[发明专利]一种电推力器推进剂流率调节流阻器以及调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电推力器推进剂流率调节流阻器以及调节方法，可用于离子推力器、霍尔推力器等电推力器推进剂流率调节场合，属于测试计量领域。

背景技术

流阻器是离子推力器、霍尔推力器等电推力器推进剂流率调节最关键的组件。文献“多孔金属材料在微小流率节流器上的应用，《粉末冶金工业》第17卷、2007年2月、第1期、第34页～第37页”，介绍了多孔金属材料在节流器流率为1sccm～20sccm范围内的应用。在应用中，利用激光焊接的方式，将多孔塞片焊接在节流腔上，并通过“焊接—流率测试—再焊接—再流率测试”多次迭代焊接的方式，改变多孔塞片在节流腔上的有效流通面积，进而实现流率调节功能，最终满足电推力器正常工作的推进剂流率要求。

采用激光焊接的方式，将多孔塞片焊接在节流腔上对多孔塞片和节流腔之间的配合精度要求较高，不利于多孔塞片的加工，导致其在压制、定型及线切割过程中的加工难度较大，焊接合格率较差。同时，针对多孔金属材料在节流器流率为50sccm～200sccm更大范围内的应用与流率调节，由于多孔塞片的孔隙度随其设计流率的增大而增大，若继续采用激光焊接方式，在焊缝周围极为容易产生漏孔，直接导致节流腔的报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种电推力器推进剂流率调节流阻器，改变多孔塞片在节流腔上的安装方式，使得多孔塞片在节流腔上的有效流通面积手动、实时可调。通过这种安装方式，可以降低多孔塞片的加工难度，提高合格率，扩大多孔金属材料在电推力器推进剂流率调节功能中的使用范围。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种电推力器推进剂流率调节流阻器，包括：活塞管路(1)、螺母(2)、第一垫圈(3)、第二垫圈(4)、节流腔(5)以及多孔塞片(6)；

所述节流腔(5)为圆柱状结构，其内部开有与节流腔(5)的圆柱体同轴的沉孔，沉孔底部开有与所述沉孔联通且与节流腔(5)同轴的通孔；所述通孔内径小于沉孔内径；节流腔(5)外圆上加工有外螺纹；

所述活塞管路(1)由一体加工的上圆柱和下圆柱组成，下圆柱的半径大于上圆柱半径；活塞管路(1)内部加工有与下圆柱同轴的通孔；所述下圆柱的外圆与节流腔(5)沉孔内圆配合；

所述螺母(2)为一端开有圆形沉孔的柱状结构，另一端开有与该圆形沉孔同轴且与活塞管路(1)上圆柱外圆配合的通孔；所述圆形沉孔的内壁加工有与节流腔(5)外圆上外螺纹配合的内螺纹；

所述第一垫圈(3)和第二垫圈(4)均为纯银材料的环形结构体，外圆与节流腔(5)沉孔内壁配合，内径大于节流腔(5)通孔和活塞管路(1)通孔的内径；第一垫圈(3)和第二垫圈(4)相对的端面均加工有圆形的凹槽，从而在环形结构体的内圆的侧壁上形成台阶面；

所述第二垫圈(4)的凹槽向上置于节流腔(5)沉孔底部上，所述多孔塞片(6)置于第二垫圈(4)之上，多孔塞片(6)一端的外缘与第二垫圈(4)的内圆台阶面配合，第一垫圈(3)的凹槽向下置于第二垫圈(4)之上，其内圆台阶面与多孔塞片(6)下端的外缘配合；活塞管路(1)的下圆柱置于节流腔(5)的沉孔内；所述活塞管路(1)的上圆柱从螺母(2)的通孔穿出，所述节流腔(5)的外螺纹旋入螺母(2)的沉孔内；

所述两个垫圈处于未发生形变状态时，螺母(2)的沉孔底面与所述节流腔(5)的上端面之间留有间隙。

所述节流腔(5)的沉孔底面上加工有一圈牙型凸起；所述活塞管路(1)的下圆柱的下底面加工有一圈牙型凸起。

所述第一垫圈(3)和第二垫圈(4)的内径比所述节流腔(5)通孔和活塞管路(1)的通孔内径至少大3mm。

所述第一垫圈(3)和第二垫圈(4)的凹槽深度小于0.5mm。

所述节流腔(5)、活塞管道(1)与螺母(2)均采用不锈钢材料加工。

一种基于上述流阻器的调节方法，包括如下步骤：

(1)、将节流腔(5)的通孔接通电推力器推进剂储存装置，活塞管路(1)的通孔接通电推力器，然后调节推进剂储存装置的储存压力，使节流腔(5)的通孔内推进剂压力值保持在要求的压力值范围内；

(2)、采用推进剂流率测试装置测试节流腔(5)通孔内推进剂流率；

(3)、不断拧紧螺母(2)，控制第一垫圈(3)和第二垫圈(4)的形变，直至多孔塞片(6)有效流通面积使节流腔(5)通孔内推进剂流率满足电推力器正常工作要求。

本发明具有如下有益效果：