[发明专利]一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置

说明书

本发明涉及一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，主体部分为陶瓷阀壳和陶瓷阀芯，阀壳和阀芯通过特殊设计的螺纹连接，阀壳和阀芯的螺纹相互咬合之后会形成一个螺旋形细长气路通道。该通道即可使得推进剂能够顺利通过，又可以有效抑制等离子体向上游传播。装置左侧设计有球头和螺帽，右侧设计有锥形螺母，用于连接气路。接入气路后气体从右侧进入，经过螺旋形细长气路通道后从左侧流出。本发明在大大简化了气路绝缘器的结构的基础上提高了绝缘的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，可用于各种电推进系统的贮供模块中，属于空间飞行器电推进动力系统技术领域。

背景技术

随着航天器应用电推进平台和深空探测任务的需求，我国已开展多种电推进技术研究，并取得了长足的进步。电推力器相对于传统化学推进装置而言具有比冲高，工作寿命长的优势。大部分电推力器工作过程中都存在高电压的情况，所以高压绝缘对于电推力器的正常工作尤为重要。气路是为电推力器提供推进剂的部件，大部分气路都是由金属管道构成，所以气路和电推力器之间的绝缘问题是电推力器普遍需要解决的问题。传统气路绝缘器采用大量金属陶瓷焊接工艺，结构复杂，可靠性低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，简化了气路绝缘器的结构，提高了可靠性，降低了气路绝缘器的成本。

本发明的技术解决方案是：

一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，包括螺帽、球头、过滤片、阀壳、阀芯和锥形螺母；

阀壳和阀芯通过螺纹相互咬合连接，连接处形成螺旋形细长气路通道；

过滤片位于阀芯左端，且与阀壳空腔内壁间隙配合；球头从阀壳左侧插入阀壳空腔内，与阀壳焊接连接，用于压紧过滤片；球头外侧装有螺帽；

锥形螺母从阀壳右侧插入阀壳空腔内，所述锥形螺母用于连接气路；

气路连通后，气体从锥形螺母进入，经过螺旋形细长气路通道后，从球头和螺帽处流出。

阀壳和阀芯材料为陶瓷。

阀壳和阀芯材料为氮化硼陶瓷。

阀壳空腔内壁上与阀芯配合的螺纹段按下述方式加工，以保证阀壳和阀芯的螺纹相互咬合之后会形成一个螺旋形细长气路通道：

首先在阀壳空腔内壁上加工出标准内螺纹；

然后将内螺纹的牙高切削掉1/3。

阀芯的右端端面设计有一字螺钉沟槽，用于旋拧阀芯，以调整阀芯与阀壳螺纹咬合的圈数。

阀芯包括螺纹段和圆柱段，安装时，到位后，圆柱段与阀壳间隙配合安装，引导阀芯沿轴向前进；

圆柱段外壁设计有轴向沟槽，用于连通螺旋形细长气路通道和主供气管道，使得阀芯与阀壳配合的同时不会阻断气路。

阀芯的螺纹段比阀壳螺纹段长一个螺距，确保螺旋形细长气路通道能够始终保持与主供气管道相连。

螺帽和锥形螺母规格匹配。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明使用绝缘性高的陶瓷进行螺纹连接，通过对螺纹的结构的调整，形成细长的螺旋形通道，用于气路流通。在大大简化了气路绝缘器的结构的基础上提高了绝缘的可靠性。

(2)本发明的陶瓷阀壳和陶瓷阀芯的咬合深度可以调节，咬合越深绝缘能力越强。

(3)本发明中阀芯的右端为圆柱段，可以与阀壳配合安装，引导阀芯沿轴向前进，防止阀芯和阀壳螺纹因为安装角度误差而无法咬合。