一种在轨应用最多的霍尔推力器的制作方法

1.本发明涉及霍尔推力器技术领域，尤其涉及一种在轨应用最多的霍尔推力器。


背景技术：

2.霍尔推力器属于航天器中的推进装置，与传统的燃料推进器相比较，霍尔推力器具有明显的优势，霍尔效应中的磁场形成电势差之后，可以约束电极射出的电子流，让电子流在磁场中形成旋转的霍尔闭环。电子流本身几乎没有质量，无法利用动量守恒抛出质量后推动自身前进，这些电子流在电磁场的作用下加速，撞击并电离作为推进剂的氙气，电离态的氙再被电场加速射出。那么飞行器获得向前的动力，相比较燃料推进器来说，不需要携带过多的化学燃料，不用任何化学反应，直接靠电能喷射出的离子流获得动力，更节能环保。
3.另外安装霍尔推力器的航天器更好微操，比如说，卫星在轨道上各种姿势调整的时候，就得靠这个来微操，可以以细微的角度差改变飞行器的飞行轨迹。
4.而对当前的霍尔推力器，推力方向单一，在微调过程中，需要改变磁场方向或者电场方向，过程较为繁琐，因此，为解决次此类问题，我们提出一种在轨应用最多的霍尔推力器。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种在轨应用最多的霍尔推力器，包括外安装壳体，外安装壳体的内部固定安装有安装球套，安装球套的内部滑动安装有连接球体，且安装球套两端位置均呈垂直状，连接球体位于安装球套两端位置上分别固定安装有后位安装板和推进器外壳，推进器外壳内部设置有放电室；
8.外安装壳体位于后位安装板一侧位置上的内壁位置上固定安装有辅助套板，辅助套板上设置有驱动组件；
9.推进器外壳延伸至外安装壳体的外部位置上，外安装壳体位于推进器外壳一端位置上呈均匀分布固定安装有多个阴极发射端。
10.优选的外安装壳体与推进器外壳的相交处开设有圆形缺口，推进器外壳位于圆形缺口的圆周外壁上呈均匀分布设置有承托橡胶垫。
11.优选的每个承托橡胶垫之间的位置上开设有间隙，且每个承托橡胶垫的内曲面与推进器外壳的外曲面之间处于同一曲面。
12.优选的每个承托橡胶垫的外曲面上呈均匀分布固定安装有缓冲弹簧。
13.优选的驱动组件中包括伺服电机和四个安装板，辅助套板的内部中间位置开设有空腔，空腔内部分别分别转动安装有协动齿轮和主动齿轮，主动齿轮与协动齿轮之间啮合，
伺服电机安装在辅助套板的一侧外壁上，且伺服电机的输出轴贯穿辅助套板且与主动齿轮之间固定连接，四个安装板安装在协动齿轮的内壁上；
14.协动齿轮与后位安装板的圆心点之间重合。
15.优选的四个安装板沿协动齿轮的圆心点以九十度呈均匀分布。
16.优选的四个安装板上均固定安装有电动伸缩缸，电动伸缩缸的输出端上固定安装有位移推杆，位移推杆的末端呈球形，后位安装板靠近辅助套板的外壁上开设有呈环形的活动滑槽。
17.优选的每个安装板上固定安装有位移传感器，每个位移推杆均连接在位移传感器上的传动端上。
18.本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器，有益效果在于：本方案在使用过程中，推进器安装在连接球体上，而连接球体的另一端位置上也安装有后位安装板，在初始位置上，推进器的推力方向始终保持水平；
19.而后位安装板可以通过四个电动伸缩缸进行有序移动，在初始位置上，使推进器产生推力方向可以发生一定角度的变化，而在推力方向改变的同时，并配合协动齿轮的转动，使推力方向可以产生进一步的变化，以配合多种运行轨道的实用要求，无需增设过多的控制结构。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器的结构示意图；
21.图2为本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器的外安装壳体部件的剖切图；
22.图3为本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器的驱动组件的结构示意图；
23.图4为本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器的辅助套板部件的剖切图；
24.图5为本发明提出的一种在轨应用最多的霍尔推力器的承托橡胶垫部件的结构示意图。
