一种离子推力器环形磁钢安装结构的制作方法

本发明公开了一种离子推力器环形磁钢安装结构，属于航天技术和真空技术领域。

背景技术：

电推进技术作为一种先进空间推进技术，已经在空间各个应用领域得到了广泛应用，包括姿态控制、南北位置保持、轨道转移、大气阻尼补偿、深空探测主推进等。尤其在深空探测任务中，电推进技术以其高比冲、长寿命等特点，可以大大节省推进剂携带量，增加航天器有效载荷比例，具有很强的优势。

环切场离子推力器放电室具有放电效率高、束流平直度好、所需永磁体磁感应强度弱的优点。大直径环形磁钢不易加工和充磁，通常采用小块磁钢拼接的方法制备磁钢环，这种方法存在因磁钢间的排斥难易紧密排列，装配困难。同时，离子推力器工作时产生的高温，对磁钢耐温提出了较高要求。本发明解决了由多个小块磁钢组装成环形磁钢过程中相互排斥难以紧密排布问题和环形磁钢在推力器上的装配问题，降低了离子推力器对磁钢的高温使用性要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的问题而提供一种离子推力器环形磁钢安装结构，本发明解决了由多个小块磁钢组装成环形磁钢过程中相互排斥难以紧密排布安装问题，通过磁钢安装位置的设计降低了离子推力器对磁钢的高温使用性要求。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种离子推力器环形磁钢安装结构，包括磁钢、极靴，所述极靴和磁钢置于磁钢盒内，所述磁钢装配到磁钢盒时利用极靴对磁钢的吸引力实现小块磁钢的紧密排列，所述磁钢盒用磁钢盖封装，所述磁钢盒和磁钢盖通过连接螺钉组件安装在推力器外壳上。

所述磁钢盒和磁钢盖材质为硬铝或钛合金无磁材料。

所述极靴材质为精密合金或电工纯铁导磁材料。

所述磁钢盖靠近离子推力器阳极侧厚度小于1.5mm。

所述磁钢盖外表面等离子体喷涂氧化铝涂层。

所述磁钢与离子推力器阳极间的距离小于4mm。

本发明的离子推力器环形磁钢安装结构，在不影响磁场的强度和分布的前提下，通过设计极靴，解决了由多个小块磁钢组装成环形磁钢过程中相互排斥难以紧密排布安装困难问题。利用将磁钢环安装于外壳上的设计降低了离子推力器对磁钢的高温使用性要求。

附图说明

图1 为本发明离子推力器环形磁钢安装结构示意图；

图中：1-磁钢盖、2-磁钢盒、3-磁钢、4-极靴、5-螺钉组件、6-推力器外壳、7-离子推力器阳极。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明，但不限于此。

如图所示，一种离子推力器环形磁钢安装结构，包括磁钢3、极靴4，极靴4和磁钢3置于磁钢盒2内，其中极靴4安装在磁钢盒2内远离离子推力器阳极的一侧，磁钢3装配到磁钢盒2时利用极靴4对磁钢3的吸引力实现小块磁钢3的紧密排列，利用磁钢盒2的盒式安装结构将小块磁钢3拼接成磁钢环，解决了由多个小块磁钢组装成环形磁钢过程中相互排斥难以紧密排布问题。磁钢盒2用磁钢盖3封装，磁钢盒2和磁钢盖1通过连接螺钉组件5安装在推力器外壳6上，解决了环形磁钢在推力器上的装配问题。其中磁钢盒2和磁钢盖1材质为硬铝或钛合金无磁材料。极靴4材质为精密合金或电工纯铁导磁材料。磁钢盖1靠近离子推力器阳极7侧厚度小于1.5mm。磁钢盖1外表面等离子体喷涂氧化铝涂层，氧化铝涂层不仅提高了磁钢盖的表面发射率，并确保磁钢盖1与离子推力器阳极7间的电绝缘；磁钢3与离子推力器阳极7间的距离小于4mm。

本发明结构的环形磁钢3组件通过螺钉组件5固定到推力器外壳6上，并与离子推力器阳极7隔离；其安装结构将离子推力器阳极7与磁钢3间的热传导由传统推力器的导热传导转变为辐射传导，将推力器外壳6与磁钢3间的热传导由传统推力器的辐射传导转变为导热传导。在推力器外壳6温度低于离子推力器阳极7条件，利用这种传导方式的转变降低了离子推力器对磁钢3的高温使用性要求。

本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。