CN102519266B - 高温真空炉的水冷电极 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温真空炉的水冷电极，包括中间设置有通孔的电极座，电极座中穿设有电极棒，电极棒上设置有环形安装凸台，电极座与电极棒的环形安装凸台之间设置有绝缘法兰，环形安装凸台的另一侧设置有铜法兰，电极棒中设置有冷却空腔，冷却空腔内设置有冷却水管，电极棒上靠近铜法兰的一端还设置有与冷却水管相连通的进水管和与冷却空腔相连通的出水管，电极棒的另一端设置有与加热器相连接的钼连接块，铜法兰上设置有法兰环，法兰环与所述绝缘法兰、电极座之间通过螺栓相连接，法兰环与所述铜法兰之间还设置有绝缘套。本发明适用于高温高真空环境，密封及绝缘可靠有效，且使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于高温真空炉领域，尤其涉及到高温真空炉水冷电极。
背景技术
高温真空炉水冷电极是通过电极座固定设置在高温真空炉炉体上，所以电极棒与电极座之间需要绝缘，以保证高温真空炉安全工作。
常规的高温真空炉的水冷电极的结构如图1所示，一种高温真空炉的水冷电极，包括中间设置有通孔的电极座，电极座中穿设有电极棒，电极棒上设置用于通冷却水的冷却空腔，冷却空腔内设置有冷却水管，电极棒上远离电极座的一端还设置有与冷却水管相连通的进水管和与冷却空腔相连通的出水管，电极棒的另一端设置有与加热器相连接的钼连接块，电极棒上设置有环形安装凸台，电极座与电极棒的环形安装凸台之间设置有绝缘法兰，环形安装凸台的另一侧设置有铜法兰，电极座和铜法兰上分别设置有若干连接孔，电极座、绝缘法兰与铜法兰之间通过螺栓相连接，电极座和铜法兰的连接孔内在螺栓上套设有胶木绝缘套。
其存在的不足是：由于胶木绝缘套的材质，安装时螺栓无法完全预紧。力太大可能造成胶木绝缘套破裂，绝缘失效；由于电极棒的悬臂式设置，力太小时电极棒会在重力作用下倾斜，无法保证安装后炉内真空密封，对炉内高温辐射无遮挡，长时间使用有可能造成O形密封圈老化失效，所以这种常规的高温真空炉的水冷电极不适用于2000℃以上的超高温真空炉。另外，电极棒与加热器直接通过螺栓连接，安装时定位不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于高温高真空环境下的、密封及绝缘可靠有效的、使用寿命长的高温真空炉的水冷电极。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种高温真空炉的水冷电极，包括中间设置有通孔的电极座，电极座中穿设有电极棒，电极棒上设置有环形安装凸台，电极座与电极棒的环形安装凸台之间设置有绝缘法兰，环形安装凸台的另一侧设置有铜法兰，电极棒中设置有冷却空腔，冷却空腔内设置有冷却水管，电极棒上靠近铜法兰的一端还设置有与冷却水管相连通的进水管和与冷却空腔相连通的出水管，电极棒的另一端设置有与加热器相连接的钼连接块，所述铜法兰上设置有用于将铜法兰、电极棒和绝缘法兰压紧固定在所述电极座上的法兰环，法兰环与所述绝缘法兰、电极座之间通过螺栓相连接，法兰环与所述铜法兰之间还设置有绝缘套。
所述的钼连接块上设置有用于定位加热器的卡槽。
所述电极棒与电极座之间在电极座通孔两端的位置分别套设有瓷套环。
所述铜法兰上设置有安装台阶，所述绝缘套截面呈L型，所述法兰环内径小于铜法兰最外圈直径。
所述绝缘法兰上设置有伸入电极座通孔内的凸台，该凸台嵌于电极座与电极棒之间。
所述电极座由筒体和底座焊接而成，所述的绝缘法兰设置在底座与电极棒的环形安装凸台之间，底座上设置有冷却水槽以及进水口和出水口。
