[发明专利]航天器用液态碱金属供给装置

说明书

本发明提供了一种航天器用液态碱金属供给装置，所述供给装置包括电机组件和存储组件；所述电机组件包括步进电机、丝杆和活塞，所述丝杆的一侧与步进电机连接，另一侧与活塞连接；所述存储组件包括上端盖、储箱壳体和工质管路，所述活塞位于所述上端盖与储箱壳体形成的储箱腔室内，所述工质管路与所述储箱腔室连通且位于活塞的下方；所述活塞的高度小于储箱壳体的高度；所述工质管路包括进液管路和出液管路。本发明通过步进电机和丝杆实现高精度定流量供给控制；丝杆和活塞的孔强结构具备更轻的重量；利用液态碱金属降温时发生相变的物理特性，在储箱壳体外侧设计有冷却回路，对储箱壳体与空心活塞之间的间隙进行相变密封。

技术领域

本发明涉及航天领域，尤其涉及空间飞行器电推进系统，具体地，涉及一种航天器用液态碱金属供给装置。

背景技术

液态碱金属作为一种易电离的工质，具有高效率低耗能的特点，十分适合作为未来空间飞行器电推进系统中的推进剂。由于碱金属化学性质活泼，易于其它物质反应，航天领域传统的供给装置没有能够适应碱金属的产品，因此，研发一种能够提供高精度液态碱金属供给的供给装置尤为重要与迫切。

发明内容

目前没有适合航天使用的液态碱金属供给装置，本发明解决了这一问题，实现供给装置长期稳定工作，具备高精度定流量供给能力且结构简单。针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天器用液态碱金属供给装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种航天器用液态碱金属供给装置，所述供给装置包括电机组件和存储组件；

所述电机组件包括步进电机、丝杆和活塞，所述丝杆的一侧与步进电机连接，另一侧与活塞连接；

所述存储组件包括上端盖、储箱壳体和工质管路，所述活塞位于所述上端盖与储箱壳体形成的储箱腔室内，所述工质管路与所述储箱腔室连通且位于活塞的下方；

所述活塞的高度小于储箱壳体的高度；

所述工质管路包括进液管路和出液管路。

优选地，所述上端盖位于步进电机和储箱壳体之间，且与步进电机、储箱壳体紧固连接；所述上端盖的底面全覆盖储箱壳体的开口面；

所述丝杆的一侧依次穿过上端盖、步进电机，另一侧与活塞紧固连接；

所述活塞的外壁与储箱壳体的内壁贴合。

优选地，所述丝杆为空心丝杆，所述活塞为空心活塞；

所述丝杆的内径小于活塞的内径；

所述丝杆与活塞之间通过螺栓和螺母连接。

优选地，所述丝杆通过外螺纹分别与上端盖、步进电机连接；

所述步进电机、上端盖和储箱壳体通过螺栓和螺母连接；

所述上端盖与储箱壳体的连接处设置有O形圈。

优选地，所述供给装置还包括温控组件，所述温控组件包括液冷管路、加热装置、温度传感器和引出线；

所述液冷管路、加热装置分别绕设在储箱壳体的外周；

所述温度传感器分布在活塞、储箱壳体和工质管路上；

所述引出线与分布在活塞内的温度传感器连接。

优选地，所述液冷管路位于加热装置上方；所述液冷管路绕设在活塞的外周，所述加热装置绕设在活塞的底端至储箱壳体的底端的外周。

优选地，所述活塞的底部、储箱壳体的底部分别设置有温度传感器；

所述活塞底部的温度传感器与引出线连接，所述引出线沿活塞的内腔延伸至丝杆中穿出。