CN112063993A - 一种立式真空炉加热机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立式真空炉加热机构，包括加热单元和绝缘单元，其中，加热单元包括加热板、过梁和电极底座，电极底座和过梁分别围成一个上下对应的圆环，加热板一端固定在过梁上，另一端固定在电极底座上，组成三角形电连接方式，电极底座用来连接电极引入电流；所述绝缘单元包括用于将两相邻过梁固连的定位板和套设在电极底座柱状凸起上的环形绝缘件。三相电由***电极底座的电极接入，通过控制加载在电极上的电流大小以及加热板的数量来控制加热板自身发热大小，从而实现对炉内温度的控制；加热机构借助于电极底座采用悬挂式固定方式，与炉体上、下部无接触，减少加热机构对炉体的支撑绝缘要求，方便加热产品从炉底进出及活化剂蒸汽从顶部排出。
Description
技术领域
本发明属于火箭发动机制造领域，特别涉及一种立式真空炉加热机构，可实现发动机高温抗氧化涂层制备中的温度控制。
背景技术
随着航天技术的发展，发动机使用温度、结构及材料等都发生了很大变化，对推力室材料性能提出了更高的要求。为提高火箭发动机如推力室壳体所用难熔金属的高温抗氧化性能，采用真空高温设备在壳体外表面获得所需要的抗氧化涂层，解决难熔金属的氧化问题，以利于提高工作温度，提升推力室的工作性能及发动机比冲。抗氧化涂层制备工装如图1所示，将表面有Mo层的发动机产品(以下简称产品，如推力室)放入到硅粉中(图示产品箱位置)，活化剂(NaCl)置于图示活化剂箱，该位置设置有辅助加热器。设备开始工作，在升降装置作用下，产品从底部进入炉体(炉体内含加热器)，加热器和辅助加热器工作，NaCl晶体在真空条件下800℃时分解为Na+离子和Cl-离子，同时由于分解的NaCl蒸汽与1300℃的硅粉区连通，Cl-离子与Si离子反应生成SiCl4新物质，SiCl4极易挥发落到基材的沉积表面，与Mo反应形成MoSi2，同时分解的Cl-离子又和原来剩下的Na+离子重新形成NaCl晶体，如此循环下去，加速获得MoSi2涂层。而在涂层生成过程中，需维持1300℃反应温度，温度低涂层生成速度缓慢，温度过高涂层黏化，同时需引入活化剂蒸汽加速涂层生成，这对加热器结构提出了更高的要求，既要满足不阻碍产品由其底部进出、蒸汽由其顶部排出，又要减少对炉体的支撑绝缘要求，同时达到温度控制要求。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种立式真空炉加热机构，能够完成发动机产品涂层制备中对加热温度的控制，满足不阻碍产品由底部进出、蒸汽由顶部排出、以及减少对炉体的支撑绝缘要求，从而完成本发明。
本发明提供了的技术方案如下：
一种立式真空炉加热机构，包括加热单元和绝缘单元，其中，加热单元包括加热板、三个过梁和三个电极底座，电极底座和过梁分别围成一个上下对应的圆环，将加热板两端固定于圆环上；
所述电极底座为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，电极底座的两臂上开设固定加热板一端的横向螺纹孔；电极底座的柱状凸起外侧沿轴向开设有一个螺纹盲孔，螺纹盲孔对应电极外螺纹，用于电极与电极底座之间的固定，使三相电极分别***三个电极底座中；
所述过梁为弧状平板结构，弧状平板结构的两臂上开设有固定加热板另一端的横向螺纹通孔，过梁的板面上开设有垂直于板面的螺纹通孔，用于相邻过梁之间的连接；
所述加热板两端开设有螺纹通孔，通过螺纹连接件连接至电极底座和过梁上，固定后的加热板垂直于电极底座和过梁所在的平面；
所述绝缘单元包括定位板，所述定位板为弧状平板结构，定位板两端开设通孔，该通孔与相邻过梁的相邻两臂上垂直于板面的纵向螺纹通孔对应，定位板置于过梁上并通过穿设螺纹连接件使两相邻过梁固连。
进一步地，所述加热单元还包括至少一个支撑底座，支撑底座为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，支撑底座的两臂上开设固定加热板一端的横向螺纹孔，支撑底座与电极底座共同围成与过梁对应的圆环；过梁的数目与电极底座和支撑底座的总数量一致，加热板垂直于电极底座和支撑底座、以及过梁所在的平面。
根据本发明提供的一种立式真空炉加热机构，具有以下有益效果：