所述的电极棒远离电极座一侧的端部设置有与电极棒螺纹连接的密封盖，所述冷却空腔由两个分别设置在电极棒和密封盖上的盲孔组成，所述的进水管和出水管设置在密封盖上。
所述绝缘法兰与电极座配合面间设置有密封圈，所述绝缘法兰与电极棒的环形安装台阶的接触面上设置有密封圈。
本发明的有益效果是：由于所述铜法兰上设置有用于将铜法兰、电极棒和绝缘法兰压紧固定在所述电极座上的法兰环，法兰环与所述绝缘法兰、电极座之间通过螺栓相连接，使得电极棒与电极座之间形成刚性连接，连接螺栓能有效锁紧，使电极棒不会因重力而倾斜，能有效遮挡炉内高温辐射，不会使密封圈老化失效，增加了水冷电极的使用寿命。而且法兰环与所述铜法兰之间设置有绝缘套，保证了有效的绝缘。
由于钼连接块上设置有用于定位加热器的卡槽，加热器安装时能精确定位，而且加热器受力比直接用螺钉连接在钼连接块上均匀。
由于所述电极棒与电极座之间在电极座通孔两端的位置分别套设有瓷套环，可有效阻挡炉内热辐射，并对电极棒的悬臂结构有支撑作用，能改善电极棒的受力状态。
由于所述铜法兰上设置有安装台阶，所述绝缘套截面呈L型，所述法兰环内径小于铜法兰最外圈直径，使得所述法兰环通过绝缘套压住铜法兰上的安装台阶，不仅连接强度增加了，还可增强密封可靠性。
由于电极座由筒体和底座焊接而成，底座上设置有冷却水槽以及进水口和出水口，保证密封结构有良好的冷却。
附图说明
图1是背景技术中所述的水冷电极的结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的主视结构示意图；
图4是本发明的电极座剖视结构示意图；
图5是本发明安装在加热炉体上的使用状态示意图。
图1-5中：1.电极座，101.筒体，102.底座，103，冷却水槽，104.进水口，105.出水口，2.电极棒，3.瓷套环，4. 冷却空腔，5.钼连接块，6.卡槽，7.环形安装凸台，8.绝缘法兰，9.密封圈，10.铜法兰，11.密封盖，12.绝缘套，13.炉体，14.加热器，16. 胶木绝缘套，17.冷却水管，18.进水管，19.出水管，20.法兰环。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的结构作进一步的详细描述。
如图2-5所示，一种高温真空炉的水冷电极，包括中间设置有通孔的电极座1，电极座1由筒体101和底座102焊接而成，底座102上设置有冷却水槽103以及进水口104和出水口105，所述电极棒2与电极座1之间在电极座通孔两端的位置分别套设有瓷套环3。电极座1中穿设有电极棒2，电极棒2上设置有环形安装凸台7，电极座1的底座102与电极棒2的环形安装凸台7之间设置有绝缘法兰8，绝缘法兰8与电极棒2的环形安装台阶的接触面上设置有密封圈9，绝缘法兰8与电极座1配合面间设置有密封圈9，绝缘法兰8上设置有伸入电极座1通孔内的凸台，该凸台嵌于电极座1与电极棒2之间。环形安装凸台7的另一侧设置有铜法兰10，铜法兰10上设置有安装台阶，安装台阶上设置有用于将铜法兰10、电极棒2和绝缘法兰8压紧固定在所述电极座1上的法兰环20，法兰环20内径小于铜法兰10最外圈直径。法兰环20与所述绝缘法兰8、电极座1之间通过螺栓相连接。法兰环20与铜法兰10之间还设置有截面呈L型的绝缘套12。
所述的电极棒2靠近铜法兰10的一端设置有与电极棒2螺纹连接的密封盖11，在电极棒2和密封盖11上分别设置有盲孔，两个盲孔对接成用于通冷却水的冷却空腔4，冷却空腔4内设置有冷却水管17，密封盖11上还设置有与冷却水管17相连通的进水管18和与冷却空腔4相连通的出水管19。电极棒2的另一端设置有与加热器14相连接的钼连接块5，钼连接块5上设置有用于定位加热器14的卡槽6。
