模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器的制造方法
【專利摘要】模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，涉及一種等離子體推力器，本發(fā)明為解決現(xiàn)有推力器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，推力器尺寸不能針對(duì)不同的磁場(chǎng)位形調(diào)節(jié)，推力器限制磁場(chǎng)位形變化的問(wèn)題。本發(fā)明包括螺栓連接板、多個(gè)模塊化永磁鐵、多個(gè)連接鋁環(huán)、多個(gè)調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)、多個(gè)定位鋁環(huán)、多個(gè)環(huán)形散熱錐、多個(gè)導(dǎo)磁環(huán)、多個(gè)配合環(huán)、陽(yáng)極通氣器、陶瓷套筒、散熱器、定位傳熱筒、支撐板、陶瓷蓋板和陽(yáng)極定位板；所述散熱器從軸筒處向外輻射出多個(gè)散熱支板；所述陶瓷套筒12為圓筒形腔體；模塊化永磁鐵為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，多個(gè)模塊化永磁鐵沿連接鋁環(huán)的軸向同軸疊加，兩端分別固定一個(gè)螺栓連接板；每相鄰的兩個(gè)模塊化永磁鐵4的充磁方向相反。本發(fā)明用于推力器中。
【專利說(shuō)明】模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種等離子體推力器。
【背景技術(shù)】
[0002]多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器是以霍爾推力器為基礎(chǔ)的目前國(guó)際涌現(xiàn)出的一類新型電推進(jìn)概念。推力器放電通道壁面一般由陶瓷組成，由多級(jí)永磁鐵包圍，相鄰的兩個(gè)永磁鐵極性相反。在通道的上游布置了陽(yáng)極。工質(zhì)通過(guò)供氣管路噴入放電通道。在推力器出口外，安置了空心陰極，用于電離中性氣體并中和通道噴出的離子。除磁尖端以外的大部分區(qū)域，磁場(chǎng)主要為平行于壁面，電子很難橫越磁場(chǎng)與壁面接觸；在磁尖端，電子由徑向磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁鏡效應(yīng)被有效地阻礙，避免與壁面的碰撞。因此在會(huì)切磁場(chǎng)的作用下電子被束縛沿磁力線做螺旋線運(yùn)動(dòng)，電子在兩個(gè)磁尖端的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)了電離氙原子的能力。在此過(guò)程中電子會(huì)通過(guò)碰撞產(chǎn)生傳導(dǎo)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)入上一級(jí)，那里有更高的電壓和氙原子密度。最終電子到達(dá)陽(yáng)極，以形成放電回路。由電子電離氙原子產(chǎn)生的離子在軸向電場(chǎng)的作用下加速噴出，以產(chǎn)生推力。
[0003]通過(guò)這種多級(jí)設(shè)計(jì)，提高了推力器的電離率，并且使加速區(qū)和電離區(qū)分離，從而提高了效率。多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器所采用的會(huì)切磁場(chǎng)位型能夠最大限度地約束等離子體，避免等離子體對(duì)壁面的濺射侵蝕，保證了推力器具有很長(zhǎng)的壽命。
[0004]現(xiàn)在多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推進(jìn)器的在提高電離率，控制等離子體加速方向，減小羽流發(fā)散角方面都是通過(guò)調(diào)節(jié)不同磁場(chǎng)位形從而改變通道內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)和分布來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此磁場(chǎng)位形是影響多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器的電離率、推力、比沖、羽流發(fā)散角等性能參數(shù)的關(guān)鍵因素。由于通道內(nèi)電子，氙原子和等離子體之間在電磁場(chǎng)的作用下進(jìn)行的變化和運(yùn)動(dòng)等物理過(guò)程十分復(fù)雜，因此國(guó)際上尚未得到磁場(chǎng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)影響的定量關(guān)系，因此需要針對(duì)不同的磁場(chǎng)位形做大量實(shí)驗(yàn)分析影響規(guī)律。