(1)本发明中电极底座、支撑底座和过梁设计为弧状平板结构，电极底座/支撑底座与过梁之间固定加热板，形成的圆柱状结构与炉衬结构相对应，利于加热机构的安装，且电极底座、支撑底座和过梁的两臂上安装多个加热板，加热板并联，一根损坏不会使加热机构突然断路，提高了加热机构的可靠性；
(2)本发明中，通过调整电极底座和支撑底座的数量、或者电极底座和支撑底座两壁上并联的加热板数量可以相应的调节加热机构的加热效率，加热效率调节具有灵活性；
通过控制加载在电极上的电流大小来控制加热板自身发热大小，从而实现对炉内温度的控制；
(3)本发明中，加热机构通过电极底座或者支撑底座上绝缘套外套设的定位件，或者垫圈与绝缘环、绝缘子之间的配合进行与炉衬之间的定位，定位件可以根据位置需要进行位移调节，垫圈可以根据位置需要添加拆卸，加热机构与炉衬之间的定位调节具有灵活性；
(4)本发明中，过梁间设置定位板，可将加热机构在硬件上连接为一体，并有效保证不同支路加热板悬空状态下不会因为螺纹连接件松动而产生接触；
(5)本发明中，加热机构借助于电极底座或支撑底座采用悬挂式固定方式，与炉体上、下部无接触，减少加热机构对炉体的支撑绝缘要求，方便加热产品从炉底进出及产品蒸汽从顶部排出；
(6)加热板采用C/C复合材料，可耐氯化钠、钼蒸汽的长期高温腐蚀，可推广至同类型真空高温设备使用，相较于常见的金属加热材料和石墨材料，该材料具有高温强度高，有韧性，寿命长，质量轻等优点。
附图说明：
图1为抗氧化涂层制备工装示意图；
图2为本发明一种优选实施方式中加热机构(无支撑底座)的结构示意图；
图3为图2加热机构的A向视图；
图4为本发明一种优选实施方式中电极底座的结构示意图；
图5为图4电极底座剖视图；
图6为图4电极底座的A向视图；
图7为本发明一种优选实施方式中过梁的结构示意图；
图8为图7过梁的A向视图；
图9为本发明一种优选实施方式中加热板的结构示意图；
图10为本发明一种优选实施方式中定位板的结构示意图；
图11为本发明一种优选实施方式中加热机构(有支撑底座)的结构示意图；
图12为图11加热结构的A向视图；
图13为本发明一种优选实施方式中支撑底座的结构示意图；
图14为图13支撑底座的剖视图；
图15为图13支撑底座的A向视图；
图16为实施例2中加热机构的电路原理图。
附图标号说明
1-加热板；2-过梁；3-定位板；4-定位螺栓；5-电极底座；6-支撑底座；70-绝缘套I；80-绝缘环I；81-绝缘环II；90-垫圈I；91-垫圈II；101-限位螺栓；110-定位环I；111-定位环II；120-绝缘子I；121-绝缘子II；130-定位螺母I；131-定位螺母II。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本发明提供了一种立式真空炉加热机构，如图2和图3所示，包括加热单元和绝缘单元，其中，加热单元包括加热板1、三个过梁2和三个电极底座5，电极底座5和过梁2分别围成一个上下对应的圆环，加热板1两端固定于两圆环上。
如图4至图6所示，所述电极底座5为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，电极底座5的两臂上开设固定加热板1一端的横向螺纹孔；电极底座5的柱状凸起外侧沿轴向开设有一个螺纹盲孔，螺纹盲孔对应电极外螺纹，用于电极与电极底座5之间的固定，使三相电极分别***三个电极底座中。
如图7和图8所示，所述过梁2为弧状平板结构，弧状平板结构的两臂上开设有固定加热板1另一端的横向螺纹通孔，过梁2的板面上开设有垂直于板面的纵向螺纹通孔，用于相邻过梁2之间的连接。
如图9所示，所述加热板1两端开设有螺纹通孔，通过螺纹连接件连接至电极底座5和过梁2上，固定后的加热板1垂直于电极底座5和过梁2所在的平面。
如图10所示，所述绝缘单元包括定位板3，所述定位板3为弧状平板结构，定位板3两端开设通孔，优选为螺纹通孔，该通孔与相邻过梁2的相邻两臂上垂直于板面的纵向螺纹通孔对应，定位板3置于过梁2上并通过穿设螺纹连接件使两相邻过梁2固连；优选地，定位板3中间加工有径向凸起结构，该径向凸起结构位于两相邻过梁2之间，用于防止不同支路加热板1的接触导通。
在本发明一种优选实施方式中，过梁2和电极底座5的两臂上加热板1的安装数量相同或不同，优选数量相同。
