专利摘要

本发明提出一种霍尔推力器压紧装配结构，该压紧装配结构的阳极螺柱依次从陶瓷通道、底板和绝缘子安装孔中穿过，压紧螺母与阳极螺柱配合压紧在绝缘子下表面上，阳极与压紧螺母配合将陶瓷通道和绝缘子与底板压紧；压紧螺母的压紧段和装配螺纹段的端面均为同心圆环端面，装配螺纹段与阳极下方的螺柱螺纹配合，装配螺纹段的内径与阳极的螺柱外径相等，压紧段外径与绝缘子的底面外径相等。解决了现有霍尔推力器装配时绝缘子承受剪切力过大易碎，进而影响其整体结构可靠性以及工作可靠性的问题，提出一种霍尔推力器压紧装配结构，采用压紧螺母能够将阳极、陶瓷通道、底板以及绝缘子等固定压紧，能大幅度降低绝缘子所受剪切力作用，提高推力器可靠性。

权利要求

1.一种霍尔推力器压紧装配结构，其特征在于，包括阳极(1)、陶瓷通道(2)、底板(3)、绝缘子(4)和压紧螺母(5)，所述阳极(1)在安装位置的截面呈T型，所述阳极(1)的螺柱依次从陶瓷通道(2)、底板(3)和绝缘子(4)的安装孔中穿过，所述压紧螺母(5)与阳极(1)的螺柱配合压紧在绝缘子(4)的下表面上，所述阳极(1)与压紧螺母(5)配合将陶瓷通道(2)和绝缘子(4)与底板(3)压紧；

所述压紧螺母(5)分为压紧段(6)和装配螺纹段(7)，所述压紧段(6)和装配螺纹段(7)的端面均为圆环端面且同心，所述装配螺纹段(7)与阳极(1)下方的螺柱螺纹配合，所述装配螺纹段(7)的内径与阳极(1)的螺柱外径相等，所述压紧段(6)内外径分别与绝缘子(4)和推力器底板(3)作用位置的内外径相等，使得绝缘子(4)上下两端面所受压力能够完全相对，作用在同一直线上，降低上下端面受力错位对绝缘子(4)形成的剪切力，所述压紧段(6)压紧在绝缘子(4)的下表面上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种霍尔推力器压紧装配结构，属于电推进霍尔推力器领域。

背景技术

霍尔推力器是一种利用正交电磁场电离和加速工质，从而将电能转化为动能的动力装置。它具有结构简单、效率高、寿命长等优势，适用于各类航天器的姿态控制、轨道修正、位置保持、深空探测等任务，是目前国内外电推进领域研究热点方向之一。霍尔推力器是目前国际上应用较为成熟的电推力器之一，已经普遍进入在轨应用阶段，因而其在轨应用的可靠性备受关注。

霍尔推力器工作期间各结构件的应力分布会影响结构的可靠性进而影响整机的可靠性。在传统的霍尔推力器装配过程中，阳极-气体分配器、陶瓷通道以及绝缘子固定在底板上的装配结构中，阳极螺柱或导气柱与螺母配合起到螺栓的作用，用来连接固定陶瓷通道、底板和绝缘子。在以上被连接件上开有通孔，将阳极螺柱一次性插入通孔后，在另一端拧上螺母，并用碟簧提供预紧力。此时螺柱-螺母之间的预紧配合在各个被连接件之间提供了沿着轴向的压力，其中，绝缘子前端面受到了底板提供的后向的轴向压力，作用于绝缘子最外侧位置上，后端面受到了螺母和碟簧提供的前向轴向压力，作用在绝缘子的内侧，进而形成剪切力的作用，而绝缘子的材料为陶瓷，陶瓷耐压但是耐受剪切力的能力不强，受剪切力易碎，进而影响推力器工作的可靠性。因此需要对装配结构进行特殊设计，以减小绝缘子上承受的剪切力，进而提高其可靠性。

发明内容

本发明为解决现有霍尔推力器装配时绝缘子承受剪切力过大易碎，进而影响其整体结构可靠性以及工作可靠性的问题，提出一种霍尔推力器压紧装配结构。

为达此目的，本发明提出一种霍尔推力器压紧装配结构包括阳极、陶瓷通道、底板、绝缘子和压紧螺母，所述阳极在安装位置的截面呈T型，所述阳极的螺柱依次从陶瓷通道、底板和绝缘子的安装孔中穿过，所述压紧螺母与阳极的螺柱配合压紧在绝缘子的下表面上，所述阳极与压紧螺母配合将陶瓷通道和绝缘子与底板压紧；所述压紧螺母分为压紧段和装配螺纹段，所述压紧段和装配螺纹段的端面均为同心圆环端面，所述装配螺纹段与阳极下方的螺柱螺纹配合，所述装配螺纹段的内径与阳极的螺柱外径相等，所述压紧段外径与绝缘子的底面外径相等，使得绝缘子上下两端面所受压力能够完全相对，作用在同一直线上，降低上下端面受力错位对绝缘子形成的剪切力，所述压紧段压紧在绝缘子的下表面上。