在研究磁場(chǎng)位形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的影響過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)需要根據(jù)永磁鐵組合的尺寸做到方便可調(diào)，同時(shí)盡量減化結(jié)構(gòu)和減輕重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有推力器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴，推力器的尺寸不能針對(duì)不同的磁場(chǎng)位形調(diào)節(jié)，推力器限制磁場(chǎng)位形變化的問(wèn)題，提供了一種模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器。
[0006]本發(fā)明所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，它包括兩個(gè)螺栓連接板、多個(gè)模塊化永磁鐵、多個(gè)連接鋁環(huán)、多個(gè)調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)、多個(gè)定位鋁環(huán)、多個(gè)環(huán)形散熱錐、多個(gè)導(dǎo)磁環(huán)、多個(gè)配合環(huán)、陽(yáng)極通氣器、陶瓷套筒、散熱器、定位傳熱筒、支撐板、陶瓷蓋板和陽(yáng)極定位板；
[0007]模塊化永磁鐵為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，多個(gè)模塊化永磁鐵沿連接鋁環(huán)的軸向同軸疊加，兩端分別固定一個(gè)螺栓連接板；[0008]模塊化永磁鐵的外徑與定位鋁環(huán)的內(nèi)環(huán)面相配合，定位鋁環(huán)的厚度與模塊化永磁鐵的厚度相同；
[0009]定位鋁環(huán)的外環(huán)面與連接鋁環(huán)的內(nèi)環(huán)面相配合，連接鋁環(huán)上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；連接鋁環(huán)的厚度與模塊化永磁鐵的厚度相同；
[0010]定位鋁環(huán)的外環(huán)面與調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)的內(nèi)環(huán)面相配合，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)的厚度為模塊化永磁鐵厚度的1/4 ；
[0011]調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)與連接鋁環(huán)交替排列連接，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)上的六個(gè)通孔與連接鋁環(huán)上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；
[0012]兩個(gè)螺栓連接板均為圓環(huán)形，頂部的螺栓連接板緊靠在連接鋁環(huán)的上端圓面上，底部的螺栓連接板緊靠在連接鋁環(huán)的下端圓面上；螺栓連接板的大半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)大半徑通孔的尺寸和位置均與連接鋁環(huán)上的通孔相同，且六個(gè)大半徑通孔與連接鋁環(huán)上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；螺栓連接板的小半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的螺紋孔，頂部的螺栓連接板的螺紋孔用于與陶瓷蓋板上的通孔配合，底部的螺栓連接板的螺紋孔用于與支撐板上的通孔配合；
[0013]環(huán)形散熱錐與連接鋁環(huán)的內(nèi)徑相等，環(huán)形散熱錐的內(nèi)徑與定位鋁環(huán)的外環(huán)面相配合，且下端面與連接鋁環(huán)的上端面相配合，上端面與頂部的螺栓連接板下端面相配合；環(huán)形散熱錐上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同，環(huán)形散熱錐上每個(gè)通孔與連接鋁環(huán)上的每個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；環(huán)形散熱錐的厚度與模塊化永磁鐵的厚度相同；
[0014]陶瓷蓋板為平面過(guò)渡圓錐形，平面上設(shè)有三個(gè)通孔，三個(gè)通孔分別與頂部螺栓連接板螺紋孔中的三個(gè)配合；
[0015]陶瓷套筒鑲嵌在模塊化永磁鐵圓環(huán)的內(nèi)部，陶瓷套筒穿過(guò)兩個(gè)螺栓連接板的中心孔，頂部緊靠陶瓷蓋板，底部與陽(yáng)極通氣器配合；