由于所述铜法兰10上设置有用于将铜法兰10、电极棒2和绝缘法兰8压紧固定在所述电极座1上的法兰环20，法兰环20与所述绝缘法兰8、电极座1之间通过螺栓相连接，使得电极棒2与电极座1之间形成刚性连接，连接螺栓能有效锁紧，使电极棒2不会因重力而倾斜，能有效遮挡炉内高温辐射，不会使密封圈9老化失效，增加了水冷电极的使用寿命。而且法兰环20与所述铜法兰10之间还设置有绝缘套12，保证了有效的绝缘。
由于钼连接块5上设置有用于定位加热器14的卡槽6，加热器14安装时能精确定位，而且加热器14受力比直接用螺钉连接在钼连接块5上均匀。
由于所述电极棒2与电极座1之间在电极座通孔两端的位置分别套设有瓷套环3，可有效阻挡炉内热辐射，并对电极棒2的悬臂结构有支撑作用，能改善电极棒2的受力状态。
由于所述铜法兰10上设置有安装台阶，所述绝缘套12截面呈L型，所述法兰环20内径小于铜法兰10最外圈直径，使得所述法兰环20通过绝缘套12压住铜法兰10上的安装台阶，不仅连接强度增加了，还可增强密封可靠性。
由于电极座1由筒体101和底座102焊接而成，底座102上设置有冷却水槽103以及进水口104和出水口105，保证密封结构有良好的冷却。
Claims (8)
1.一种高温真空炉的水冷电极，包括中间设置有通孔的电极座，电极座中穿设有电极棒，电极棒上设置有环形安装凸台，电极座与电极棒的环形安装凸台之间设置有绝缘法兰，环形安装凸台的另一侧设置有铜法兰，电极棒中设置有冷却空腔，冷却空腔内设置有冷却水管，电极棒上靠近铜法兰的一端还设置有与冷却水管相连通的进水管和与冷却空腔相连通的出水管，电极棒的另一端设置有与加热器相连接的钼连接块，其特征在于：所述铜法兰上设置有用于将铜法兰、电极棒和绝缘法兰压紧固定在所述电极座上的法兰环，法兰环与所述绝缘法兰、电极座之间通过螺栓相连接，法兰环与所述铜法兰之间还设置有绝缘套。
2.根据权利要求1所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述的钼连接块上设置有用于定位加热器的卡槽。
3.根据权利要求1所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述电极棒与电极座之间在电极座通孔两端的位置分别套设有瓷套环。
4.根据权利要求1所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述铜法兰上设置有安装台阶，所述绝缘套截面呈L型，所述法兰环内径小于铜法兰最外圈直径。
5.根据权利要求4所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述绝缘法兰上设置有伸入电极座通孔内的凸台，该凸台嵌于电极座与电极棒之间。
6.根据权利要求5所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述电极座由筒体和底座焊接而成，所述的绝缘法兰设置在底座与电极棒的环形安装凸台之间，底座上设置有冷却水槽以及进水口和出水口。
7.根据权利要求6所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述的电极棒远离电极座一侧的端部设置有与电极棒螺纹连接的密封盖，所述冷却空腔由两个分别设置在电极棒和密封盖上的盲孔组成，所述的进水管和出水管设置在密封盖上。
8.根据权利要求7所述的高温真空炉的水冷电极，其特征在于：所述绝缘法兰与电极座配合面间设置有密封圈，所述绝缘法兰与电极棒的环形安装台阶的接触面上设置有密封圈。
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