專利名稱：真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及真空電子技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的真空器件或真空密封裝置內(nèi)的大電流發(fā)熱裝置兩根引線與電源的連接一般均采用硬接(即無任何緩沖)，這種硬接的方式由于無法很好的適用應(yīng)力變化，極易導(dǎo)致器件的失效或損壞，影響使用壽命，如真空速調(diào)管中的燈絲，其陰極公共端固定在底盤(或芯柱)上，燈絲通過底盤上的絕緣瓷件引出，設(shè)計時均采用剛性結(jié)構(gòu)連接，燈絲在通電工作時會受熱變形，產(chǎn)生的應(yīng)力會傳至引線，由于為剛性連接，在無緩沖的條件下，產(chǎn)生的應(yīng)力極易造成電路的開路或短路，導(dǎo)致速調(diào)管早期失效。雖然設(shè)計人員在燈絲引出線上采用了一些緩沖應(yīng)力的措施(如利用支撐結(jié)構(gòu)進行的范性形變，這種形式嚴格說來并不是彈性形變，或引線不能隨熱應(yīng)力變化自由滑動，因此其所能釋放的應(yīng)力較小)，但是由于燈絲受熱產(chǎn)生的應(yīng)力較大，上述方式仍然不能使應(yīng)力得到充分釋放，且對裝配要求高，從而嚴重影響速調(diào)管使用的可靠性和壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠充分釋放熱應(yīng)力、提高真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流發(fā)熱裝置使用可靠性、延長使用壽命的大電流滑動接觸裝置。技術(shù)方案包括大電流發(fā)熱裝置，其兩端通過引線與電源的兩端連接，所述大電流發(fā)熱裝置的一端經(jīng)緩沖折彎組件、作為引線的滑動接觸裝置與電源的一端連接。所述滑動接觸裝置為桿孔式滑動接觸裝置，包括一端與緩沖折彎組件連接的滑動接觸桿，以及作為引線且與電源的一端連接的滑動接觸座，所述滑動接觸桿插入滑動接觸座的內(nèi)孔中與之滑動接觸。所述內(nèi)孔中裝有可使滑動接觸桿的端部與內(nèi)孔壁始終保持接觸狀態(tài)的限位件。所述大電流發(fā)熱裝置的另一端也經(jīng)緩沖折彎組件、引線與電源的另一端連接。所述與大電流發(fā)熱裝置一端連接的緩沖折彎組件，包括依次連接的橫向緩沖折彎組件及縱向緩沖折彎組件，所述縱向緩沖折彎組件與滑動接觸裝置連接。所述與大電流發(fā)熱裝置另一端連接的緩沖折彎組件為橫向緩沖折彎組件。所述緩沖折彎組件厚度為0. 2 0. 4mm,寬度為5 10mm。在非真空狀態(tài)中，通過大電流時，接觸點處會因為接觸電阻的存在而產(chǎn)生熱量，接觸點處溫度就會升高。隨著溫度的升高，接觸點處的材料就會逐漸氧化，材料氧化后接觸電阻就會逐漸增大，接觸點處的溫度就會再升高，這樣就會產(chǎn)生一種惡性循環(huán)，一直到超過接觸元件所能夠承受的最大功率而損壞。這就是絕大多數(shù)在非真空狀態(tài)中插接式電接觸產(chǎn)品失效的原因。例如日常生活中用的電水壺、電飯煲、空氣開關(guān)等。對于大電流發(fā)熱裝置連接滑動接觸裝置解決應(yīng)力問題時，必然會使接觸電阻增大，接觸點處溫度升高。長期使用時就會形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致此裝置失效。實用新型人對真空器件及或密封裝置的環(huán)境條件進行了分析，基于多次實驗發(fā)現(xiàn)在真空狀態(tài)下，采用支撐結(jié)構(gòu)釋放應(yīng)力，不僅裝配復(fù)雜、技術(shù)難度高、且應(yīng)力釋放不充分。而采用滑動接觸裝置連接大電流發(fā)熱裝置和電源時，在真空狀態(tài)下，滑動接觸點的接觸電阻意外的沒有估計的大，反而處于較小的范圍內(nèi)。一般在接觸電阻上所消耗的功率，控制在大電流發(fā)熱裝置總功率的2 %以內(nèi)，這樣就不需要對支撐結(jié)構(gòu)作出應(yīng)力方面的要求，從而大大簡化了安裝的復(fù)雜度，應(yīng)力也能得到充分釋放。所述滑動接觸裝置可以采用各種形式，如點接觸、線接觸、面接觸等各種形式的滑動接觸結(jié)構(gòu)，為了保證滑動接觸的可靠性，實用新型人特別采用了一種桿孔式滑動接觸裝置，滑動接觸桿插入滑動接觸座的內(nèi)孔中，通過點接觸可靠性高且接觸電阻小，再通過限位件的進一步限位，保證了無論在何種狀態(tài)下，滑動接觸桿既能接受各個方向傳遞來的應(yīng)力， 在滑動接觸座的內(nèi)孔中伸縮活動，又能一直保持與內(nèi)孔壁良好的電接觸狀態(tài)。