一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法，主阴极通过绝缘底座安装在连接底座上，使得主阴极与连接底座之间保持绝缘状态，由于连接底座呈环形结构，且环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，开槽中可更换设有不同长度的定位件，定位件插接在开槽中，并封堵开槽和绝缘底座的间隙，绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在定位件上，那么通过更换不同长度的定位件，改变搭接件在连接底座上的轴向位置，进而带动绝缘底座改变其在连接底座上的轴向位置，以能够保证主阴极与连接底座间绝缘密封的同时，能够频繁改变主阴极相对于推力器放电室的轴向位置，满足在推力器的实验研究。力器的实验研究。力器的实验研究。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法


[0001]本专利技术涉及离子电推力器领域，特别是涉及一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法。

技术介绍

[0002]现有技术中的离子推力器在放电室内产生等离子体，并加速等离子体中的离子产生推力。放电室主要由主阴极和阳极组成，主阴极需要提供用于轰击工质产生等离子体的电子，为了保证推力器的正常工作，需要保持主阴极和阳极的绝缘。主阴极通过自身的法兰安装在阳极上，在微型离子推力器的实验研究中，需要频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置，现有的阴极安装结构不能满足这个要求，且推力器在工作过程中需要保证放电室的密封性，否则放电室内的等离子体会通过放电室的空隙泄漏到放电室外，与推力器其他部件发生打火，使推力器无法正常运行。对于常规的离子推力器，需要设计复杂的安装结构实现上述两点，尤其应用在微型离子推力器放电室中，由于其结构尺寸小，现有的阴极安装结构更加难以适应小尺寸放电室。
[0003]专利文件CN106246487B公开了一种利用附加电磁场能量转化的磁等离子体推力器，空心阴极插入阴极连接件的加大内孔端,通过过盈配合实现空心阴极的定位和夹持；将石墨垫片从插有空心阴极的一端套入阴极连接件,将安装有空心阴极和石墨垫片的阴极连接件插入绝缘体的内孔中,直至石墨垫片压至绝缘体的端面,阴极连接件的外圆柱面与绝缘体的内圆柱面通过间隙配合,实现径向定位并保证同轴。但是由于其过盈配合，使得空心阴极并不能改变轴向位置，因此并不能根据实验要求，频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置。
>[0004]专利文件CN20992515U公开了一种扩张型自磁场磁等离子体推力器，阴极头通过可拆卸连接的方式连接在阴极主体的顶端,其中阴极头伸入圆锥形扩张段内。阴极头通过可拆卸连接的方式连接在阴极主体的顶端,这样便于控制阴极头伸入圆锥形扩张段内的长度，但是其难以改进阴极主体为需要提供用于轰击工质产生等离子体的电子的结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法，以解决上述现有技术存在的问题，既能通过改变定位件长度，可以使主阴极能够沿轴线方向调节伸入推力器放电室的长度，满足在离子推力器的实验研究中，频繁改变主阴极相对于放电室的轴向位置的要求，又能保证主阴极和放电室之间的密封和绝缘，防止放电室等离子体经空隙处泄漏并与推力器其他部件发生打火，保障推力器的正常运行。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种应用于推力器的主阴极的装配结构，包括套接在主阴极外周的绝缘底座、呈环形结构且密封环绕在推力器放电室开口处的连接底座，所述绝缘底座密封插接在所述环形结构中，所述环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，所述开槽中可更换设有不同长度的定位件，所述定位件插
接在所述开槽中，并封堵所述开槽和所述绝缘底座的间隙，所述绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在所述定位件上，所述搭接件位于所述定位件远离推力器放电室的一侧，并密封设置在所述开槽中。
[0007]优选的，所述定位件抵接在所述开槽位于所述绝缘底座靠近推力器放电室一侧的内侧边缘上，并贴合在所述绝缘底座的外周壁上。
[0008]优选的，所述开槽和所述定位件沿径向上的截面均呈多级台阶状结构，所述多级台阶状结构窄端靠近所述绝缘底座。
[0009]优选的，所述环形结构包括同轴连接的连接法兰和环形凸台，所述开槽贯穿设置在所述环形凸台上，所述连接法兰封堵在所述开槽靠近推力器放电室的一侧，所述定位件靠近所述推力器放电室的一侧紧密贴合在所述连接法兰上。
[0010]优选的，所述搭接件包括若干环绕在所述绝缘底座外周上的连接部，所述连接部的一端固定在所述绝缘底座上，另一端穿过相应的所述开槽并搭接在所述定位件上。
