一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，包括上连接件、下连接件和紧固环，下连接件的上端呈球形状，下连接件从上至下穿过紧固环且球形状上端位于紧固环内，上连接件的下部位于紧固环内且与紧固环固定连接，上连接件的底部开有与球形状上端相配合的球形凹槽；下连接件的上部沿轴向开有轴向孔，轴向孔内设置有顶杆，下连接件上沿径向开有与轴向孔下端相通的径向孔，径向孔内设置有将顶杆顶紧在球形凹槽上的顶紧件。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，能有效解决采用原料棒夹持头调节原料棒对中时，需要调节各个紧固螺钉、调节过程困难、调节范围小的问题，提高了对中效率，扩大了调节范围，降低了调节难度，缩短了调节时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种夹具，尤其是涉及一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具。
技术介绍
采用电子束悬浮区域熔炼法制取金属单晶是一项传统的方法，从上世纪初国际上即已开展了相关的研究，国内从五十年代开始也开展了相关研究，六十年代引进了主体设备(电子束悬浮区域熔炼炉)通过“区熔堆积法”来制备如W、Mo、Ta、Nb等金属单晶。电子束悬浮区域熔炼的工作原理如图I所示，灯丝12在电子枪9的作用下发射电子，经过加速的电子同时轰击原料棒8和籽晶10，产生的热使得金属单晶在熔区11处生长形成。采用电子束悬浮区域熔炼法生长单晶时要求原料棒8、电子枪9和籽晶10的中心必须在同一条直线上，由于加工的原因，原料棒8不可能加工的很直，所以在制取金属单晶的·过程中需根据原料棒的弯曲情况随时调节原料棒8、电子枪9和籽晶10的对中度。在实际生产中，原料棒8是通过螺钉固定在如图2所示的原料棒夹持头上，然后将该夹持头通过螺钉紧固在电子束悬浮区域熔炼炉的送料杆上。采用如图2所示的原料棒夹持头调节原料棒8对中时，需要调节夹持头上的各个紧固螺钉，使原料棒8达到对中效果，调节过程很困难，常常需要花费大约2小时；同时存在调节范围小，不能实现对原料棒的大幅度调节，如果原料棒弯曲度较大，则须先对原料棒进行较直，然后安装在夹持头上进行对准度调节。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其结构简单、设计合理且使用简单方便，能有效解决现有技术中采用原料棒夹持头调节原料棒对中时，需要调节各个紧固螺钉、调节过程困难、调节范围小的问题，提高了对中效率，扩大了调节范围，降低了调节难度，缩短了调节时间。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于包括上连接件、下连接件和紧固环，所述下连接件的上端呈球形状，所述下连接件从上至下穿过紧固环且球形状上端位于紧固环内，所述上连接件的下部位于紧固环内且与紧固环固定连接，所述上连接件的底部开有与所述球形状上端相配合的球形凹槽；所述下连接件的上部沿轴向开有轴向孔，所述轴向孔内设置有顶杆，所述下连接件上沿径向开有与轴向孔下端相通的径向孔，所述径向孔内设置有将顶杆顶紧在球形凹槽上的顶紧件。上述的一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于所述下连接件的下部沿轴向开有用于安装原料棒的原料棒孔，所述下连接件上沿径向开有用于将所述原料棒固定在原料棒孔内的螺纹孔，所述螺纹孔与原料棒孔相通。上述的一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于所述螺纹孔的数量为六个，其中三个所述螺纹孔均匀布设于下连接件的一圆周上，另外三个所述螺纹孔均匀布设于下连接件的另一圆周上。上述的一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于所述顶杆为顶紧销，所述顶紧销的上端与球形凹槽相配合，所述顶紧销的下端呈半球形状。上述的一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于所述紧固环与上连接件螺纹连接。上述的一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于所述顶紧件为螺钉。本技术与现有技术相比具有以下优点I、本技术结构简单，设计合理。 2、本技术通过下连接件的球形状上端在上连接件的球形凹槽内万向转动来实现对原料棒、电子枪和籽晶的同心调节，相当于原料棒与送料杆之间通过一个能任意调节角度的球形关节连接，扩大了调节范围，使用简单方便，提高了安装精度。