高溫真空燒結爐的饋電結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高溫燒結爐技術領域，具體涉及一種高溫真空燒結爐的饋電結構。
【背景技術】
[0002]上面提及的高溫真空燒結爐是在“工欲其善必先利其器”的背景下誕生的，以屬于類金剛石氮化物范疇的氮化鋁(ALN)基片為例，由于其具有并非限于以下諸方面的長處:熱導率高，約為20W/m.k，接近BeO和SiC，并且是Al2O3的五倍以上；熱膨脹系數小，在4.5X106°C，與Si (3.5?4X10 6°C)以及GaAs (6X 10 6°C )相當；電性能特性優異，具體而言，介電常數、介質損耗、體電阻率和介電強度十分優異；機械性能理想，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷；純度高、光傳播持性好和無毒；等等，因而受到人們的器重。但是，由于氮化鋁的燒結溫度較高，約在2000°C左右，因而不論是爐體結構還是加熱裝置以及與爐體相關的輔助設施均具有嚴苛的要求，也就是說常規的高溫燒結爐無法勝任對氮化鋁或類似材料的高溫燒結。
[0003]在公開的中國專利文獻中可見諸關于高溫真空燒結爐的技術信息，如發明專利申請公布號CN102331175A (高溫真空燒結爐)、CN1352375A (電阻加熱式超高溫真空燒結爐)、CN104776714A (高溫真空燒結爐用紅外測溫裝置及高溫真空燒結爐)、CN104792151A (采用液壓升降裝置的高溫真空燒結爐)和CN104236314A (—種用于氮化鋁燒結的高溫燒結爐加熱系統)，等等。
[0004]如業界所知，前述的饋電機構是為爐管加熱機構提供電源支撐的重要機構，其在爐殼(即爐體)上的設置合理與否以及自身結構的優化與否既關系到成套高溫真空燒結爐的整潔性又牽涉到使用中的安全性并且還關系到與外部電源電路連接是否方便，等等。然而在并非限于上面例舉的專利申請方案中均未給出相應的技術啟示，因此有必要加以探索，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

【發明內容】

[0005]本發明的任務在于提供一種有助于保障爐殼外部的整潔性、有利于體現理想的安全性和有便于與外部電源電路實現電氣連接的高溫真空燒結爐的饋電結構。
[0006]本發明的任務是這樣來完成的，一種高溫真空燒結爐的饋電結構，所述的高溫真空燒結爐包括一爐殼，該爐殼具有一爐殼冷卻機構、并且在爐殼上配接有爐管抽真空接口、爐筒抽真空接口、保護氣體管接口和電極接口，在爐殼的長度方向的左端端口和右端端口的部位各擴設有一爐殼法蘭邊，并且在對應于該爐殼法蘭邊的部位配設有一爐殼端蓋；一爐筒，該爐筒以并行于所述爐殼的長度方向的狀態設置在爐殼的爐殼腔內，并且該爐筒的爐筒外壁與爐殼的爐殼腔壁之間保持有空間，藉由該空間構成為爐殼腔通風道，在爐筒的長度方向的左端端口和右端端口的部位各嵌置有一爐筒門蓋圈，該爐筒門蓋圈與所述的爐殼法蘭邊平齊；一爐筒內套，該爐筒內套設置在爐筒的爐筒腔內并且與爐筒腔的腔壁貼觸；一爐管，該爐管設置在所述爐筒的爐筒腔內，并且該爐管的外壁與所述爐筒內套之間保持有空間，藉由該空間構成為爐管加熱機構腔，在爐管的爐管腔內以并行于爐管腔的長度方向并且位于爐管腔的底部設置有一爐床；一保護氣體引入機構，該保護氣體引入機構設置在所述爐管腔內，并且在對應于所述保護氣體管接口的位置伸展到爐殼外與保護氣體供給源管路連接；一爐管加