本发明所述的霍尔推力器压紧装配结构的工作原理为：

本发明所述的霍尔推力器压紧装配结构，设计了新的压紧螺母以替代传统装配方法中的标准螺母，它包括连接为一体的装配螺纹段和压紧段，属于同心回转体结构，两段的端面皆为同心圆环端面，同时具有小内径以及大外径，装配螺纹段保持小内径以匹配螺柱，压紧段具有大外径以转移螺母对绝缘子压力的作用位置，使得绝缘子两端面所受压力能够作用在同一直线上，降低剪切力的作用，保护绝缘子结构，进而提高推力器的可靠性。

本发明所述的霍尔推力器压紧装配结构的有益效果为：

本发明所述的霍尔推力器压紧装配结构中采用新设计的压紧螺母替代原有装配结构中的标准螺母，能够将阳极(气体分配器)、陶瓷通道、底板以及绝缘子等结构固定压紧，同时能够大幅度降低绝缘子所受剪切力作用，保护绝缘子结构，提高推力器应用的可靠性。

附图说明

图1为现有的霍尔推力器压紧装配结构的结构示意图；

图2为本发明所述的霍尔推力器压紧装配结构示意图；

图3为本发明所述的压紧螺母的立体结构示意图；

图4为标准螺母结构绝缘子所受剪切力的ANSYS软件分析图；

图5是压紧螺母结构绝缘子所受剪切力的ANSYS软件分析图；

图6是标准螺母结构绝缘子所受等效应力的ANSYS软件分析图；

图7是压紧螺母结构绝缘子所受等效应力的ANSYS软件分析图；

图中：1-阳极(气体分配器)；2-陶瓷通道；3-底板；4-绝缘子；5-压紧螺母；6-压紧段；7-装配螺纹段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式。本实施方式所述的一种霍尔推力器压紧装配结构包括阳极1、陶瓷通道2、底板3、绝缘子4和压紧螺母5，所述阳极1在安装位置的截面呈T型，所述阳极1的螺柱依次从陶瓷通道2、底板3和绝缘子4的安装孔中穿过，所述压紧螺母5与阳极1的螺柱配合压紧在绝缘子4的下表面上，所述阳极1与压紧螺母5配合将陶瓷通道2和绝缘子4与底板3压紧；

所述压紧螺母5分为压紧段6和装配螺纹段7，所述压紧段6和装配螺纹段7的端面均为同心圆环端面，所述装配螺纹段7与阳极1下方的螺柱螺纹配合，所述装配螺纹段7的内径与阳极1的螺柱外径相等，所述压紧段6外径与绝缘子4的底面外径相等，使得绝缘子4上下两端面所受压力能够完全相对，作用在同一直线上，降低上下端面受力错位对绝缘子4形成的剪切力，所述压紧段6压紧在绝缘子4的下表面上。

如图1-图3所示，本实施方式的霍尔推力器压紧装配结构设计了新的压紧螺母，替代原有传统装配结构中的标准螺母，它包括连接为一体的装配螺纹段7和压紧段6，两段的端面皆为同心圆环端面，同时分别具有小内径以及大外径。

本实施方式的霍尔推力器压紧装配结构，能够将阳极(气体分配器)1、陶瓷通道2以及绝缘子4固定在底板3上的装配结构中。具体过程是将阳极(气体分配器)1的螺柱分别从陶瓷通道2以及底板3的安装孔中穿过，螺柱穿出底板3后再穿上绝缘子4，然后用压紧螺母5固定轴向位置。

本实施方式涉及的压紧螺母设计时，装配螺纹段7保持小内径以匹配螺柱，其内直径保持与标准螺母相同为5mm，压紧段6具有大外径以转移压紧螺母5对绝缘子4压力的作用位置。

压紧段6内外径尺寸具体需要根据绝缘子4与推力器底板3作用位置的结构尺寸确定内外径数值，压紧段6端面内外径保持与绝缘子4和推力器底板3作用位置的内外径一致，使得绝缘子4上下两端面所受压力能够完全相对，作用在同一直线上，降低剪切力的作用，保护绝缘子4结构，进而提高推力器的可靠性。

本实施例以通道口径100mm的kW级霍尔推力器的结构尺寸为例，介绍本发明霍尔推力器压紧装配结构。为了说明本发明的霍尔推力器压紧装配方法降低绝缘子所受剪切力的效果，通过ANSYS软件分析对比，对比图4和图5可知，相同约束条件下，标准螺母结构中绝缘子4两侧集中受力位置有错位，剪切力沿着六角螺母外边缘和底板内边缘斜着贯穿，而压紧螺母5结构中绝缘子上下两侧集中受力位置对应较好，绝缘子4上的剪切应力下降了86％，因此在绝缘子4上产生的扭矩更小。虽然压紧螺母5结构中最大剪切应力并没有降低，但是大的剪切力是作用在压紧螺母5上的，压紧螺母5采用材料为不锈钢，抗剪切能力较强。

对比图6和图7可知，相同约束下，采用压紧螺母5结构绝缘子4所受最大应力小了71.8％。因此从安全性、可靠性角度考虑，用压紧螺母5代替标准螺母可以更好地保护绝缘子4。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种霍尔推力器压紧装配结构专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。