25.图中：1、外安装壳体；2、阴极发射端；3、放电室；4、推进器外壳；5、辅助套板；6、后位安装板；7、承托橡胶垫；8、连接球体；9、安装球套；10、伺服电机；11、安装板；12、位移推杆；13、电动伸缩缸；14、位移传感器；15、主动齿轮；16、活动滑槽；17、协动齿轮；18、缓冲弹簧。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.参照图1-5，一种在轨应用最多的霍尔推力器，，包括外安装壳体1，外安装壳体1的内部固定安装有安装球套9，安装球套9的内部滑动安装有连接球体8，且安装球套9两端位
置均呈垂直状，连接球体8位于安装球套9两端位置上分别固定安装有后位安装板6和推进器外壳4，推进器外壳4内部设置有放电室3；
29.外安装壳体1位于后位安装板6一侧位置上的内壁位置上固定安装有辅助套板5，辅助套板5上设置有驱动组件；
30.推进器外壳4延伸至外安装壳体1的外部位置上，外安装壳体1位于推进器外壳4一端位置上呈均匀分布固定安装有多个阴极发射端2，外安装壳体1与推进器外壳4的相交处开设有圆形缺口，推进器外壳4位于圆形缺口的圆周外壁上呈均匀分布设置有承托橡胶垫7，每个承托橡胶垫7之间的位置上开设有间隙，且每个承托橡胶垫7的内曲面与推进器外壳4的外曲面之间处于同一曲面，每个承托橡胶垫7的外曲面上呈均匀分布固定安装有缓冲弹簧18，驱动组件中包括伺服电机10和四个安装板11，辅助套板5的内部中间位置开设有空腔，空腔内部分别分别转动安装有协动齿轮17和主动齿轮15，主动齿轮15与协动齿轮17之间啮合，伺服电机10安装在辅助套板5的一侧外壁上，且伺服电机10的输出轴贯穿辅助套板5且与主动齿轮15之间固定连接，四个安装板11安装在协动齿轮17的内壁上；
31.协动齿轮17与后位安装板6的圆心点之间重合，四个安装板11沿协动齿轮17的圆心点以九十度呈均匀分布，四个安装板11上均固定安装有电动伸缩缸13，电动伸缩缸13的输出端上固定安装有位移推杆12，位移推杆12的末端呈球形，后位安装板6靠近辅助套板5的外壁上开设有呈环形的活动滑槽16，每个安装板11上固定安装有位移传感器14，每个位移推杆12均连接在位移传感器14上的传动端上。
32.使用原理及优点：本发明在使用过程中，以霍尔推进器的运行原理进行：运动电荷在放电室中形成的闭环螺旋磁场进行环形移动，而从电场中射出的电子在磁场作用下，获得更高的加速度并向外喷出产生反向推力，在此处不多作赘述；
33.而投入飞行器这类的运用过程中，推进器外壳4是安装在连接球体8上，而连接球体8的一端安装在后位安装板6上，且连接球体8在安装球套9中可以进行360
°
自由旋转，并且在初始状态下，每个电动伸缩缸13带动位移推杆12的行程量相等，所以后位安装板6在初始状态下，保证推进器外壳4内部的放电室3产生的推力方向始终沿外安装壳体1的长度方向保持平行，那么在该位置上，飞行器在该结构上的飞行轨道始终保持直行状态；
34.而在需要改变飞行器飞行轨道时，操作步骤如下：
35.1)：因为在初始状态下，每个安装板11上的电动伸缩缸13始终位于后位安装板6上四个象限点上，在推力方向保证水平的情况下，其中一个象限点上的电动伸缩缸13启动，带动位移推杆12向后位安装板6的位置上移动，而因为位移推杆12贯穿在位移传感器14上，所以可以通过位移传感器14检测位移推杆12的运动形成；
36.2)：在1)部分中，当其中一个象限点位置上的位移推杆12向后位安装板6处移动时，那么位于另一个对侧象限点位置上的位移推杆12就会沿着远离后位安装板6的方向进行反方向移动，那么后位安装板6沿着其圆心点并沿着其中一个象限点位置上的位移推杆12的移动方向发生倾斜，例如位于上侧象限点的位移推杆12发生移动时，后位安装板6就会沿着向右侧的方向倾斜，所以推进器外壳4产生的推力由初始状态的水平方向改变为倾斜向下的推力方向；
37.3)：在2)部分进行同时，其中两个呈对侧分布的位移推杆12发生移动的同时，那么对应的推进器外壳4产生的推力方向仅仅会发生单一方向的改变，而另外两个呈对对侧分
布的位移推动杆12也会配合发生移动，所以后位安装板6在沿一个方向倾斜的同时，也会沿着另一个方向发生倾斜，并且两个倾斜方向互相垂直；
38.4)：在2)部分和3)部分进行的同时，伺服电机10同步启动，通过主动齿轮15来带动协动齿轮17进行一定角度的转动，转动方向可以为顺时针或者逆时针，所以后位安装板6在发生两个方向的倾斜的同时，通过伺服电机10进一步的限制了后位安装板6的倾斜角度，调节灵活度更高；
39.5)：最后，在推进器外壳4发生推力方向改变的同时，推进器外壳4会碰撞到对应位置上的承托橡胶垫7，通过承托橡胶垫7来保护推进器外壳4。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。