專利名稱：一種陶瓷金鹵燈電弧管封接爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效節(jié)能的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，適用于氣體放電光源陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的真空封接，也可適用于鈉燈陶瓷電弧管的封接。
背景技術(shù)：
目前，陶瓷金屬鹵化物燈電弧管封接設(shè)備基本是在鈉燈電弧管封接設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，電弧管在封接爐內(nèi)排成一排，這需要較大的爐體內(nèi)空間，造成了充入燈管內(nèi)的氪氬混合氣的嚴(yán)重浪費(fèi)；且爐體內(nèi)兩端熱量損失較大，爐體內(nèi)溫度不一致，使電弧管封接時(shí)受熱不均勻，降低了合格率；同時(shí)爐體內(nèi)空間大，使加熱溫區(qū)不夠集中，熱損耗較大，加熱需要更大的電流，能耗較大，不夠節(jié)能；且模具與托架固定連接，裝卸電弧管所需的輔助時(shí)間較長，設(shè)備使用效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種高效節(jié)能的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，該封接爐包括爐體、石墨電極、承裝陶瓷電弧管的模具、爐體底板、承托模具的模具托盤和升降裝置；所述爐體內(nèi)設(shè)有放置模具的爐腔，且爐腔為圓筒形腔體，開口端設(shè)置在爐體的底端，其腔壁內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道，在爐體上連接有工作氣充氣電磁閥、平衡氣壓充氣電磁閥和抽真空接頭；所述石墨電極包括發(fā)熱端和接線柱，所述接線柱穿過爐體的腔壁，并與爐體相固定，且發(fā)熱體置于爐體的爐腔內(nèi)，在接線柱與爐體之間設(shè)有絕緣隔板；所述爐體底板固定在爐體上，封住爐體的底端開口，在爐體底板上設(shè)有通孔；所述升降裝置上設(shè)有承托臺(tái)，所述模具托盤放置在承托臺(tái)上； 所述模具托盤的形狀與爐體底板上通孔的形狀相適配，且其內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道；所述模具放置在模具托盤上；所述模具通過模具托盤和承托臺(tái)置于爐體的爐腔內(nèi)， 且模具托盤封住爐體底板的通孔；所述模具上設(shè)有一組承裝陶瓷電弧管的管腔，且管腔成圓周形排布。在上述封接爐中，爐腔采用圓筒形爐腔，管腔采用環(huán)形分布，與現(xiàn)有的成排分布結(jié)構(gòu)相比，模具在爐體內(nèi)部的占用空間更小，爐腔的空間也小，能夠節(jié)省氪氬混合氣的使用， 并且能夠安裝更多的陶瓷電弧管；爐體的腔壁上的冷卻水通道可以設(shè)計(jì)成環(huán)繞爐腔數(shù)周的環(huán)形通道，這樣能夠使?fàn)t體的冷卻更均勻。使用時(shí)，將陶瓷電弧管置于模具上的管腔內(nèi)，再蓋上陶瓷蓋板，將模具放置在模具托盤上，然后將模具托盤連同放入陶瓷電弧管的模具置于承托臺(tái)上，啟動(dòng)升降裝置，將模具置于爐腔內(nèi)，并通過模具托盤封住爐體底板并固定好模具托盤，對(duì)爐體內(nèi)抽真空，石墨電極加熱，并在陶瓷電弧管內(nèi)充入工作氣體，對(duì)瓷電弧管進(jìn)行封接。封接完成后，爐體內(nèi)充入平衡氣壓的氬氣，啟動(dòng)升降裝置下降后，整體移出模具以及置于其內(nèi)的陶瓷電弧管進(jìn)行爐外冷卻，將新的放置好待封接的陶瓷電弧管的模具放置在模具托盤上即可進(jìn)行新一輪的封接了。由上述過程可以看出，整個(gè)過程節(jié)省了輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。