3、本技术能有效解决现有技术中采用原料棒夹持头调节原料棒对中时，需要调节各个紧固螺钉、调节过程困难、调节范围小的问题，同时降低了调节难度，大大缩短了对中调节时间，即对中调节时间缩短为30分钟左右。4、使用范围广,本技术能有效适用于W、Mo、Ta、Nb等金属单晶的制取过程中。下面通过附图和实施例，对本技术做进一步的详细描述。附图说明图I为电子束悬浮区域熔炼的工作原理示意图。图2为现有原料棒夹持头的结构示意图。图3为本技术的整体结构示意图。图4为本技术上连接件的结构示意图。图5为本技术下连接件的结构示意图。图6为图5的A-A剖视图。附图标记说明I—上连接件；1-1 一球形凹槽；2—紧固环；3—顶杆；3-1—轴向孔；4 一顶紧件；4-1-径向孔；5-下连接件；6-螺纹孔；7一原料棒孔；8—原料棒；9一电子枪；10-籽晶；11-熔区；12-灯丝。具体实施方式如图3至图5所示，本技术包括上连接件I、下连接件5和紧固环2，所述下连接件5的上端呈球形状，所述下连接件5从上至下穿过紧固环2且球形状上端位于紧固环2内，所述上连接件I的下部位于紧固环2内且与紧固环2固定连接，所述上连接件I的底部开有与所述球形状上端相配合的球形凹槽1-1 ;所述下连接件5的上部沿轴向开有轴向孔3-1，所述轴向孔3-1内设置有顶杆3，所述下连接件5上沿径向开有与轴向孔3-1下端相通的径向孔4-1，所述径向孔4-1内设置有将顶杆3顶紧在球形凹槽1-1上的顶紧件4。如图3和图5所示，所述下连接件5的下部沿轴向开有用于安装原料棒的原料棒孔7，所述下连接件5上沿径向开有用于将所述原料棒固定在原料棒孔7内的螺纹孔6，所述螺纹孔6与原料棒孔7相通。通过设置原料棒孔7和螺纹孔6便于将原料棒固定，且固定牢靠。如图6所示，优选的，所述螺纹孔6的数量为六个，其中三个所述螺纹孔6均匀布设于下连接件5的一圆周上，另外三个所述螺纹孔6均匀布设于下连接件5的另一圆周上。本实施例中，优选的，所述顶杆3为顶紧销，所述顶紧销的上端与球形凹槽1-1相配合，这样顶杆3与球形凹槽1-1的接触面积大，顶紧件4容易将顶杆3顶紧在球形凹槽1-1上；所述顶紧销的下端呈半球形状，顶杆3与顶紧件4为弧面接触，使得顶杆3在上升和下降的过程中平缓稳定。本实施例中，优选的，所述紧固环2与上连接件I螺纹连接。 本实施例中，优选的，所述顶紧件4为螺钉。本实施例中，上连接件I、下连接件5、紧固环2、顶杆3和顶紧件4均采用耐热不锈钢材料制成。使用时，首先将所需制备单晶的原料棒通过螺钉固定在下连接件5的原料棒孔7中，然后整体放入电子束悬浮区域熔炼炉内，并通过上连接件I固定在电子束悬浮区域熔炼炉的送料杆上，再将所对应原料棒材质的籽晶置于电子束悬浮区域熔炼炉内坩埚的中心部位与原料棒初步相对应，通过转动下连接件5的球形状上端，来调节下连接件5的位置使原料棒与籽晶进一步对中，再通过调节顶紧件4使得顶杆3顶紧在球形凹槽1-1上，进而使得下连接件5的球形状上端得到固定，完成原料棒在电子束悬浮区域熔炼炉内与籽晶同心调节；电子枪可依据原料棒与籽晶对中后所形成的轴线对中，从而完成原料棒、电子枪和籽晶三体同心调节。另外，如需要重新调整对中时，松动顶紧件4，转动下连接件5的球形状上端至合适位置，调节顶紧件4使得顶杆3顶紧在球形凹槽1-1上即可。本技术中，由于下连接件5的上端呈球形状，上连接件I的底部开有与球形状上端相配合的球形凹槽1-1，因此，下连接件5可实现在上连接件I上万向旋转，当原料棒固定在下连接件5上时，只需调节下连接件5与上连接件I的相对位置即可将实现对原料棒的万向调节，扩大了调节范围，使用简单方便，提高了安装精度。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具，其特征在于：包括上连接件（1）、下连接件（5）和紧固环（2），所述下连接件（5）的上端呈球形状，所述下连接件（5）从上至下穿过紧固环（2）且球形状上端位于紧固环（2）内，所述上连接件（1）的下部位于紧固环（2）内且与紧固环（2）固定连接，所述上连接件（1）的底部开有与所述球形状上端相配合的球形凹槽（1?1）；所述下连接件（5）的上部沿轴向开有轴向孔（3?1），所述轴向孔（3?1）内设置有顶杆（3），所述下连接件（5）上沿径向开有与轴向孔（3?1）下端相通的径向孔（4?1），所述径向孔（4?1）内设置有将顶杆（3）顶紧在球形凹槽（1?1）上的顶紧件（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷涛，李中奎，胡忠武，郭林江，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：实用新型
国别省市：