滑動接觸桿和內(nèi)孔的尺寸間隙適當，既不能太大，也不能太小，優(yōu)選在0. 8 1mm，間隙過大會使滑動接觸桿在滑動接觸孔形元件中的活動范圍過大，易造成回路的斷開；間隙過小則會使滑動接觸桿在內(nèi)孔中活動受限，使滑動接觸裝置失去效果。根據(jù)滑動接觸桿上的溫度和該溫度下的膨脹系數(shù)可確定滑動接觸桿進入滑動接觸座的內(nèi)孔的深度，其最大深度應(yīng)保證在最大膨脹系數(shù)下滑動接觸桿仍不會接觸到內(nèi)孔的最底端，最小長度應(yīng)保證在工作時不會從內(nèi)孔中滑出即可。并且由于應(yīng)力可能向橫向和縱向等不同方向釋放，實用新型人針對該釋放過程和方向進行分析研究，通過設(shè)置的一個或多個緩沖折彎組件將把不同方向的應(yīng)力傳遞和釋放給滑動接觸裝置。有益效果1.本實用新型裝置在真空狀態(tài)下滿足元器件之間良好電接觸的情況下，充分緩解了大電流發(fā)熱裝置在熱脹冷縮過程中變形、產(chǎn)生應(yīng)力而發(fā)生的短路、斷裂，造成真空器件或密封裝置失效的問題，保證了設(shè)備使用的安全可靠，可以有效杜絕大電流發(fā)熱裝置由于熱脹冷縮而造成的早期失效，器件的可靠性大大提高。2.由于應(yīng)力的釋放由本實用新型裝置完成，因此對于支撐結(jié)構(gòu)要求降低，使真空器件或密封裝置的安裝及維護更為簡單可靠，降低了生產(chǎn)成本、縮短了生產(chǎn)周期。3.適用于各種有大電流發(fā)熱裝置的真空器件或密封裝置，如速調(diào)管、磁控管等。

圖1為本實用新型示意圖。圖2為圖1中的A向視圖。圖3為圖1中的B向視圖。圖4為圖1中的C向視圖。其中，1-大電流發(fā)熱裝置、2-橫向緩沖折彎組件、3-縱向緩沖折彎組件、4-滑動接觸桿、5-限位螺釘、6-滑動接觸座、6. 1-內(nèi)孔、7-橫向緩沖折彎組件、8-引線、9-電源。
具體實施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步解釋說明參照圖1，大電流發(fā)熱裝置1的一端經(jīng)橫向緩沖折彎組件2、縱向緩沖折彎組件3、 桿孔式滑動接觸裝置與電源9的一端相連。大電流發(fā)熱裝置1的另一端經(jīng)橫向緩沖折彎組件7、引線8與電源9的另一端相連。所述桿孔式滑動接觸裝置由滑動接觸桿4及滑動接觸座6組成，所述滑動接觸桿4 一端與縱向緩沖折彎組件3連接，另一端插入滑動接觸座6的內(nèi)孔6. 1中，所述滑動接觸座6同時作為另一引線與電源9的一端相連。所述滑動接觸座 6上還設(shè)有端部突出于內(nèi)孔6. 1壁的限位螺釘5。其中，優(yōu)選內(nèi)孔直徑Φ B和滑動接觸桿Φ A之間的尺寸間隙為φ B- Φ A = 0. 8 lmm;滑動接觸桿4插入內(nèi)孔6. 1的深度尺寸L2，應(yīng)保證在最大膨脹時滑動接觸桿4不頂?shù)絻?nèi)孔6. 1的最底端，且在工作時(通電時)或不工作時(不通電時)又不會從內(nèi)孔6. 1中滑出，優(yōu)選L2(無膨脹狀態(tài)下，滑動接觸桿4的端部距離內(nèi)孔6. 1孔口的長度)的長度尺寸為內(nèi)孔直徑Φ A的5 6倍，滑動接觸桿4的端部距離內(nèi)孔6. 1底面的深度L 3 (無膨脹狀態(tài)下，滑動接觸桿4的端部距離內(nèi)孔6. 1底面的長度)的長度尺寸為內(nèi)孔6. 1直徑ΦA(chǔ)的 1-1. 5倍。限位螺釘5的尺寸可根據(jù)滑動接觸桿4的尺寸確定，其尺寸最好是滑動接觸桿4 直徑的0.8-1. 2倍。比如我們選用滑動接觸桿的直徑為ΦΑ = Φ 3. 2mm，選擇的限位螺釘為MA = M3。限位螺釘5直徑太小就會失去限位的作用，滑動接觸桿4會在內(nèi)孔6. 1中左右滑動。所述限位螺釘5的端部也應(yīng)與滑動接觸桿4保持一定的間隙，保證在大電流發(fā)熱裝置1不通電時，滑動接觸桿4和內(nèi)孔6. 1壁接觸使大電流發(fā)熱裝置1和電源9形成回路，在大電流發(fā)熱裝置1通過大電流時，滑動接觸桿4在限位螺釘5的作用下，既能始終保持與內(nèi)孔6. 1孔壁的接觸狀態(tài)，又能沿內(nèi)孔6. 1的孔壁滑動，該間隙最好控制在0. 25 0. 5牙距之間。并且根據(jù)限位螺釘5尺寸可進一步確定限位螺釘在內(nèi)孔6. 