[0016]導(dǎo)磁環(huán)和配合環(huán)均夾裝在兩個(gè)模塊化永磁鐵之間，導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)徑與陶瓷套筒的外徑配合，導(dǎo)磁環(huán)的外徑與配合環(huán)的內(nèi)徑配合，配合環(huán)的外徑與連接鋁環(huán)的內(nèi)徑配合；
[0017]散熱器的前端面和后端面上均設(shè)有三個(gè)螺紋孔，前端面的三個(gè)螺紋孔與支撐板通過(guò)螺栓連接配合，后端面的三個(gè)螺紋孔與陽(yáng)極定位板通過(guò)螺栓連接配合；
[0018]定位傳熱筒的外徑與散熱器的內(nèi)徑相配合，定位傳熱筒的前端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極配合連接，定位傳熱筒的后端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極定位板連接。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)改變模塊化永磁鐵的結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生多種不同的磁場(chǎng)位形，對(duì)不同磁場(chǎng)位形下的同一推力器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以探究不同磁場(chǎng)分布對(duì)推力器性能參數(shù)的影響規(guī)律，推力器性能參數(shù)包括電離率、等離子體加速方向、羽流區(qū)參數(shù)等，且本發(fā)明的推力器的尺寸能夠針對(duì)不同的磁場(chǎng)進(jìn)行位形調(diào)節(jié)，在探究磁場(chǎng)分布對(duì)推力器性能參數(shù)影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中節(jié)約大量永磁鐵材料和陶瓷材料，外殼設(shè)計(jì)充分考慮了模塊化的設(shè)計(jì)思路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，便于調(diào)節(jié)，相比生產(chǎn)多種不同尺寸外殼節(jié)約了大量材料加工成本，大幅度降低了成本?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器的裝配剖面示意圖；圖2和圖3是本發(fā)明所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器的裝配外形示意圖；圖4是本發(fā)明所述螺栓連接板的外形示意圖；圖5是本發(fā)明所述多個(gè)模塊化永磁鐵配合外形示意圖；圖6是本發(fā)明所述連接鋁環(huán)的外形示意圖；圖7是本發(fā)明所述調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)的外形示意圖；圖8是本發(fā)明所述定位鋁環(huán)的外形示意圖；圖9是本發(fā)明所述環(huán)形散熱錐的外形示意圖；圖10是本發(fā)明所述導(dǎo)磁環(huán)的外形示意圖；圖11是本發(fā)明所述配合環(huán)的外形示意圖；圖12是本發(fā)明所述陽(yáng)極通氣器的外形示意圖；圖13是本發(fā)明所述陶瓷套筒的外形示意圖；圖14是本發(fā)明所述太陽(yáng)花散熱器的外形示意圖；圖15是本發(fā)明所述定位傳熱筒的外形示意圖；圖16是本發(fā)明所述支撐板的外形示意圖；圖17是本發(fā)明所述陶瓷蓋板的外形示意圖；圖18是本發(fā)明所述陽(yáng)極定位板的外形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1-圖17說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，它包括兩個(gè)螺栓連接板3、多個(gè)模塊化永磁鐵4、多個(gè)連接鋁環(huán)5、多個(gè)調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6、多個(gè)定位鋁環(huán)7、多個(gè)環(huán)形散熱錐8、多個(gè)導(dǎo)磁環(huán)9、多個(gè)配合環(huán)
10、陽(yáng)極通氣器11、陶瓷套筒12、散熱器13、定位傳熱筒14、支撐板15、陶瓷蓋板16和陽(yáng)極定位板17 ；
[0022]模塊化永磁鐵4為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，多個(gè)模塊化永磁鐵4沿連接鋁環(huán)5的軸向同軸疊力口，兩端分別固定一個(gè)螺栓連接板3 ；
[0023]模塊化永磁鐵4的外徑與定位鋁環(huán)7的內(nèi)環(huán)面相配合，定位鋁環(huán)7的厚度與模塊化永磁鐵4的厚度相同；
[0024]定位鋁環(huán)7的外環(huán)面與連接鋁環(huán)5的內(nèi)環(huán)面相配合，連接鋁環(huán)5上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；連接鋁環(huán)5的厚度與模塊化永磁鐵4的厚度相同；
