CN111645883A - 一种用于胶体推进器的液体推进结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于胶体推进器贮供装置技术领域，公开了一种用于胶体推进器的液体推进结构，包括推杆、密封调节挡板、调节螺栓、密封圈、密封活塞、连接头、推进结构主体、密封阀门。推进结构主体的中部设有横向的通孔作为推进腔，推杆与推进腔采用前端活塞密封、间隙密封、后端密封圈密封结合的形式密封，具有很好的密封性能。后端密封圈密封采用密封调节挡板和调节螺栓，可以在安装时调节密封性能。推进腔后端设置的排气孔可以在注入推进剂时保证内部气体可以排净。连接头和推进腔的过渡段可以很好的减小推进剂流出时的流阻，从而使推进剂可以更稳定的流出。

Description

一种用于胶体推进器的液体推进结构

技术领域

本发明属于胶体推进器贮供装置技术领域，具体涉及一种用于胶体推进器的液体推进结构。

背景技术

近年来微纳卫星在科学观测、对地遥感、导航通讯、重力场测绘等领域内发挥着越来越重要的作用。微小卫星对推进器的要求苛刻，要求推力小、调节范围大、分辨率高、比冲大、噪声小等。胶体推进器是电推进中比冲高、体积小、质量轻、功率低的一种推进器，可产生微牛级别的推力，在微纳卫星的无拖拽控制、姿态精确调整、组网和编队飞行方面具有很大的优势。

胶体推进器贮供装置是为胶体推进剂提供符合流量要求的推进剂并具有贮存推进剂功能的装置。其基本原理为步进电机通过超高减速比减速器减速后，滚动丝杠将步进电机的旋转运动转换为直线运动，进而使推杆以极低的速度推入横截面积S的圆柱型推进结构主体中。其中，推进结构主体的密封性能将直接影响推进剂供给的精度和稳定性。由于输出的流量极低，推进结构主体和推杆的直径仅为几毫米，传统的密封结构将无法保证推进结构主体的密封性能。因此，设计一种高密封性能的液体推进结构具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于胶体推进器的液体推进结构，并具有很好的密封性。

本发明的技术解决方案是：

一种用于胶体推进器的液体推进结构，包括推杆1、密封调节挡板2、调节螺栓3、密封圈4、密封活塞5、连接头6、推进结构主体7和密封阀门8；

所述的推进结构主体7的中部设有横向的通孔作为推进腔，推杆1从推进腔的后端插入安装在推进腔内，推杆1的前端位于推进腔内，推杆1的尾端位于推进腔外，且推杆1的前端与密封活塞5固定连接；连接头6固定安装在推进腔的前端，连接头6内的液体通道与推进腔相连通；

所述的推进腔的后端依次设有台阶型凹槽和圆形凹槽，台阶型凹槽位于圆形凹槽外侧，台阶型凹槽上均布多个内螺纹孔；密封调节挡板2为台阶型，安装在台阶型凹槽中，密封圈4安装在圆形凹槽中；密封调节挡板2表面上均布沉头孔，与推进腔后端的台阶型凹槽上的内螺纹孔的位置相对应，调节螺栓3穿过密封调节挡板2上的沉头孔和台阶型凹槽上的内螺纹孔，将密封调节挡板2固定在推进腔中；密封调节挡板2的中心设有通孔，推杆1依次穿过密封调节挡板2的中心通孔以及密封圈4的中心孔，安装于推进腔内，密封调节挡板2起到限位和密封调节作用，密封圈4起密封作用，推杆1沿推进腔左右移动；

推进结构主体7的上部设有开孔，开孔底部设有排气孔9，排气孔9与推进腔相互连通，排气孔9靠近密封圈4，且位于密封圈4的内侧；密封阀门8安装在开孔内，实现排气孔9的打开与密封。

所述的密封调节挡板2的内侧表面即挡板台阶处截面22，推进腔后端的台阶型凹槽的表面即推进结构主体台阶处截面72，挡板台阶处截面22与推进结构主体台阶处截面72之间留有调节距离，以调整密封圈4的压缩率。

推杆1直径比推进腔的直径略小，推杆1与推进腔的内壁之间形成间隙密封。

密封圈4的内径比推进腔直径略小。

连接头6与推进结构主体7的推进腔的连接侧设有过渡段，用于减小液体流阻。

本发明的有益效果是：(1)推杆前端安装有密封活塞起到第一层密封，推杆和腔体为间隙密封起到第二层密封，推进结构主体后端设有的密封圈起到第三层密封，通过这三层密封的方式保证推进结构主体体的密封性。(2)推进结构主体后端的密封圈采用可调节的方式密封，通过调节螺栓调节密封调节挡板的位置，从而改变挡板对密封圈的压力，进而可以调节密封性，既保证具有良好的密封性，也保证推杆上的摩擦力在合适的范围内。(3)推进结构主体后端设置的排气孔可以保证在向推进结构主体内加注推进剂时及时将气体排出。(4)连接头具有一段过渡段，可以减小推进剂从推进结构主体流到外部时的流阻大小。