該封接爐還包括陶瓷蓋板，其上設(shè)有與模具的管腔位置適配的通孔，所述陶瓷蓋板蓋在模具上，位于模具和石墨電極的發(fā)熱端之間；在陶瓷蓋板的兩側(cè)面固定有隔熱屏； 所述爐體的內(nèi)壁上固定有隔熱屏。通過多重的隔熱屏設(shè)計(jì)能夠使工作時(shí)，爐腔內(nèi)部的溫度更高、更均勻，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能目的。所述隔熱屏優(yōu)選為鉬片隔熱屏，鉬片能夠?qū)⒛芰糠瓷浠厝?，同時(shí)陶瓷片能夠起到隔熱的作用，實(shí)現(xiàn)了隔熱，節(jié)能的同時(shí)降低了汞與金鹵丸的蒸發(fā)。所述模具上的管腔排成同心的內(nèi)外兩圈圓周，相比一圈的設(shè)計(jì)，兩圈的設(shè)計(jì)更能夠提高爐體內(nèi)部空間的利用。所述石墨電極為一根呈曲線的發(fā)熱體，當(dāng)陶瓷電弧管置于爐體內(nèi)時(shí)，石墨電極距離相等地排布在陶瓷電弧管的兩側(cè)，且每一個(gè)陶瓷電弧管的軸心距離陶瓷電弧管的最近距離相等。等距離的設(shè)計(jì)使得每個(gè)陶瓷電弧管封接處受到的熱量相同，每個(gè)陶瓷電弧管在相同的時(shí)間熔融封接，使得焊接深度一致。所述絕緣隔板采用石英玻璃板，在石墨電極的接線柱與絕緣隔板之間、以及絕緣隔板與爐體之間通過硅氟橡膠密封；設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮接線柱的冷卻問題，可以設(shè)計(jì)為冷卻水冷卻，與爐壁上的冷卻水通道設(shè)計(jì)為一路。所述模具可以采用無氧銅材質(zhì)，這是由于無氧銅的熱負(fù)載較大，將模具放置在通水冷卻的模具托盤上，就能使模具底部保持低溫，以免陶瓷電弧管第二段封接時(shí)汞和金鹵丸的蒸發(fā)。所述升降裝置包括上安裝板、下安裝板、升降氣缸、導(dǎo)向軸、以及承托臺(tái)，所述上安裝板與爐體底板相固定；所述導(dǎo)向軸一端與上安裝板固定，另一端與下安裝板固定；所述承托臺(tái)上設(shè)有導(dǎo)向孔，并通過導(dǎo)向孔套裝在導(dǎo)向軸上，位于上安裝板和下安裝板之間；所述升降氣缸的缸體與下安裝板固定，活塞桿與承托臺(tái)相固定。該封接爐還包括通水套管，所述通水套管與模具托盤的冷卻水通道相連通，且通水套管與上安裝板相固定。上述封接爐主要適用于35W 150W陶瓷電弧管的封接，針對(duì)35 150W不同功率的陶瓷電弧管，其陶瓷管的管腳尺寸和電極尺寸是一樣的，只是管殼尺寸不同，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)，只需要更改模具上管腔的尺寸即可實(shí)現(xiàn)不同功率的陶瓷電弧管的封接。有益效果本實(shí)用新型提供的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，采用圓筒形爐腔以及陶瓷電弧管圓周形排布，可以增加一次封裝的數(shù)量，爐體內(nèi)的溫度場(chǎng)均勻，陶瓷電弧管的封接一致性好；同時(shí)爐腔內(nèi)空間小，增加氪氬混合氣的利用效率，減少其排放；且小空間的爐腔降低了加熱負(fù)載，減少了能量消耗；采用可移動(dòng)式的模具設(shè)計(jì)，使得冷卻過程不需要在爐腔內(nèi)進(jìn)行，陶瓷電弧管的裝拆亦可在爐腔外進(jìn)行，減少了輔助時(shí)間的消耗，提高了生產(chǎn)效率。

圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中通水套管連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。如圖1、2、3所示為一種陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，包括升降氣缸101、下安裝板 102、導(dǎo)向軸103、承托臺(tái)104、模具托盤105、上安裝板106、爐體底板107、圓周隔熱屏108、 三通抽真空接頭109、爐體110、爐體頂部隔熱屏111、平衡氣壓充氣電磁閥112、模具113、陶瓷電弧管114、工作氣充氣電磁閥115、帶有接線柱118的石墨電極116、陶瓷蓋板117、絕緣隔板119、絕緣隔板固定螺釘A120、托架與爐體底板密封圈A121、氣缸接頭壓板122、氣缸接頭123、密封套124、冷卻水接頭125 ；壓阻式真空規(guī)管201、填充環(huán)202、規(guī)管連接卡箍A203、 真空電磁閥連接卡箍B204、真空電磁閥205、三通抽真空接頭與爐體連接卡箍C206、爐體連接螺釘B207、爐體底板連接螺釘C208、爐體底板冷卻水接頭209、電極與接線柱壓緊螺母 A210、絕緣隔板與爐體密封圈B211、絕緣隔板與接線柱密封圈C212、水套壓緊螺母B213、接線柱與電纜壓緊螺母C214、冷卻水套215、接線柱處隔熱屏216 ；進(jìn)水端蓋壓緊螺母D301、 進(jìn)水端蓋302、密封圈D303、密封圈E304、密封圈F305、內(nèi)六角螺釘D306、密封圈G307、密封圈H308、通水套管309、壓緊法蘭310、密封圈1311、內(nèi)六角螺釘E312、密封圈J313、密封圈 K314、導(dǎo)向軸拉緊螺栓315、拉緊法蘭316、直線軸承317、鎖緊螺母E318、導(dǎo)向軸拉釘319、內(nèi)六角螺釘F320、拉釘壓緊法蘭321。在爐體110內(nèi)設(shè)有放置模具113的爐腔，且爐腔為圓筒形腔體，開口端設(shè)置在爐體 110的底端，其腔壁內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道；在爐體110上連接有工作氣充氣電磁閥115、平衡氣壓充氣電磁閥112、和抽真空接頭109 ；真空接頭109—端通過卡箍C206與爐體110連接，另一端和壓阻式真空規(guī)管201通過卡箍A203連接，在真空規(guī)管201內(nèi)裝入填充環(huán)202，以減少內(nèi)空間，提高工作氣體的利用率，真空接頭109第三端與真空電磁閥205 通過卡箍B204連接。所述爐體底板107通過爐體連接螺釘B207固定在爐體110上，在爐體底板107和爐體110之間采用真空密封圈密封，封住爐體110的底端開口，爐體底板107 上設(shè)有通孔。所述石墨電極116包括發(fā)熱端和接線柱118，發(fā)熱端和接線柱118通過電極與接線柱壓緊螺母A210固定；接線柱118套在絕緣隔板119上，再套上冷卻水套215，并通過水套壓緊螺母B213固定在絕緣隔板119上，接線柱118與絕緣隔板119由密封圈C212密封；絕緣隔板119采用固定螺釘A120固定在爐體110上，并真空密封，接線柱118處通過接線柱處隔熱屏216擋住電極熱量的散發(fā)。所述升降裝置包括上安裝板106、下安裝板102、升降氣缸101、導(dǎo)向軸103、直線軸承317以及承托臺(tái)104，所述上安裝板106與爐體底板107相固定，并通過密封圈J313和密封圈K314進(jìn)行密封；所述承托臺(tái)104與直線軸承317相固定，承托臺(tái)104和直線軸承317 套裝在導(dǎo)向軸103上，位于上安裝板106和下安裝板102之間；導(dǎo)向軸103上端連接拉緊螺栓315，用拉緊法蘭316與上安裝板106連接，下端連接導(dǎo)向軸拉釘319，并用鎖緊螺母E318 鎖緊，拉釘319裝在拉釘壓緊法蘭321內(nèi)，并用內(nèi)六角螺釘F320與下安裝板102連接，下安裝板102、上安裝板106和導(dǎo)向軸103構(gòu)成整體，升降氣缸101的缸體安裝在下安裝板102 上，活塞桿通過氣缸接頭123、接頭壓板122和承托臺(tái)104連接，升降氣缸101伸縮實(shí)現(xiàn)模具的升降，升降氣缸101的活塞桿與下安裝板102通過密封套IM密封。所述模具托盤105的形狀與爐體底板107上通孔的形狀相適配，且其內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道，冷卻水通過冷卻水接頭209接入。