优选地，过梁2和电极底座5的两臂上加热板1的安装数量均不小于2个。
在本发明一种优选实施方式中，如图5所示，电极底座5中用于容纳电极的螺纹盲孔末端开设有至少一道通孔，用于电极安装时螺纹盲孔内气体的排出。
在本发明一种优选实施方式中，如图2所示，螺纹连接件包括螺栓和螺母或者螺钉和螺母，过梁2和加热板1上的螺纹连接件的螺母内侧、以及电极底座5和加热板1上的螺纹连接件的螺母内侧安装导热垫片。
在本发明一种优选实施方式中，过梁各臂上的加热板分别独立成组(并联)，电极底座各臂上的加热板分别独立成组(并联)，第1组加热板的一端与第1个过梁的一臂连接，另一端与第1个电极底座的一臂连接；第1个电极底座的另一臂连接第2组加热板的一端，第2组加热板的另一端连接第2个过梁的一臂；第2个过梁的另一臂连接第3组加热板的一端，第3组加热板的另一端连接第2个电极底座的一臂；第2个电极底座的另一臂连接第4组加热板的一端，第4组加热板的另一端连接第3个过梁的一臂；第3个过梁的另一臂连接第5组加热板的一端，第5组加热板的另一端连接第3个电极底座的一臂；第3个电极底座的另一臂连接第6组加热板的一端，第6组加热板的另一端连接第1个过梁的另一臂，即过梁和电极底座交错连接，过梁各臂上的加热板分别并联，电极底座各臂上的加热板分别并联。
在本发明一种优选实施方式中，绝缘单元还包括套设在电极底座5柱状凸起上的环形绝缘件。该环形绝缘件可以为一体型环形绝缘件或者分体型环形绝缘件。
当环形绝缘件为一体型环形绝缘件时，该一体型环形绝缘件可以为绝缘套I 70，该绝缘套I 70一端覆盖电极底座5柱状凸起的外侧末端，另一端靠近柱状凸起的内侧末端。进一步地，绝缘套I 70外套设有两组环形定位件，该两组环形定位件之间形成凹槽，调整环形定位件间距使凹槽至合适长度和位置，用于将加热机构定位在炉衬上。
当环形绝缘件为分体型环形绝缘件时，如图2和图3所示，电极底座5的柱状凸起外侧末段开设有外螺纹，该分体型环形绝缘件包括由内端至外端套设在柱状凸起上的绝缘环I 80、绝缘子I 120、以及与电极底座5的外螺纹配合的定位螺母I 130，绝缘环I 80与绝缘子I 120之间、以及绝缘子I 120与定位螺母I 130之间安装有一对定位环I 110，定位环I110之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽。
优选地，定位环I 110的凹槽侧套设有至少一个垫圈I 90，垫圈I 90贴紧定位环I110，用于调整凹槽的长度和位置，通过凹槽将加热机构定位在炉衬上。也就是说，定位螺母I 130、绝缘环I 80和绝缘子I 120用来限定定位环I 110的位置，定位环I 110用于限定垫圈I 90的位置，垫圈I 90用于调整凹槽以将加热机构定位在炉衬上，垫圈可根据位置需要添加拆卸，从而灵活调节加热机构在炉衬上的相对位置。
在本发明中，所述的加热板1、过梁2、导热垫片、螺纹连接件、电极底座5、定位螺母I 130的材料均为C/C复合材料，该材料工作温度可耐2000℃高温、表面负荷率高、热冲击性能稳定、强度随温度增加而提高。
绝缘套I 70、绝缘环I 80、垫圈I 90、定位环I 110和绝缘子I 120的材料均为耐2000℃高温的绝缘材料。
在本发明中，如图11至12所示，加热单元还包括至少一个支撑底座6，如图13至15所示，所述支撑底座6为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，支撑底座6的两臂上开设固定加热板1一端的横向螺纹孔，支撑底座6与电极底座5共同围成与过梁2对应的圆环。
过梁2的数目随支撑底座6的增加而相应增多，与电极底座5和支撑底座6的总数量一致，加热板1垂直于电极底座5和支撑底座6、以及过梁2所在的平面。支撑底座6的设置和相应数量的过梁2的增加，利于调整加热机构的加热温度和加热效率。