附图说明

图1是本发明液体推进结构的示意图。

图2是本发明液体推进结构的三维爆炸图。

图3是本发明液体推进结构的密封调节挡板的示意图。

图中：1推杆；2密封调节挡板；3调节螺栓；4密封圈；5密封活塞；6连接头；7推进结构主体；8密封阀门；9排气孔；21挡板前端；22挡板台阶处截面；71圆形凹槽底部；72推进结构主体台阶处截面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一种微流量及超微流量检测芯片及检测方法做进一步的详细说明。显然，这里描述的具体实施例仅是用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域内的普通技术人员在没有创造性的劳动前提下所获得的其他所有实施例，均属于本发明保护范围。

如图1所示，本实施中，液体推进结构包括推杆1、密封调节挡板2、调节螺栓3、密封圈4、密封活塞5、连接头6、推进结构主体7、密封阀门8。

推杆1前端安装有密封活塞5，密封活塞5的直径比推进结构主体7的推进腔直径稍大，通过在安装时挤压到推进结构主体7中变形从而起到密封作用。

本实施中推杆1和推进结构主体7的基本尺寸为3mm，推杆1的直径比推进结构主体7直径略小，两者留出很小一端间隙起到间隙密封的作用。

密封圈4和密封调节挡板2套在推杆1上，本实施使用的密封圈4为O型圈，O型圈紧贴在推进结构主体后端的圆形凹槽底部71。如图3所示，密封调节挡板2为台阶型，与推进结构主体后端凹槽形状一致，密封调节挡板2中心带有通孔，直径比推杆1直径稍大；挡板前端21贴近密封圈4，距离为1mm，挡板台阶处截面22与推进结构主体台阶处截面72留有一段1-4mm调节距离，在安装调试时旋动调节螺栓用以调节O型圈密封程度。

推进结构主体7上靠近密封圈的一侧开有排气孔9，排气孔9上方的开孔用于安装密封阀门8，在向推进结构主体7中注液时气体从排气孔9排出，保证内部气体可以排净。当推进剂从排气孔溢出时，使用密封阀门8将排气孔9密封，完成注液初始化过程。

连接头6与推进结构主体7的推进腔固定连接，连接侧有一小段圆锥形的过渡段，用于减小液体流阻，从而使推进剂可以更稳定的流出。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，“密封连接”、“固定”等术语应做广泛理解。例如“密封连接”可以是焊接，也可以是通过密封圈密封连接，也可以是一地连接。“固定连接”可以是一体式加工，也可以是通过螺栓连接等机械式连接，也可以是焊接。

本领域的技术人员容易理解，上述实施例仅是本发明的最佳实施例之一，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于胶体推进器的液体推进结构，其特征在于，所述的用于胶体推进器的液体推进结构包括推杆(1)、密封调节挡板(2)、调节螺栓(3)、密封圈(4)、密封活塞(5)、连接头(6)、推进结构主体(7)和密封阀门(8)；

所述的推进结构主体(7)的中部设有横向的通孔作为推进腔，推杆(1)从推进腔的后端插入安装在推进腔内，推杆(1)的前端位于推进腔内，推杆(1)的尾端位于推进腔外，且推杆(1)的前端与密封活塞(5)固定连接；连接头(6)固定安装在推进腔的前端，连接头(6)内的液体通道与推进腔相连通；

所述的推进腔的后端依次设有台阶型凹槽和圆形凹槽，台阶型凹槽位于圆形凹槽外侧，台阶型凹槽上均布多个内螺纹孔；密封调节挡板(2)为台阶型，安装在台阶型凹槽中，密封圈(4)安装在圆形凹槽中；密封调节挡板(2)表面上均布沉头孔，与推进腔后端的台阶型凹槽上的内螺纹孔的位置相对应，调节螺栓(3)穿过密封调节挡板(2)上的沉头孔和台阶型凹槽上的内螺纹孔，将密封调节挡板(2)固定在推进腔中；密封调节挡板(2)的中心设有通孔，推杆(1)依次穿过密封调节挡板(2)的中心通孔以及密封圈(4)的中心孔，安装于推进腔内，密封调节挡板(2)起到限位和密封调节作用，密封圈(4)起密封作用，推杆(1)沿推进腔左右移动；

推进结构主体(7)的上部设有开孔，开孔底部设有排气孔(9)，排气孔(9)与推进腔相互连通，排气孔(9)靠近密封圈(4)，且位于密封圈(4)的内侧；密封阀门(8)安装在开孔内，实现排气孔(9)的打开与密封。

2.根据权利要求1所述的一种用于胶体推进器的液体推进结构，其特征在于，所述的密封调节挡板(2)的内侧表面即挡板台阶处截面(22)，推进腔后端的台阶型凹槽的表面即推进结构主体台阶处截面(72)，挡板台阶处截面(22)与推进结构主体台阶处截面(72)之间留有调节距离，以调整密封圈(4)的压缩率。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于胶体推进器的液体推进结构，其特征在于，推杆(1)与推进腔的内壁之间形成间隙密封；密封圈(4)的内径小于推进腔直径。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于胶体推进器的液体推进结构，其特征在于，连接头(6)与推进结构主体(7)的推进腔的连接侧设有过渡段，用于减小液体流阻。

5.根据权利要求3所述的一种用于胶体推进器的液体推进结构，其特征在于，连接头(6)与推进结构主体(7)的推进腔的连接侧设有过渡段，用于减小液体流阻。

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