所述模具113上設(shè)有一組承裝陶瓷電弧管114的管腔，且管腔成雙層圓周形排布。所述升降裝置上設(shè)有承托臺(tái)104，模具托盤105放置在承托臺(tái)104，模具113放置在模具托盤105上；所述模具113通過模具托盤105和承托臺(tái)104置于爐體110的爐腔內(nèi)， 且模具托盤105封住爐體底板107的通孔。所述模具托盤105的形狀與爐體底板107上通孔的形狀相適配，且其內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道，冷卻水通過通水套管309以及冷卻水接頭209接入；其進(jìn)水端蓋 302安裝在通水套管309下端面，用壓緊螺母D301把進(jìn)水端蓋302壓緊在通水套管309上， 進(jìn)水端蓋302和通水套管309之間用密封圈D303、密封圈E304、密封圈F305進(jìn)行密封，以免漏水。通水套管309與下安裝板102之間密封采用密封套124，而密封套IM采用密封圈G307、密封圈H308密封，用內(nèi)六角螺釘D306與下安裝板102固定，通水套管309上端面與模具托盤105連接，之間用密封圈1311密封，用壓緊法蘭310把通水套管309與模具托盤105壓緊，冷卻水從通水套管309內(nèi)管進(jìn)入到模具托盤105，循環(huán)后回到通水套管309內(nèi)管與外套之間夾層，完成冷卻水循環(huán)。所述陶瓷蓋板117，其上設(shè)有與模具113的管腔位置適配的通孔，所述陶瓷蓋板 117蓋在模具113上，位于模具113和石墨電極116的發(fā)熱端之間；在陶瓷蓋板117的兩側(cè)面固定有隔熱屏；且在爐體110的內(nèi)壁上固定有隔熱屏，位于爐腔側(cè)壁的為圓周隔熱屏 108，位于爐腔頂壁的為爐體頂部隔熱屏111 ；所述隔熱屏為鉬片隔熱屏。所述石墨電極116為一根呈曲線的發(fā)熱管，當(dāng)陶瓷電弧管114置于爐體110內(nèi)時(shí)， 石墨電極116距離相等地排布在陶瓷電弧管114的兩側(cè)，且每一個(gè)陶瓷電弧管114的軸心距離陶瓷電弧管114的最近距離相等。所述絕緣隔板119為石英玻璃板，所述模具113采用無氧銅材質(zhì)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于該封接爐包括爐體(110)、石墨電極 (116)、承裝陶瓷電弧管的模具(113)、爐體底板(107)、承托模具(113)的模具托盤(105)、 和升降裝置；所述爐體(110)內(nèi)設(shè)有放置模具(113)的爐腔，且爐腔為圓筒形腔體，開口端設(shè)置在爐體(110)的底端，其腔壁內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道，在爐體(110)連接有工作氣充氣電磁閥(115)、平衡氣壓充氣電磁閥(112)、和抽真空接頭(109)；所述石墨電極(116)包括發(fā)熱端和接線柱(118)，所述接線柱(118)穿過爐體(110)的腔壁，并與爐體 (110)相固定，且發(fā)熱體置于爐體(110)的爐腔內(nèi)，在接線柱(118)與爐體(110)之間設(shè)有絕緣隔板(119)；所述爐體底板(107)固定在爐體(110)上，封住爐體(110)的底端開口，在爐體底板(107)上設(shè)有通孔；所述升降裝置上設(shè)有承托臺(tái)(104)，所述模具托盤(10 放置在承托臺(tái)(104)上；所述模具托盤(10 的形狀與爐體底板(107)上通孔的形狀相適配，且其內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道；所述模具(11 放置在模具托盤(10 上；所述模具(113)通過模具托盤(105)和承托臺(tái)(104)置于爐體(110)的爐腔內(nèi)，且模具托盤(105) 封住爐體底板(107)的通孔；所述模具(11 