[0025]定位鋁環(huán)7的外環(huán)面與調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6的內(nèi)環(huán)面相配合，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6的厚度為模塊化永磁鐵4厚度的1/4 ；
[0026]調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6與連接鋁環(huán)5交替排列連接，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6上的六個(gè)通孔與連接鋁環(huán)5上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；
[0027]兩個(gè)螺栓連接板3均為圓環(huán)形，頂部的螺栓連接板3緊靠在連接鋁環(huán)5的上端圓面上，底部的螺栓連接板3緊靠在連接鋁環(huán)5的下端圓面上；螺栓連接板3的大半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)大半徑通孔的尺寸和位置均與連接鋁環(huán)5上的通孔相同，且六個(gè)大半徑通孔與連接鋁環(huán)5上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；螺栓連接板3的小半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的螺紋孔，頂部的螺栓連接板3的螺紋孔用于與陶瓷蓋板16上的通孔配合，底部的螺栓連接板3的螺紋孔用于與支撐板15上的通孔配合；
[0028]環(huán)形散熱錐8與連接鋁環(huán)5的內(nèi)徑相等，環(huán)形散熱錐8的內(nèi)徑與定位鋁環(huán)7的外環(huán)面相配合，且下端面與連接鋁環(huán)5的上端面相配合，上端面與頂部的螺栓連接板3下端面相配合；環(huán)形散熱錐8上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同，環(huán)形散熱錐8上每個(gè)通孔與連接鋁環(huán)5上的每個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；環(huán)形散熱錐8的厚度與模塊化永磁鐵4的厚度相同；
[0029]陶瓷蓋板16為平面過(guò)渡圓錐形，平面上設(shè)有三個(gè)通孔，三個(gè)通孔分別與頂部螺栓連接板3螺紋孔中的三個(gè)配合；
[0030]陶瓷套筒12鑲嵌在模塊化永磁鐵4圓環(huán)的內(nèi)部，陶瓷套筒12穿過(guò)兩個(gè)螺栓連接板3的中心孔，頂部緊靠陶瓷蓋板16，底部與陽(yáng)極通氣器11配合；
[0031]導(dǎo)磁環(huán)9和配合環(huán)10均夾裝在兩個(gè)模塊化永磁鐵4之間，導(dǎo)磁環(huán)9的內(nèi)徑與陶瓷套筒12的外徑配合，導(dǎo)磁環(huán)9的外徑與配合環(huán)10的內(nèi)徑配合，配合環(huán)10的外徑與連接鋁環(huán)5的內(nèi)徑配合；
[0032]散熱器13的前端面和后端面上均設(shè)有三個(gè)螺紋孔，前端面的三個(gè)螺紋孔與支撐板15通過(guò)螺栓連接配合，后端面的三個(gè)螺紋孔與陽(yáng)極定位板17通過(guò)螺栓連接配合；
[0033]定位傳熱筒14的外徑與散熱器13的內(nèi)徑相配合，定位傳熱筒14的前端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極配合連接，定位傳熱筒14的后端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極定位板17連接。
[0034]本實(shí)施方式中，定位傳熱筒14中心的空腔可以通過(guò)供氣管路。
[0035]本實(shí)施方式中，所述的支撐板15上有多處打通孔，也有多處打螺紋孔。外圈通孔中通過(guò)貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)螺柱，中間圈通孔與螺栓連接板3之間通過(guò)螺栓連接，內(nèi)圈通孔與散熱器13之間通過(guò)螺栓連接，支撐板15的上方有螺紋孔，與陰極支架進(jìn)行螺栓連接。支撐板15的中心大通孔中通過(guò)陽(yáng)極通氣器11、定位傳熱筒14及陶瓷套筒12等部件。
[0036]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述模塊化永磁鐵4均為沿連接鋁環(huán)5的軸向充磁，每相鄰的兩個(gè)模塊化永磁鐵4的充磁方向相反。
[0037]【具體實(shí)施方式】三:下面結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或?qū)嵤┓绞蕉鬟M(jìn)一步說(shuō)明，所述模塊化永磁鐵4大于或等于3組且小于或等于20組。
