精度差的問題，且結構簡單，裝配工藝好。

技術領域

本發明涉及航天電推進技術、真空電子技術領域，具體涉及一種離子推力器柵極絕緣連接結構及裝配方法。

背景技術

柵極組件是離子推力器的關鍵組件，離子推力器主要依靠引出由電離室產生的離子進行靜電加速來工作的，通過在多個柵極之間施加電壓實現對離子的加速引出產生推力。柵極組件的性能直接影響推力器的性能和壽命。

目前離子推力器柵極組件柵極的安裝多采用多組柵極絕緣子安裝在柵極支撐環上，這種連接方式對零件的加工精度和裝配人員要求高，結構復雜，容易產生累積誤差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種離子推力器柵極絕緣連接結構，能夠通過一次裝配實現各個柵網之間可靠絕緣，柵極間距一致性好，柵孔對中性高。本發明結構簡單，裝配工藝好。

本發明的離子推力器柵極絕緣連接結構，所述柵極包括屏柵、加速柵和減速柵，連接結構包括：屏蔽帽A、屏蔽帽B、凹形絕緣子A、凸形絕緣子和連接螺栓；其中，屏蔽帽A和屏蔽帽B采用導電材料制成；凹形絕緣子A和凸形絕緣子采用絕緣材料制成；

其中，屏蔽帽A開口朝上，凹形絕緣子A放置在屏蔽帽A內；屏柵固定在屏蔽帽A開口端面，加速柵固定在凹形絕緣子A的端面；

屏蔽帽B開口朝下，減速柵固定在屏蔽帽B開口端面；凸形絕緣子放置在屏蔽帽B內，且凸形絕緣子的凸起與凹形絕緣子A的凹槽相配合；

連接螺栓貫穿屏蔽帽A、屏蔽帽B、凹形絕緣子A和凸形絕緣子并絕緣固定。

較優的，在凹形絕緣子A與屏蔽帽A之間設有柵間距調整墊A，凸形絕緣子與屏蔽帽B之間設有柵間距調整墊B，用于調整柵間距。

較優的，還包括凹形絕緣子B，采用絕緣材料制成；所述凹形絕緣子B放置在屏蔽帽A或屏蔽帽B的外側，連接螺栓貫穿凹形絕緣子B并固定。

較優的，所述凹形絕緣子B材料為氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷。

較優的，所述屏蔽帽A、屏蔽帽B采用與柵極熱膨脹系數相近的材料制成。

較優的，所述屏蔽帽A、屏蔽帽B材料為不銹鋼或銅。

較優的，所述凹形絕緣子A、凹形絕緣子B材料為氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷。

本發明還提供了一種采用上述離子推力器柵極絕緣連接結構的柵極裝配方法，首先對屏柵與屏蔽帽A，減速柵與屏蔽帽B分別進行固定連接，然后將屏蔽帽A凹面內腔朝上，在屏蔽帽A凹槽放入凹形絕緣子A，再依次放加速柵、凸形絕緣子、減速柵與屏蔽帽B固接組件，最后用連接螺栓貫穿以上部件，并絕緣固定。

有益效果：

(1)本發明結構設計簡單，安裝方便、經濟，能夠實現各個柵網之間可靠絕緣，提高柵極使用壽命。柵極柵網之間通過一套絕緣裝置實現三柵的絕緣連接，減少了多套絕緣安裝造成的累積誤差，同時可有效減少柵極熱變形造成柵極孔對中精度差的問題。

(2)通過更換柵間距調整墊，易于實現柵間距調整，通用性好。

附圖說明

圖1為本發明專利連接部位結構剖面示意圖。

圖2為本發明專利總體示意圖。