上設(shè)有一組承裝陶瓷電弧管的管腔，且管腔成圓周形排布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于該封接爐還包括陶瓷蓋板(117)，其上設(shè)有與模具(113)的管腔位置適配的通孔，所述陶瓷蓋板(117)蓋在模具(113)上，位于模具(113)和石墨電極(116)的發(fā)熱端之間；在陶瓷蓋板(117)的兩側(cè)面固定有隔熱屏；且在爐體(110)的內(nèi)壁上固定有隔熱屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述隔熱屏為鉬片隔熱屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述模具(113)上的管腔排成同心的內(nèi)外兩圈圓周。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述石墨電極(116) 為一根呈曲線的發(fā)熱管，當(dāng)陶瓷電弧管置于爐體(110)內(nèi)時(shí)，石墨電極(116)距離相等地排布在陶瓷電弧管的兩側(cè)，且每一個(gè)陶瓷電弧管的軸心距離陶瓷電弧管的最近距離相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述絕緣隔板(119) 為石英玻璃板，在石墨電極(116)的接線柱(118)與絕緣隔板(119)之間、以及絕緣隔板 (119)與爐體(110)之間通過硅氟橡膠密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述模具(113)采用無氧銅材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于所述升降裝置包括上安裝板(106)、下安裝板(102)、升降氣缸(101)、導(dǎo)向軸(103)、以及承托臺(tái)(104)，所述上安裝板(106)與爐體底板(107)相固定；所述導(dǎo)向軸(103) —端與上安裝板(106)固定，另一端與下安裝板(10 固定；所述承托臺(tái)(104)上設(shè)有導(dǎo)向孔，并通過導(dǎo)向孔套裝在導(dǎo)向軸 (103)上，位于上安裝板(106)和下安裝板(102)之間；所述升降氣缸(101)的缸體與下安裝板(102)固定，活塞桿與承托臺(tái)(104)相固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，其特征在于該封接爐還包括通水套管(309)，所述通水套管(309)與模具托盤(105)的冷卻水通道相連通，且通水套管 (309)與上安裝板(106)相固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種陶瓷金鹵燈電弧管封接爐，包括爐體、石墨電極、模具、爐體底板、模具托盤和升降裝置；爐體內(nèi)爐腔為圓筒形腔體，在腔壁內(nèi)設(shè)有冷卻水通道；升降裝置上設(shè)有承托臺(tái)，模具托盤放置在承托臺(tái)上；模具托盤的形狀與爐體底板上通孔的形狀相適配，且其內(nèi)設(shè)有對(duì)其進(jìn)行冷卻的冷卻水通道；模具放置在模具托盤上；模具通過模具托盤和承托臺(tái)置于爐體的爐腔內(nèi)，且模具托盤封住爐體底板的通孔；模具上設(shè)有一組承裝陶瓷電弧管的管腔，且管腔成圓周形排布。本實(shí)用新型提供的封接爐，采用圓筒形爐腔以及陶瓷電弧管圓周形排布，使陶瓷電弧管的封接一致性好；氪氬氣的利用效率高排放少；可移動(dòng)式的模具設(shè)計(jì)，減少了輔助時(shí)間的消耗，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H01J9/24GK202275795SQ20112037868
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者何榮開, 呂家東, 張建, 王海鷗, 陳剛 申請(qǐng)人:東南大學(xué)