熱機構，該爐管加熱機構設置在所述爐管加熱機構腔內，所述爐管抽真空接口與所述爐管的爐管腔相通，所述爐筒抽真空接口與所述爐殼腔通風道相通，所述的爐管加熱機構的數量有一組，該組爐管加熱機構各包括一組石墨加熱單元和一組石墨電極柱，一組石墨加熱單元圍繞所述爐管的圓周方向以等距離間隔狀態設置在所述爐管加熱機構腔內，并且該組石墨加熱單元各由一組石墨加熱棒和一對石墨導電連接條組成，一組石墨加熱棒既彼此間隔又相互在長度方向保持并行，一對石墨導電連接條中的其中一枚石墨導電連接條與一組石墨加熱棒的一端端部連接，而一對石墨導電連接條中的另一枚石墨導電連接條與一組石墨加熱棒的另一端端部連接，一組石墨電極柱的底部各構成有一石墨棒連接座，該石墨棒連接座與所述的一組石墨加熱單元中的兩相鄰的石墨加熱單元連接，而一組石墨電極柱的上部與開設在爐筒上的石墨電極柱孔相對應并且伸展到石墨電極柱孔外，而石墨電極柱孔的位置與所述的電極接口相對應，并且在一組石墨電極柱的上部的外壁上各構成有石墨電極柱外螺紋，在該石墨電極柱外螺紋上配設有一石墨電極柱限定螺母，在一組石墨電極柱的上部的中央位置各開設有一電極連接螺紋孔，該電極連接螺紋孔為盲孔，所述的饋電結構包括饋電機構，該饋電機構的數量與所述的一組石墨電極柱的數量相等并且各包括上、下絕緣套、絕緣墊、固定板、電極接線板、電極和電極冷卻裝置，下絕緣套的中部位于所述石墨電極柱孔內，下絕緣套的上端探出石墨電極柱孔并且在該上端的外壁上設有上絕緣套配接外螺紋，而下絕緣套的下端同樣探出石墨電極柱孔并且探入到所述的爐管加熱機構腔內，在該下絕緣套的下端的外壁上設有下絕緣套限定螺母配合外螺紋，在該下絕緣套限定螺母配合外螺紋上配設有一下絕緣套限定螺母，藉由該下絕緣套限定螺母而將下絕緣套限定在所述的爐筒上，在下絕緣套的長度方向的中央位置構成有一石墨加熱棒孔，在上絕緣套的上絕緣套腔的下部的腔壁上構成有上絕緣套配接內螺紋，該上絕緣套配接內螺紋與所述上絕緣套配接外螺紋螺紋配合，上絕緣套的上部探入到所述電極接口內，所述的石墨電極柱的上部途經石墨加熱棒孔探入到上絕緣套腔內，并且由所述的石墨電極柱限定螺母限定，絕緣墊設置在所述電極接口上，在該絕緣墊的中央位置開設有一絕緣墊電極讓位孔，該絕緣墊電極讓位孔與所述上絕緣套腔相對應，固定板疊置在絕緣墊上，并且該固定板通過一組固定板螺釘連同絕緣墊與電極接口固定，在固定板上并且在對應于絕緣墊電極讓位孔的位置開設有固定板電極讓位孔，電極接線板套固在電極上，并且該電極接線板與外部電源電路電氣連接，而電極的下端以窄縮狀態構成有一電極螺紋連接頭，該電極螺紋連接頭與所述電極連接螺紋孔配合連接，在電極上部的中央位置構成有一電極冷卻腔，電極冷卻裝置包括冷卻水接頭和一冷卻水管，冷卻水接頭的下端與所述電極的上部螺紋連接，冷卻水接頭的上端構成為進水管路配接口，而在冷卻水接頭的側部延伸有一回水管路配接口，冷卻水管自所述進水管路配接口引入并且在途經冷卻水接頭的冷卻水接頭腔后自冷卻水接頭腔的底部伸展到所述電極冷卻腔內，所述回水管路配接口與冷卻水接頭腔相通，而冷卻水接頭腔與電極冷卻腔相通。
[0007]在本發明的一個具體的實施例中，在所述的爐殼上設置有與所述爐管的爐管腔相通的壓力檢測器安裝接口、溫度測定器安裝接口、熱電偶安裝接口和紅外線探測器安裝接口，并且在爐殼上還設置有與所述爐管加熱機構腔相通的加熱機構腔溫度檢測器安裝接