本发明中，任意相邻电极底座5之间设置一个支撑底座6；过梁2两臂上的加热板分别并联，电极底座5两臂上的加热板分别并联，支撑底座6两臂上的加热板分别并联。过梁各臂上的加热板分别独立成组(并联)，电极底座各臂上的加热板分别独立成组(并联)，支撑底座各臂上的加热板分别独立成组(并联)，第1组加热板的一端与第1个过梁一臂连接，另一端与第1个电极底座一臂连接，第1个电极底座的另一臂连接第2组加热板的一端，第2组加热板的另一端与第2个过梁的一臂连接，第2个过梁的另一臂连接第3组加热板一端，第3组加热板的另一端与第1个支撑底座的一臂连接，第1个支撑底座的另一臂连接第4组加热板的一端，第4组加热板的另一端与第3个过梁的一臂连接，第3个过梁的另一臂连接第5组加热板的一端，第5组加热板的另一端与第2个电极底座的一臂连接，如此循环连接，12组加热板与六个过梁、三个电极底座、三个支撑底座以三角形电连接方式连接。
在本发明中，绝缘单元还包括套设在支撑底座6柱状凸起上的环形绝缘件。该环形绝缘件可以为一体型环形绝缘件或者分体型环形绝缘件。
当环形绝缘件为一体型环形绝缘件时，该一体型环形绝缘件可以为绝缘套II，该绝缘套II一端覆盖支撑底座6柱状凸起的外侧末端，另一端靠近柱状凸起的内侧末端。进一步地，绝缘套II外固定有两组定位件，该两组定位件可以为套设在绝缘套II上的圈体或者穿透绝缘套II进入支撑底座6中的杆状定位件，两组定位件之间形成凹槽，调整定位件间距使凹槽至合适长度和位置，用于将加热机构定位在炉衬上。
当环形绝缘件为分体型环形绝缘件时，如图11和12所示，支撑底座6的柱状凸起外侧末段开设有外螺纹，该分体型环形绝缘件包括由内端至外端套设在柱状凸起上的绝缘环II 81、绝缘子II 121、以及与支撑底座6的外螺纹配合的定位螺母II 131，绝缘环II 81与绝缘子II 121之间、以及绝缘子II 121与定位螺母II 131之间安装有一对定位环II 111，定位环II 111之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽。
优选地，支撑底座6的柱状凸起的外侧外螺纹上加工有螺纹通孔，定位螺母II 131上开设有对应的螺纹通孔，通过限位螺栓101穿设支撑底座6和定位螺母II 131上的螺纹通孔进一步限定定位螺母II 131在支撑底座6的上的位置。
优选地，定位环II 111的凹槽侧套设有至少一个垫圈II 91，垫圈II 91贴紧定位环II 111，用于调整凹槽的长度和位置，通过凹槽将加热机构定位在炉衬上。也就是说，定位螺母II 131、绝缘环II 81和绝缘子II 121用来限定定位环II 111的位置，定位环II 111用于限定垫圈II 91的位置，垫圈II 91用于调整凹槽以将加热机构定位在炉衬上，垫圈可根据位置需要添加拆卸，从而灵活调节加热机构在炉衬上的相对位置。
在本发明中，所述支撑底座6的材料为耐2000℃的C/C复合材料；绝缘套II、绝缘环II 81、垫圈II 91、定位环II 111和绝缘子II 121的材料均为耐2000℃的高温绝缘材料。
实施例
实施例1
如图2和3所示，一种立式真空炉加热机构，包括3个电极底座5、3个过梁2和12个加热板1，电极底座5和过梁2分别围成一个上下对应的圆环，电极底座5为弧状平板结构，外侧加工有直径为Φ40mm的圆柱状凸起，圆柱状凸起内开设有一个M24螺纹盲孔，螺纹盲孔底部加工两个Φ2通孔，用于电极安装时安装孔内气体的排出。
电极底座5圆柱状凸起端依次套设有圆环绝缘环I 80、绝缘子I 120和定位螺母I130，绝缘环I 80与绝缘子I 120之间、以及绝缘子I 120与定位螺母I 130之间安装有一对定位环I 110，定位环I 110之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽；定位环I 110的凹槽侧套设有两个垫圈I 90，两垫圈I 90分别贴紧两定位环I 110，用于调整凹槽的长度和位置。绝缘环I 80、绝缘子I 120为Φ41×Φ53的圆环，定位环I 110为Φ41×Φ72的圆环，定位螺母I 130为M36螺母，垫圈I 90为Φ55×Φ72的圆环。
电极底座5和过梁2两臂分别开设有四个M10螺纹通孔，加热板1两侧各开有2个Φ12mm通孔，两个M10螺纹通孔与两个Φ12mm通孔对准后固定加热板的一端。
过梁2两端开有夹角为7.5°的M6螺纹通孔4个，定位板3两端开有夹角为7.5°的M6螺纹通孔4个，通过穿过螺纹通孔的定位螺栓4与过梁2相连。
各组件连接关系如下：
