CN218325112U - 一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构 - Google Patents

Abstract

一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，涉及航空航天领域中空间电推进用的电气绝缘结构领域。本实用新型是为了解决传统空心阴极通过绝缘陶瓷钎焊的方式进行电气绝缘，进而导致难以进行拆卸的问题。本实用新型所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，底层片的边缘开有两个镜像对称设置的凹弧形槽，底层片与所述顶层片的外轮廓相同，顶层片、中层片和底层片同心层叠设置构成绝缘体，顶层片上开有T字形槽孔，绝缘体开有中心孔和八个螺纹孔，八个螺纹孔包括一个加热负连接孔、一个触持极接线孔、五个固定孔和一个加热正连接孔。本实用新型便于安装拆卸，方便实验过程中对空心阴极的拆卸、检测和维修。

Description

一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构

技术领域

本实用新型属于航空航天领域中空间电推进用的电气绝缘结构。

背景技术

空心阴极被称为电推进的“心脏”，主要作为电子源来维持推力器羽流的准中性，同时提供足够多的种子电子帮助推力器成功启动，是电推进的单点失效串联组件。

空心阴极内部的工作过程受到多物理场耦合影响，具有极其复杂的等离子体环境，如：高低温交变、高电流密度和高密度等离子体轰击。因此，实验过程中经常需要对其内部关键部件进行诊断测试。

由于空心阴极结构中具有加热正、加热负和触持极等多个电极，彼此之间需要在很小的空间内做好绝缘。因此，传统的办法一般是通过绝缘陶瓷钎焊，但这存在一个很大的弊端，钎焊之后会将各电极固定住，很难再进行拆卸。

实用新型内容

本实用新型是为了解决传统空心阴极通过绝缘陶瓷钎焊的方式进行电气绝缘，进而导致难以进行拆卸的问题，现提供一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构。

一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，包括顶层片、中层片和底层片，顶层片、中层片和底层片均为圆形，所述顶层片和底层片的直径相同且小于所述中层片的直径，所述底层片的边缘开有两个镜像对称设置的凹弧形槽，所述凹弧形槽与所述底层片的外边缘呈弧形过渡结构，所述底层片与所述顶层片的外轮廓相同，所述顶层片、中层片和底层片同心层叠设置构成绝缘体，所述底层片中两个凹弧形槽的对称轴与所述顶层片中两个凹弧形槽的对称轴相互垂直，所述顶层片上开有T字形槽孔，所述T字形槽孔两条边的交点与绝缘体的中心重合，

所述绝缘体的中心均开有中心孔1，

所述绝缘体上开有八个螺纹孔，其中，三个螺纹孔位于T字形槽孔中，两个螺纹孔位于所述底层片的两个凹弧形槽中，两个螺纹孔位于所述顶层片的两个凹弧形槽中并作为固定孔4，一个螺纹孔与T字形槽孔的纵边位于同一条直线并作为加热正连接孔5，

所述加热正连接孔5沿其轴向分为三段，两端段的内径相同并小于中间段的内径。

进一步的，上述顶层片、中层片和底层片均为氧化铝陶瓷片。

进一步的，上述顶层片、中层片和底层片呈一体结构。

进一步的，上述中心孔1的内壁与中层片朝向顶层片一侧的表面之间设有倒角。

进一步的，上述顶层片和底层片的直径为24mm，所述中层片的直径为26mm。八个螺纹孔的直径均为2.1mm。T字形槽孔的槽宽为3.6mm，T字形槽孔边的端部边缘均位于直径为22mm的圆上，T字形槽孔两边交点处为直径为8mm的圆孔。凹弧形槽的弧形半径为3.6mm，凹弧形槽与顶层片和底层片外边缘弧形过度处的弧形半径为3.3mm。

本实用新型是一种空间电推进所用电子源和中和器的电路与气路绝缘结构，其优点为：

本实用新型与传统通过钎焊陶瓷的方式相比，不仅将各个电极在相对较小的空间内很好的绝缘，同时具有整体结构一体化便于安装拆卸的优势，方便实验过程中对空心阴极的拆卸、检测和维修。

附图说明

图1为电气绝缘结构的正面立体结构图；

图2为电气绝缘结构的背面立体结构图；

图3为电气绝缘结构沿图1中虚线对半分开时两部分的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1至3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，包括顶层片、中层片和底层片。所述顶层片、中层片和底层片均为氧化铝陶瓷片。

顶层片、中层片和底层片均为圆形，所述顶层片和底层片的直径相同且小于所述中层片的直径。所述底层片的边缘开有两个镜像对称设置的凹弧形槽，所述凹弧形槽与所述底层片的外边缘呈弧形过渡结构。实际应用时，底层片的两个凹弧形槽直接与空心阴极基部的金属外壳相接。