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[0008]在本發明的另一個具體的實施例中，所述的爐殼冷卻機構包括一爐殼冷卻隔套、一組冷卻介質引入接口和一組熱介質引出接口，爐殼冷卻隔套構成于所述爐殼上，一組冷卻介質引入接口在對應于爐殼的長度方向的下部的位置以間隔狀態構成于爐殼上并且由冷卻介質引入管路與冷卻介質供給源連接，該組冷卻介質引入接口均與爐殼冷卻隔套相通，一組熱介質引出接口在對應于爐殼的長度方向的上部的位置以間隔狀態構成于爐殼上并且由熱介質引出管路與所述冷卻介質供給源連接而形成冷卻介質循環回路，該組熱介質引出接口均與爐殼冷卻隔套相通。
[0009]在本發明的又一個具體的實施例中，在所述爐殼的長度方向的左端和右端并且在對應于所述爐殼法蘭邊背對所述爐殼端蓋的一側的位置圍繞爐殼的圓周方向以間隔狀態固定有銷軸座，在銷軸座上通過銷軸鉸接有一鎖緊螺桿，并且在該鎖緊螺桿的末端配設有一手輪，在所述的爐殼端蓋朝向爐殼的一側并且在對應于爐殼法蘭邊的位置擴設有一爐殼端蓋法蘭邊，在該爐殼端蓋法蘭邊背對爐殼法蘭邊的一側并且圍繞爐殼端蓋法蘭邊的圓周方向以間隔狀態固定有數量與所述銷軸座的數量相等以及位置相對應的端蓋鎖定爪，藉由所述鎖緊螺桿探入或退出端蓋鎖定爪的鎖定爪槽并且對所述手輪作順時針或逆時針的操作而使爐殼端蓋對爐殼的端口封閉或解除封閉，在所述爐殼上并且在伴隨于所述銷軸座的位置還固定有一對爐殼鉸鏈座，而在所述的爐殼端蓋上并且在對應于一對爐殼鉸鏈座的位置固定有一對爐殼端蓋鉸鏈連接頭，該對爐殼端蓋鉸鏈連接頭各通過連接頭銷軸與一對爐殼鉸鏈座鉸接；在爐殼端蓋上構成有端蓋冷卻介質隔套，該端蓋冷卻介質隔套通過構成于爐殼端蓋上的并且與端蓋冷卻介質隔套相通的端蓋冷卻介質引入接口和端蓋熱介質引出接口與冷卻介質供給源形成循環冷卻回路，并且在爐殼端蓋上還設置有一用于對所述爐管的爐管腔的腔口以及對所述爐管加熱機構腔的腔口封閉或解除封閉的端蓋密封機構，在所述的爐殼腔通風道內并行于爐殼腔通風道以間隔狀態設置有用于對所述爐筒定位的爐筒墊塊。
[0010]在本發明的再一個具體的實施例中，所述的端蓋密封機構包括動圈驅動作用缸、動圈支承連接座、動圈、蓋板座架、彈簧壓板、后蓋板、爐筒封閉蓋、爐管蓋和護圈，動圈驅動作用缸以水平懸臂狀態固定在所述爐殼端蓋背對所述爐殼的一側，并且位于爐殼端蓋的邊緣部位，該動圈驅動作用缸的動圈驅動作用缸柱伸展到爐殼端蓋的爐殼端蓋腔內，動圈支承連接座在爐殼端蓋腔內與爐殼端蓋固定，護圈通過一組護圈固定座以騰空于爐殼端蓋腔的腔底壁的狀態與腔底壁固定，并且在該護圈的底部的中央位置開設有一護圈通風孔，而在護圈的側壁上開設有一對蓋板座架銷軸調整孔，該對蓋板座架銷軸調整孔圍繞護圈的側壁的圓周方向彼此相隔180°而處于相互面對面的狀態，在護圈的底壁上并且在對應于所述動圈驅動作用缸柱的位置開設有一作用缸柱讓位孔，動圈在對應于護圈的外側的位置設置在爐殼端蓋腔內，并且在該動圈上設置有一動圈支承連接座連接螺釘和一作用缸柱固定座，在該作用缸柱固定座上配設有一作用缸柱固定連接螺釘，動圈支承連接座連接螺釘與所述的動圈支承連接座連接，而作用缸柱固定連接螺釘與動圈驅動作用缸柱的末端端面上的作用缸柱端面螺孔連接，并且在動圈上開設有一對動圈銷軸孔，該對動圈銷軸孔圍繞動圈的圓周方向彼此相隔180°并且與所述的一對蓋板座架銷軸調整孔相對應，蓋板座架對應于動圈內，并且該蓋板座架通過一對蓋板座架銷軸螺釘在穿過所述的一對動圈銷軸孔后探入到所述的一對蓋板座架銷軸調整孔內與護圈連接，在蓋板座架上還固定有一組蓋板座圈，并且在蓋板座架的中央位置固定有蓋板座架螺桿，彈簧壓