(1)2个加热板为一组，第1组加热板的一端与第1个过梁的一臂连接，另一端与第1个电极底座的一臂连接；第1个电极底座的另一臂连接第2组加热板的一端，加热板的另一端连接第2个过梁的一臂；第2个过梁的另一臂连接第3组加热板的一端，加热板的另一端连接第2个电极底座的一臂；第2个电极底座的另一臂连接第4组加热板的一端，加热板的另一端连接第3个过梁的一臂；第3个过梁的另一臂连接第5组加热板的一端，加热板的另一端连接第3个电极底座的一臂；第3个电极底座的另一臂连接第6组加热板的一端，加热板的另一端连接第1个过梁的另一臂。
(2)用定位螺栓4将定位板3固定在相邻过梁之间，从而固定三个过梁的相对位置。
(3)将绝缘环I 80、一个定位环I 110、绝缘子I 120依次按顺序套在电极底座5上，然后将两个垫圈I 90套在绝缘子I 120上，再将另一个定位环I 110套在电极底座5上，最后将定位螺母I 130固定在电极底座5上。
使用时，加热机构电极底座5朝上放置，用垫圈I 90相对位置将加热机构固定在炉衬上；在3个电极底座5上***三相电极并通电，电流通过加热板，加热机构开始产热。
实施例2
如图11和12所示，一种立式真空炉加热机构，包括3个电极底座5、3个支撑底座6、6个过梁2和24个加热板1，电极底座5和支撑底座6围成一个与过梁2对应的圆环，电极底座5为弧状平板结构，外侧加工有直径为Φ40mm的圆柱状凸起，圆柱状凸起内开设有一个M24螺纹盲孔，螺纹盲孔底部加工两个Φ2通孔，用于电极安装时安装孔内气体的排出。电极底座5上套有Φ41×Φ53绝缘套I 70，用于电极底座5与炉体间的绝缘。
支撑底座6为弧状平板结构，外侧加工有直径为Φ40mm的圆柱状凸起，相邻电极底座5和支撑底座6的圆柱状凸起夹角为60°。支撑底座6圆柱状凸起端依次套设有圆环绝缘环II 81、绝缘子II 121和定位螺母II 131，绝缘环II 81与绝缘子II 121之间、以及绝缘子II121与定位螺母II 131之间安装有一对定位环II 111，定位环II 111之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽；定位环II 111的凹槽侧套设有两个垫圈II 91，两垫圈II 91分别贴紧两定位环II 111，用于调整凹槽的长度和位置。电极底座5圆柱状凸起末段端开有M36外螺纹，用于连接定位螺母II 131，外螺纹上开设M6螺纹通孔，定位螺母II 131对应位置处开设M6螺纹孔，通过限位螺栓101进一步限定定位螺母II 131在电极底座5上的位置。绝缘环II 81、绝缘子II 121为Φ41×Φ53的圆环，定位环II 111为Φ41×Φ72的圆环，定位螺母II 131为M36螺母，垫圈II 91为Φ55×Φ72的圆环。
电极底座5、支撑底座6和过梁2两臂分别开设有四个M10螺纹通孔，加热板1两侧各开有2个Φ12mm通孔，两个M10螺纹通孔与两个Φ12mm通孔对准后固定加热板的一端。
过梁2两端开有夹角为7.5°的M6螺纹通孔4个，定位板3两端开有夹角为7.5°的M6螺纹通孔4个，通过穿过螺纹通孔的定位螺栓4与过梁2相连。
各组件连接关系如下：
(1)2个加热板为一组，第1组加热板的一端与第1个过梁一臂连接，另一端与第1个电极底座一臂连接，第1个电极底座的另一臂连接第2组加热板的一端，第2组加热板的另一端与第2个过梁的一臂连接，第2个过梁的另一臂连接第3组加热板一端，第3组加热板的另一端与第1个支撑底座的一臂连接，第1个支撑底座的另一臂连接第4组加热板的一端，第4组加热板的另一端与第3个过梁的一臂连接，第3个过梁的另一臂连接第5组加热板的一端，第5组加热板的另一端与第2个电极底座的一臂连接，如此循环连接，将12组加热板与6个过梁、3个电极底座、3个支撑底座连接形成三角形电连接方式，如图16所示，其中，R代表加热板，L1、L2、L3代表三个电极底座。
(2)用定位螺栓4将定位板3固定在相邻过梁之间，从而固定三个过梁相对位置。
(3)将绝缘套I 70套在电极底座5上；将绝缘环II 81、一个定位环II 111、绝缘子II 121依次按顺序套在电极支撑底座6上，然后将两个垫圈II 91套在绝缘子II 121上，再将另一个定位环II 111套在支撑底座6上，最后将定位螺母II 131固定在支撑底座6上，并用限位螺栓101将其固定。