[0038]【具體實(shí)施方式】四:下面結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、實(shí)施方式二或?qū)嵤┓绞饺鬟M(jìn)一步說(shuō)明，所述模塊化永磁鐵4的內(nèi)徑為40mm，軸向厚度為8mm，外徑的尺寸為:大于或等于64mm且小于或等于88mm。
[0039]【具體實(shí)施方式】五:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、實(shí)施方式二、實(shí)施方式三或?qū)嵤┓绞剿淖鬟M(jìn)一步說(shuō)明，所述模塊化永磁鐵4采用釤和鈷按照2:17的比例制成。
[0040]【具體實(shí)施方式】六:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述連接鋁環(huán)5的上端圓面上緊靠一個(gè)螺栓連接板3，連接鋁環(huán)5的下端圓面上緊靠另一個(gè)螺栓連接板3，兩個(gè)螺栓連接板3的安裝方向相反，在內(nèi)環(huán)面上沒(méi)有倒角的一側(cè)朝向連接鋁環(huán)5。
[0041]【具體實(shí)施方式】七:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述陶瓷蓋板16的三個(gè)通孔與頂部螺栓連接板3螺紋孔中的三個(gè)配合是通過(guò)短螺栓擰緊固定。
[0042]【具體實(shí)施方式】八:下面結(jié)合圖14說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述散熱器13從軸筒處向外輻射出多個(gè)散熱支板。
[0043]【具體實(shí)施方式】九:下面結(jié)合圖13說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述陶瓷套筒12為圓筒形腔體，陶瓷套筒12的外側(cè)壁與圓筒形腔體之間留有的間隙大于0.5mm。
[0044]【具體實(shí)施方式】十:下面結(jié)合圖13說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式九作進(jìn)一步說(shuō)明，所述陶瓷套筒12的外側(cè)壁尺寸為:大于30mm、小于或等于39mm，圓筒形腔體的側(cè)壁和底壁的厚度相同，均為大于2mm且小于5mm。
[0045]【具體實(shí)施方式】^:下面結(jié)合圖13說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、實(shí)施方式九或?qū)嵤┓绞绞鬟M(jìn)一步說(shuō)明，所述陶瓷套筒12的軸向長(zhǎng)度為150mm。
[0046]【具體實(shí)施方式】十二:下面結(jié)合圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述定位鋁環(huán)7由鋁或永磁鐵制成。
[0047]【具體實(shí)施方式】十三:下面結(jié)合圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述導(dǎo)磁環(huán)9的軸向厚度為2mm，外徑的尺寸為:大于或等于50mm且小于或等于 88mm。
[0048]【具體實(shí)施方式】十四:下面結(jié)合圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述導(dǎo)磁環(huán)9采用純鐵制成。
[0049]【具體實(shí)施方式】十五:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述連接鋁環(huán)5、調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)6、定位鋁環(huán)7、環(huán)形散熱錐8、配合環(huán)10、陽(yáng)極通氣器11、太陽(yáng)花散熱器13、定位傳熱筒14和陽(yáng)極定位板17均采用鋁合金材料制成。
[0050]【具體實(shí)施方式】十六:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述陶瓷套筒12和陶瓷蓋板16均采用氮化硼材 料制成。
[0051]【具體實(shí)施方式】十六:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述兩個(gè)螺栓連接板3、陽(yáng)極通氣器11和支撐板15均采用不銹鋼材料制成。
[0052]本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同數(shù)量不同尺寸的模塊化永磁鐵進(jìn)行搭配組合裝配，就可以得到不同永磁鐵組合產(chǎn)生的不同磁場(chǎng)位形。
