[实用新型]一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，尤其是涉及一种电子束悬浮区域熔炼炉用原料万向夹具。

背景技术

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1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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型采用的技术方案是：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。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理。

2、本实用新型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、本实用新型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，本实用新型能有效适用于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，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1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为本实用新型的整体结构示意图。

图4为本实用新型上连接件的结构示意图。

图5为本实用新型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:

1—上连接件；        1-1—球形凹槽；        2—紧固环；