1上的位置尺寸Li，優(yōu)選 Ll(限位螺釘5軸心線距離內(nèi)孔孔口的長度)為1.5 1.7MA。工作原理大電流發(fā)熱裝置1在不工作時(不通電時)各部件依次連接形成電回路。大電流發(fā)熱裝置1工作時(通電時)，橫向緩沖折彎組件7釋放部分橫向應(yīng)力，橫向緩沖折彎組件2及縱向緩沖折彎組件3也分別傳遞橫向和縱向應(yīng)力到滑動接觸桿4上，使滑動接觸桿4沿滑動接觸座6的內(nèi)孔6. 1孔壁滑動，從而將該應(yīng)力通過滑動動作而釋放出來， 并且保證電回路的暢通。參照圖2、3、4，所述緩沖折彎組件是指將導(dǎo)電材料(如鉭、鉭鈮合金、鎳等)縱向或橫向折彎形成具有至少一個折彎部的元器件，當應(yīng)力傳導(dǎo)至此時，由于折彎部的存在可實現(xiàn)應(yīng)力的傳遞及部分釋放。由于大電流發(fā)熱裝置工作溫度高，例如在實例中大電流發(fā)熱裝置的工作溫度在1400°C左右。因此，緩沖折彎組件2和緩沖折彎組件7相應(yīng)的溫度也較高。其應(yīng)選用耐高溫材料，如鉭、鉭鈮合金，也可以選擇鎳材。所以緩沖折彎組件材料不能太厚，以減小熱阻，避免大電流發(fā)熱裝置熱量損失。但是，其又需要有一定強度，因而緩沖折彎組件材料厚度在0. 2 0. 4mm之間。其材料寬度根據(jù)大電流發(fā)熱裝置大小及容許的最大功率確定，一般在5 IOmm范圍內(nèi)選擇。
權(quán)利要求1.一種真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，包括大電流發(fā)熱裝置，其兩端通過引線與電源的兩端連接，其特征在于，所述大電流發(fā)熱裝置的一端經(jīng)緩沖折彎組件、作為引線的滑動接觸裝置與電源的一端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于， 所述滑動接觸裝置為桿孔式滑動接觸裝置，包括一端與緩沖折彎組件連接的滑動接觸桿， 以及作為引線且與電源的一端連接的滑動接觸座，所述滑動接觸桿插入滑動接觸座的內(nèi)孔中與之滑動接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于， 所述內(nèi)孔中裝有可使滑動接觸桿的端部與內(nèi)孔壁始終保持接觸狀態(tài)的限位件。
4.如權(quán)利要求1所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于， 所述大電流發(fā)熱裝置的另一端也經(jīng)緩沖折彎組件、引線與電源的另一端連接。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于，所述與大電流發(fā)熱裝置一端連接的緩沖折彎組件包括依次連接的橫向緩沖折彎組件及縱向緩沖折彎組件，所述縱向緩沖折彎組件與滑動接觸裝置連接。
6.如權(quán)利要求4所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于， 所述與大電流發(fā)熱裝置另一端連接的緩沖折彎組件為橫向緩沖折彎組件。
7.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，其特征在于，所述緩沖折彎組件厚度為0. 2 0. 4mm,寬度為5 10mm。
專利摘要本實用新型涉及一種真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流滑動接觸裝置，解決現(xiàn)有真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流發(fā)熱裝置的應(yīng)力難以釋放，對裝配要求高，從而嚴重影響真空器件或密封裝置使用的可靠性和壽命的問題。技術(shù)方案包括大電流發(fā)熱裝置，其兩端通過引線與電源的兩端連接，所述大電流發(fā)熱裝置的一端經(jīng)緩沖折彎組件、作為一端引線的滑動接觸裝置與電源的一端連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、能夠充分釋放熱應(yīng)力、提高真空器件或密封裝置內(nèi)的大電流發(fā)熱裝置的使用可靠性，杜絕了由于這種原因造成的早期失效。
文檔編號H01J23/34GK202183354SQ20112030319
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者史海如, 周紅艷 申請人:湖北漢光科技股份有限公司