[0053]本發(fā)明所述的連接鋁環(huán)根據(jù)模塊化永磁鐵的尺寸調(diào)整個(gè)數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度可以通過(guò)增減連接鋁環(huán)的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)增減調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)的個(gè)數(shù)可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度進(jìn)行小量調(diào)節(jié)。環(huán)形散熱錐可以對(duì)導(dǎo)磁環(huán)處嚴(yán)重的受熱進(jìn)行有效散熱。發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼通過(guò)螺栓將兩個(gè)螺栓連接板之間的連接鋁環(huán)、調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)、環(huán)形散熱錐連起來(lái)，定位鋁環(huán)和模塊化永磁鐵在連接鋁環(huán)、調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)、環(huán)形散熱錐內(nèi)，兩端由螺栓連接板緊固。當(dāng)調(diào)節(jié)模塊化永磁鐵時(shí)，定位鋁環(huán)的組合情況隨之改變。
[0054]本發(fā)明的連接鋁環(huán)、定位鋁環(huán)、調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)、環(huán)形散熱錐和模塊化永磁鐵都采用了模塊化設(shè)計(jì)，固定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，根據(jù)不同的永磁鐵組合尺寸要求，便于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度。
【權(quán)利要求】
1.模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，它包括兩個(gè)螺栓連接板(3)、多個(gè)模塊化永磁鐵(4)、多個(gè)連接鋁環(huán)(5)、多個(gè)調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6)、多個(gè)定位鋁環(huán)(7)、多個(gè)環(huán)形散熱錐(8)、多個(gè)導(dǎo)磁環(huán)(9)、多個(gè)配合環(huán)(10)、陽(yáng)極通氣器(11)、陶瓷套筒(12)、散熱器(13)、定位傳熱筒(14)、支撐板(15)、陶瓷蓋板(16)和陽(yáng)極定位板(17)； 模塊化永磁鐵(4)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，多個(gè)模塊化永磁鐵(4)沿連接鋁環(huán)(5 )的軸向同軸疊加，兩端分別固定一個(gè)螺栓連接板(3)； 模塊化永磁鐵(4)的外徑與定位鋁環(huán)(7)的內(nèi)環(huán)面相配合，定位鋁環(huán)(7)的厚度與模塊化永磁鐵(4)的厚度相同； 定位鋁環(huán)(7 )的外環(huán)面與連接鋁環(huán)(5 )的內(nèi)環(huán)面相配合，連接鋁環(huán)(5 )上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；連接鋁環(huán)(5)的厚度與模塊化永磁鐵(4)的厚度相同； 定位鋁環(huán)(7 )的外環(huán)面與調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6 )的內(nèi)環(huán)面相配合，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6 )上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同；調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6)的厚度為模塊化永磁鐵(4)厚度的1/4 ； 調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6 )與連接鋁環(huán)(5 )交替排列連接，調(diào)節(jié)連接鋁環(huán)(6 )上的六個(gè)通孔與連接鋁環(huán)(5)上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合； 兩個(gè)螺栓連接板(3)均為圓環(huán)形，頂部的螺栓連接板(3)緊靠在連接鋁環(huán)(5)的上端圓面上，底部的螺栓連接板(3)緊靠在連接鋁環(huán)(5)的下端圓面上；螺栓連接板(3)的大半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)大半徑通孔的尺寸和位置均與連接鋁環(huán)(5)上的通孔相同，且六個(gè)大半徑通孔與連接鋁環(huán)(5)上的六個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；螺栓連接板(3)的小半徑上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的螺紋孔，頂部的螺栓連接板(3)的螺紋孔用于與陶瓷蓋板(16)上的通孔配合，底部的螺栓連接板(3)的螺紋孔用于與支撐板(15)上的通孔配合； 