[0011]优选的，所述连接部的另一端设有抵接在所述定位件上的密封垫片，且所述密封垫片密封连接在所述开槽中。
[0012]优选的，所述开槽沿径向上的截面均呈多级台阶状结构，所述多级台阶状结构窄端靠近所述绝缘底座，所述密封垫片抵接在所述窄端的外侧壁上。
[0013]优选的，所述连接部的另一端远离所述定位件的一侧设有夹紧件，所述连接部的另一端夹紧在所述夹紧件和所述定位件之间。
[0014]优选的，所述夹紧件和所述定位件均呈弹性结构，所述弹性结构过盈配合在所述开槽中。
[0015]还提供一种应用于推力器的主阴极的装配结构的装配方法，包括如下步骤：
[0016]安装连接底座：将连接底座环套在推力器放电室开口处，并通过连接法兰与推力器放电室密封连接；
[0017]安装定位件：将各个定位件插接在相应的开槽处，并抵紧连接法兰；
[0018]安装主阴极：将绝缘底座套接在主阴极上，并将搭接件对应各开槽的位置安装在绝缘底座的外周侧；
[0019]安装绝缘底座：将安装有主阴极的绝缘底座插接在连接底座中，且通过绝缘底座将主阴极与连接底座隔开，且搭接件贯穿在相应的开槽中，并搭接在定位件上；
[0020]更换定位件：在完成一组实验后，卸下绝缘底座，更换其他长度的定位件后，重新安装绝缘底座，进行下一组实验。
[0021]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0022]第一，主阴极通过绝缘底座安装在连接底座上，使得主阴极与连接底座之间保持绝缘状态，由于连接底座呈环形结构，且环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，开槽中可更换设有不同长度的定位件，定位件插接在开槽中，并封堵开槽和绝缘底座的间隙，绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在定位件上，那么通过更换不同长度的定位件，改变搭接件在连接底座上的轴向位置，进而带动绝缘底座改变其在连接底座上的轴向位置，以能够保证主阴极与连接底座间绝缘密封的同时，能够频繁改变主阴极相对于推力器放电室的轴向位置，满足在推力器的实验研究。
[0023]第二，定位件抵接在开槽位于绝缘底座靠近推力器放电室一侧的内侧边缘上，并
贴合在绝缘底座的外周壁上，使得定位件仅需能够密封在开槽的内侧边缘和绝缘底座的外周壁之间即可，无需再利用定位件对开槽沿其径向进行整体密封，充分降低了定位件对绝缘底座和连接底座的密封难度。
[0024]第三，开槽和定位件沿径向上的截面均呈多级台阶状结构，多级台阶状结构窄端靠近绝缘底座，通过设置多级台阶状结构对开槽和绝缘底座之间形成多级密封结构，保证了定位件对开槽的密封强度。
[0025]第四，环形结构包括同轴连接的连接法兰和环形凸台，利用连接法兰封堵在开槽靠近推力器放电室的一侧，进而在实际使用时，定位件靠近推力器放电室的一侧紧密贴合在连接法兰上，以方便对定位件本身的定位，即插接在开槽中，并贴合在连接法兰上后，保持定位件不动，无需再对定位件进行调节，进而方便后续直接将绝缘底座插接在环形凸台中，并正对定位件放置，以能够方便完成密封安装工作。
[0026]第五，搭接件包括若干环绕在绝缘底座外周上的连接部，连接部的一端固定在绝缘底座上，另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于推力器的主阴极的装配结构，其特征在于，包括套接在主阴极外周的绝缘底座、呈环形结构且密封环绕在推力器放电室开口处的连接底座，所述绝缘底座密封插接在所述环形结构中，所述环形结构沿周向开设有若干个贯穿其侧壁的开槽，所述开槽中可更换设有不同长度的定位件，所述定位件插接在所述开槽中，并封堵所述开槽和所述绝缘底座的间隙，所述绝缘底座通过与其相连接的搭接件搭接在所述定位件上，所述搭接件位于所述定位件远离推力器放电室的一侧，并密封设置在所述开槽中。2.根据权利要求1所述的应用于推力器的主阴极的装配结构，其特征在于，所述定位件抵接在所述开槽位于所述绝缘底座靠近推力器放电室一侧的内侧边缘上，并贴合在所述绝缘底座的外周壁上。3.根据权利要求2所述的应用于推力器的主阴极的装配结构，其特征在于，所述开槽和所述定位件沿径向上的截面均呈多级台阶状结构，所述多级台阶状结构窄端靠近所述绝缘底座。4.根据权利要求2所述的应用于推力器的主阴极的装配结构，其特征在于，所述环形结构包括同轴连接的连接法兰和环形凸台，所述开槽贯穿设置在所述环形凸台上，所述连接法兰封堵在所述开槽靠近推力器放电室的一侧，所述定位件靠近所述推力器放电室的一侧紧密贴合在所述连接法兰上。5.根据权利要求1至4任一项所述的应用于推力器的主阴极的装配结构，其特征在于，所述搭接件包括若干环绕在所述绝缘底座外周上的连接部，所述连接部的一端固定在所述绝缘底座上，另一端穿过相应的所述开槽并...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫勇，魏立秋，韩亮，王尚民，李鸿，丁永杰，于达仁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：