一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件制造技术

本申请涉及航天推进技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，包括栅极极靴、柔性安装架、屏栅安装环、加速栅安装环以及绝缘组件，其中：栅极极靴通过柔性安装架与屏栅安装环连接；屏栅安装环通过绝缘组件与加速栅安装环连接；屏栅安装环的环形中心设置有屏栅极，屏栅极通过螺接的方式与屏栅安装环连接；加速栅安装环的环形中心设置有加速栅极，加速栅极通过螺接的方式与加速栅安装环连接。本申请通过使用柔性安装组件，利用“C”形柔性安装架连接栅极极靴和屏栅安装环，可以减小栅极组件的热应力，提高匹配性，保证栅极组件正常工作，提高了栅极组件工作的稳定性，提高了离子推力器的性能和寿命。高了离子推力器的性能和寿命。高了离子推力器的性能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件


[0001]本申请涉及航天推进
，具体而言，涉及一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件。

技术介绍

[0002]离子推力器作为空间推进的主流方式，具有比冲高、寿命长、控制精度高的特点，是提升卫星平台能力的主要手段。
[0003]随着空间探测边界不断扩大，探测任务形势严峻，需提高推力器寿命，碳材料栅极具有较好的耐溅射能力，能显著提高推力器寿命，但碳材料热膨胀系数和推力器其他金属材料相比极小，在经历空间热环境过程产生的热形变不匹配，严重影响推力器性能，而离子推力器采用碳栅柔性安装栅极组件可以减小栅极组件的热应力，提高匹配性，保证推力器正常工作。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，可以减少栅极组件的热应力，提高离子推力器的性能和寿命。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，包括栅极极靴、柔性安装架、屏栅安装环、加速栅安装环以及绝缘组件，其中：栅极极靴通过柔性安装架与屏栅安装环连接；屏栅安装环通过绝缘组件与加速栅安装环连接；屏栅安装环的环形中心设置有屏栅极，屏栅极通过螺接的方式与屏栅安装环连接；加速栅安装环的环形中心设置有加速栅极，加速栅极通过螺接的方式与加速栅安装环连接。
[0006]进一步的，栅极极靴的材料为金属材料，上端与柔性安装架连接，下端与推力器的放电室连接。
[0007]进一步的，柔性安装架由两个金属零件和一个金属板组成，其中：两个金属零件均为“C”形，金属板为刚性金属板；两个金属零件的下端焊接在金属板上；两个金属零件的上端通过螺接的方式与屏栅安装环连接；两个金属零件的下端和金属板整体通过螺接的方式与栅极极靴连接。
[0008]进一步的，屏栅安装环和加速栅安装环的材料均为碳素材料，厚度均为1
‑
3mm。
[0009]进一步的，屏栅极和加速栅极的材料均为碳素材料，厚度均为0.5
‑
1mm。
[0010]进一步的，屏栅极和加速栅极均为带通孔的栅网结构，屏栅极的通孔与加速栅极的通孔相对应，用于聚集、加速引出等离子体。
[0011]进一步的，安装完成后，屏栅极与加速栅极之间的距离为0.5
‑
1mm。
[0012]进一步的，绝缘组件由陶瓷和屏蔽罩组成。
[0013]本专利技术提供的一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，具有以下有益效果：
[0014]本申请针对离子推力器碳材料栅极组件的工作特点，通过使用柔性安装组件，利用“C”形柔性安装架连接栅极极靴和屏栅安装环，可以减小栅极组件的热应力，提高匹配
性，保证栅极组件正常工作，提高了栅极组件工作的稳定性，提高了离子推力器的性能和寿命。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0016]图1是根据本申请实施例提供的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件的结构示意图；
[0017]图2是根据本申请实施例提供的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件的主视图；
[0018]图3是根据本申请实施例提供的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件的剖视图；
[0019]图4是根据本申请实施例提供的柔性安装架的示意图；
[0020]图中：1
‑
栅极极靴、2
‑
柔性安装架、21
‑
金属零件、22
‑
金属板、3
‑
屏栅安装环、4
‑
加速栅安装环、5
‑
绝缘组件、6
‑
屏栅极、7
‑
加速栅极。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0022]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0024]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0025]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0027]如图1
‑
3所示，本申请提供了一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，包括栅极极靴1、柔性安装架2、屏栅安装环3、加速栅安装环4以及绝缘组件5，其中：栅极极靴1通过柔性
安装架2与屏栅安装环3连接；屏栅安装环3通过绝缘组件5与加速栅安装环4连接；屏栅安装环3的环形中心设置有屏栅极6，屏栅极6通过螺接的方式与屏栅安装环3连接；加速栅安装环4的环形中心设置有加速栅极7，加速栅极7通过螺接的方式与加速栅安装环4连接。
[0028]具体的，离子推力器放电室的出口端与栅极组件连接，用于聚集、加速引出等离子体，但是由于放电室一般为金属组件，热膨胀系数大，而栅极组件的栅极一般为碳复合材料，热膨胀系数小，因此，推力器在轨运行经历热环境过程会造成碳栅极热变形，导致栅极的破裂或者栅极间距发生较大的变化，而本申请实施例提供的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件通过设置柔性安装架2，能够有效的减小栅极组件经历热环境过程的应力，提高了栅极组件工作整体的稳定性。其中，栅极极靴1主要用于连接栅极组件与放电室；柔性安装架2设置在栅极极靴1与栅极组件之间，用于栅极组件的柔性安装，有效减小栅极组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，其特征在于，包括栅极极靴、柔性安装架、屏栅安装环、加速栅安装环以及绝缘组件，其中：所述栅极极靴通过所述柔性安装架与所述屏栅安装环连接；所述屏栅安装环通过所述绝缘组件与所述加速栅安装环连接；所述屏栅安装环的环形中心设置有屏栅极，所述屏栅极通过螺接的方式与所述屏栅安装环连接；所述加速栅安装环的环形中心设置有加速栅极，所述加速栅极通过螺接的方式与所述加速栅安装环连接。2.根据权利要求1所述的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，其特征在于，所述栅极极靴的材料为金属材料，上端与所述柔性安装架连接，下端与推力器的放电室连接。3.根据权利要求1所述的离子推力器碳栅柔性安装栅极组件，其特征在于，所述柔性安装架由两个金属零件和一个金属板组成，其中：两个所述金属零件均为“C”形，所述金属板为刚性金属板；两个所述金属零件的下端焊接在所述金属板上；两个所述金属零件的上端通过螺接的方式与所述屏栅安装环连接；两个所述金属零件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东升，胡竟，代鹏，谷增杰，颜能文，耿海，张涛，马伊帆，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：