所述底层片与所述顶层片的外轮廓相同。

所述顶层片、中层片和底层片同心层叠设置构成呈一体结构的绝缘体。

所述底层片中两个凹弧形槽的对称轴与所述顶层片中两个凹弧形槽的对称轴相互垂直，所述顶层片上开有T字形槽孔，所述T字形槽孔两条边的交点与绝缘体的中心重合。

所述绝缘体的中心均开有中心孔1，中心孔1的内壁与中层片朝向顶层片一侧的表面之间设有倒角。中心孔1作为气路通道为空心阴极提供流量。

所述绝缘体上开有八个螺纹孔，八个螺纹孔排布如下：

三个螺纹孔位于T字形槽孔中。这个三个螺纹孔中的一个作为加热负连接孔2。加热负连接孔2用于固定气路，由于该气路直接与加热负相连，加热负连接孔2还能够通过螺钉直接作为加热负的外接线柱引出孔。剩余两个螺纹孔起固定绝缘陶瓷和气路的作用。

两个螺纹孔位于所述底层片的两个凹弧形槽中。这两个螺纹孔中的一个作为触持极接线孔3。由于底层片直接与空心阴极基部的金属外壳相接，通过触持极接线孔3卡住螺钉作为触持极外接线柱引出孔。剩余一个螺纹孔起固定绝缘陶瓷和空心阴极的作用。

两个螺纹孔位于所述顶层片的两个凹弧形槽中均作为固定孔4。两个固定孔4通过螺钉分别用于紧固绝缘陶瓷和空心阴极。

一个螺纹孔与T字形槽孔的纵边位于同一条直线并作为加热正连接孔5，所述加热正连接孔5沿其轴向分为三段，两端段的内径相同并小于中间段的内径。加热正连接孔5中间段用于卡装电极，将空心阴极的阳极正作为接线柱引出。

本实施方式所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，在实际应用时，按照图1中的虚线被划分为两半，如图3所示的结构。这样的目的是使得加热正连接孔5中间段的能够卡装电极。

实际应用时电气绝缘结构的具体尺寸为：顶层片和底层片的直径为24mm，所述中层片的直径为26mm。八个螺纹孔的直径均为2.1mm。T字形槽孔的槽宽为3.6mm，T字形槽孔边的端部边缘均位于直径为22mm的圆上，T字形槽孔两边交点处为直径为8mm的圆孔。凹弧形槽的弧形半径为3.6mm，凹弧形槽与顶层片和底层片外边缘弧形过度处的弧形半径为3.3mm。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (8)

1.一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，包括顶层片、中层片和底层片，顶层片、中层片和底层片均为圆形，所述顶层片和底层片的直径相同且小于所述中层片的直径，所述底层片的边缘开有两个镜像对称设置的凹弧形槽，所述凹弧形槽与所述底层片的外边缘呈弧形过渡结构，所述底层片与所述顶层片的外轮廓相同，所述顶层片、中层片和底层片同心层叠设置构成绝缘体，所述底层片中两个凹弧形槽的对称轴与所述顶层片中两个凹弧形槽的对称轴相互垂直，所述顶层片上开有T字形槽孔，所述T字形槽孔两条边的交点与绝缘体的中心重合，

所述绝缘体的中心均开有中心孔(1)，

所述绝缘体上开有八个螺纹孔，其中，三个螺纹孔位于T字形槽孔中，两个螺纹孔位于所述底层片的两个凹弧形槽中，两个螺纹孔位于所述顶层片的两个凹弧形槽中并作为固定孔(4)，一个螺纹孔与T字形槽孔的纵边位于同一条直线并作为加热正连接孔(5)，

所述加热正连接孔(5)沿其轴向分为三段，两端段的内径相同并小于中间段的内径。

2.根据权利要求1所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，所述顶层片、中层片和底层片均为氧化铝陶瓷片。

3.根据权利要求1或2所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，所述顶层片、中层片和底层片呈一体结构。

4.根据权利要求3所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，中心孔(1)的内壁与中层片朝向顶层片一侧的表面之间设有倒角。

5.根据权利要求4所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，

所述顶层片和底层片的直径为24mm，所述中层片的直径为26mm。

6.根据权利要求5所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，八个螺纹孔的直径均为2.1mm。

7.根据权利要求6所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，T字形槽孔的槽宽为3.6mm，T字形槽孔边的端部边缘均位于直径为22mm的圆上，T字形槽孔两边交点处为直径为8mm的圆孔。

8.根据权利要求7所述的一种空间电推进空心阴极的电气绝缘结构，其特征在于，凹弧形槽的弧形半径为3.6mm，凹弧形槽与顶层片和底层片外边缘弧形过度处的弧形半径为3.3mm。

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