使用时，加热机构电极底座5朝上放置，用垫圈II 91相对位置将加热机构固定在炉衬上；在3个电极底座5上***三相电极并通电，电流通过加热板，加热机构开始产热。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (17)
1.一种立式真空炉加热机构，其特征在于，包括加热单元和绝缘单元，其中，加热单元包括加热板(1)、三个过梁(2)和三个电极底座(5)，电极底座(5)和过梁(2)分别围成一个上下对应的圆环，加热板(1)两端固定于两圆环上；
所述电极底座(5)为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，电极底座(5)的两臂上开设固定加热板(1)一端的横向螺纹孔；电极底座(5)的柱状凸起外侧沿轴向开设有一个螺纹盲孔，螺纹盲孔对应电极外螺纹，用于电极与电极底座(5)之间的固定，使三相电极分别***三个电极底座中；
所述过梁(2)为弧状平板结构，弧状平板结构的两臂上开设有固定加热板(1)另一端的横向螺纹通孔，过梁(2)的板面上开设有垂直于板面的纵向螺纹通孔，用于相邻过梁(2)之间的连接；
所述加热板(1)两端开设有螺纹通孔，通过螺纹连接件连接至电极底座(5)和过梁(2)上，固定后的加热板(1)垂直于电极底座(5)和过梁(2)所在的平面；
所述绝缘单元包括定位板(3)，所述定位板(3)为弧状平板结构，定位板(3)两端开设通孔，该通孔与相邻过梁(2)的相邻两臂上垂直于板面的纵向螺纹通孔对应，定位板(3)置于过梁(2)上并通过穿设螺纹连接件使两相邻过梁(2)固连。
2.根据权利要求1所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，过梁(2)和电极底座(5)的两上加热板(1)的安装数量相同或不同；和/或
过梁(2)和电极底座(5)的两臂上加热板(1)的安装数量均不小于2个；和/或
电极底座(5)中用于容纳电极的螺纹盲孔末端开设有至少一道通孔。
3.根据权利要求1所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，定位板(3)中间加工有径向凸起结构，该径向凸起结构位于两相邻过梁(2)之间。
4.根据权利要求1所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，螺纹连接件包括螺栓和螺母或者螺钉和螺母，过梁(2)和加热板(1)上的螺纹连接件的螺母内侧、以及电极底座(5)和加热板(1)上的螺纹连接件的螺母内侧安装导热垫片。
5.根据权利要求1所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，过梁(2)各臂上的加热板(1)分别并联、以及电极底座(5)各臂上的加热板(1)分别并联后电连接形成通路。
6.根据权利要求1所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，绝缘单元还包括套设在电极底座(5)柱状凸起上的环形绝缘件。
7.根据权利要求6所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，环形绝缘件为一体型环形绝缘件，该一体型环形绝缘件为绝缘套I(70)，该绝缘套I(70)一端覆盖电极底座(5)柱状凸起的外侧末端，另一端靠近柱状凸起的内侧末端；
优选地，绝缘套I(70)外套设有至少两组环形定位件，两组环形定位件之间形成凹槽，调整环形定位件间距使凹槽至合适长度和位置，用于将加热机构定位在炉衬上。
8.根据权利要求6所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，环形绝缘件为分体型环形绝缘件，该分体型环形绝缘件包括由内端至外端套设在柱状凸起上的绝缘环I(80)、绝缘子I(120)、以及与电极底座(5)的外螺纹配合的定位螺母I(130)，绝缘环I(80)与绝缘子I(120)之间、以及绝缘子I(120)与定位螺母I(130)之间安装有一对定位环I(110)，定位环I(110)之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽。