環(huán)形散熱錐(8 )與連接鋁環(huán)(5 )的內(nèi)徑相等，環(huán)形散熱錐(8 )的內(nèi)徑與定位鋁環(huán)(7 )的外環(huán)面相配合，且下端面與連接鋁環(huán)(5)的上端面相配合，上端面與頂部的螺栓連接板(3)下端面相配合；環(huán)形散熱錐(8)上設(shè)有六個(gè)環(huán)向均勻排列的通孔，每個(gè)通孔的尺寸相同，環(huán)形散熱錐(8)上每個(gè)通孔與連接鋁環(huán)(5)上的每個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)，同軸心配合；環(huán)形散熱錐(8)的厚度與模塊化永磁鐵(4)的厚度相同； 陶瓷蓋板(16)為平面過(guò)渡圓錐形，平面上設(shè)有三個(gè)通孔，三個(gè)通孔分別與頂部螺栓連接板(3)螺紋孔中的三個(gè)配合； 陶瓷套筒(12)鑲嵌在模塊化永磁鐵(4)圓環(huán)的內(nèi)部，陶瓷套筒(12)穿過(guò)兩個(gè)螺栓連接板(3)的中心孔，頂部緊靠陶瓷蓋板(16)，底部與陽(yáng)極通氣器(11)配合； 導(dǎo)磁環(huán)(9)和配合環(huán)(10)均夾裝在兩個(gè)模塊化永磁鐵(4)之間，導(dǎo)磁環(huán)(9)的內(nèi)徑與陶瓷套筒(12)的外徑配合，導(dǎo)磁環(huán)(9)的外徑與配合環(huán)(10)的內(nèi)徑配合，配合環(huán)(10)的外徑與連接鋁環(huán)(5)的內(nèi)徑配合； 散熱器(13)的前端面和后端面上均設(shè)有三個(gè)螺紋孔，前端面的三個(gè)螺紋孔與支撐板(15)通過(guò)螺栓連接配合，后端面的三個(gè)螺紋孔與陽(yáng)極定位板(17)通過(guò)螺栓連接配合； 定位傳熱筒(14)的外徑與散熱器(13)的內(nèi)徑相配合，定位傳熱筒(14)的前端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極配合連接，定位傳熱筒(14)的后端面上設(shè)有三個(gè)螺紋孔，通過(guò)螺栓與陽(yáng)極定位板(17 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述模塊化永磁鐵(4)均為沿連接鋁環(huán)(5)的軸向充磁，每相鄰的兩個(gè)模塊化永磁鐵(4)的充磁方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述模塊化永磁鐵(4)大于或等于3組且小于或等于20組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述模塊化永磁鐵(4)的內(nèi)徑為40mm,軸向厚度為8mm,外徑的尺寸為:大于或等于64mm且小于或等于88_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述連接鋁環(huán)(5)的上端圓面上緊靠一個(gè)螺栓連接板(3)，連接鋁環(huán)(5)的下端圓面上緊靠另一個(gè)螺栓連接板(3)，兩個(gè)螺栓連接板(3)的安裝方向相反，在內(nèi)環(huán)面上沒(méi)有倒角的一側(cè)朝向連接鋁環(huán)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述散熱器(13)從軸筒處向外福射出多個(gè)散熱支板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述陶瓷套筒(12)為圓筒形腔體，陶瓷套筒(12)的外側(cè)壁與圓筒形腔體之間留有的間隙大于0.5mmο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述陶瓷套筒(12)的外側(cè)壁尺寸為:大于30mm、小于或等于39mm，圓筒形腔體的側(cè)壁和底壁的厚度相同，均為大于2mm且小于5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、7或8所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述陶瓷套筒(12)的軸向長(zhǎng)度為150mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化的多級(jí)會(huì)切磁場(chǎng)等離子體推力器，其特征在于，所述導(dǎo)磁環(huán)(9)的軸向厚度為2mm，外徑的尺寸為:大于或等于50mm且小于或等于88mm。
【文檔編號(hào)】F03H1/00GK103835906SQ201410114043
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】劉輝, 馬成毓, 蘇宏博, 陳蓬勃, 孫國(guó)順, 趙隱劍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)