9.根据权利要求8所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，定位环I(110)的凹槽侧套设有至少一个垫圈I(90)，垫圈I(90)贴紧定位环I(110)，用于调整凹槽的长度和位置，通过凹槽将加热机构定位在炉衬上。
10.根据权利要求9所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，所述加热板(1)、过梁(2)、电极底座(5)或定位螺母I(130)的材料均为耐2000℃的C/C复合材料；和/或
绝缘套I(70)、绝缘环I(80)、垫圈I(90)、定位环I(110)和绝缘子I(120)的材料均为耐2000℃的绝缘材料。
11.根据权利要求1至10之一所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，所述加热单元还包括至少一个支撑底座(6)，支撑底座(6)为弧状平板结构，外侧加工有柱状凸起，支撑底座(6)的两臂上开设固定加热板(1)一端的横向螺纹孔，支撑底座(6)与电极底座(5)共同围成与过梁(2)对应的圆环；
过梁(2)的数目与电极底座(5)和支撑底座(6)的总数量一致，加热板(1)垂直于电极底座(5)和支撑底座(6)、以及过梁(2)所在的平面。
12.根据权利要求11所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，过梁(2)各臂上的加热板分别并联、电极底座(5)各臂上的加热板分别并联、支撑底座(6)各臂上的加热板分别并联后电连接形成通路。
13.根据权利要求11所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，支撑底座(6)数量为三个，任意相邻电极底座(5)之间设置一个支撑底座(6)。
14.根据权利要求11所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，绝缘单元还包括套设在支撑底座(6)柱状凸起上的环形绝缘件。
15.根据权利要求14所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，该环形绝缘件为一体型环形绝缘件，该一体型环形绝缘件为绝缘套II，该绝缘套II一端覆盖支撑底座(6)柱状凸起的外侧末端，另一端靠近柱状凸起的内侧末端；
优选地，绝缘套II外固定有两组定位件，该两组定位件可以为套设在绝缘套II上的圈体或者穿透绝缘套II进入支撑底座(6)中的杆状定位件，两组定位件之间形成凹槽，调整定位件间距使凹槽至合适长度和位置，用于将加热机构定位在炉衬上。
16.根据权利要求14所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，该环形绝缘件为分体型环形绝缘件，该分体型环形绝缘件包括由内端至外端套设在柱状凸起上的绝缘环II(81)、绝缘子II(121)、以及与支撑底座(6)的外螺纹配合的定位螺母II(131)，绝缘环II(81)与绝缘子II(121)之间、以及绝缘子II(121)与定位螺母II(131)之间安装有一对定位环II(111)，定位环II(111)之间形成用于将加热机构定位在炉衬上的凹槽。
17.根据权利要求16所述的立式真空炉加热机构，其特征在于，支撑底座(6)的柱状凸起的外侧外螺纹上加工有螺纹通孔，定位螺母II(131)上开设有对应的螺纹通孔，限位螺栓(101)穿设支撑底座(6)和定位螺母II(131)上的螺纹通孔使两者固连；和/或
定位环II(111)的凹槽侧套设有至少一个垫圈II(91)，垫圈II(91)贴紧定位环II(111)，用于调整凹槽的长度和位置，通过凹槽将加热机构定位在炉衬上；和/或
所述支撑底座(6)的材料为耐2000℃的C/C复合材料；绝缘套II、绝缘环II(81)、垫圈II(91)、定位环II(111)和绝缘子II(121)的材料均为耐2000℃的绝缘材料。
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- 2020-07-23 CN CN202010718038.8A patent/CN112063993A/zh active Pending
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