專利名稱：熱管真空封口方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管真空封口方法和裝置，確切地說(shuō)是利用中間傳熱介質(zhì)或中間傳熱體的熱交換設(shè)備的封口方法和裝置。
背景技術(shù)：
《熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用》(ISBN 7-5025-2752-4/TQ.1212)描述了幾種目前常用的熱管真空封口方法和裝置。其方法都是對(duì)待封裝的熱管的預(yù)留封口通過(guò)毛細(xì)管抽真空，達(dá)到工藝要求的真空度后注入工作介質(zhì)，并即刻將毛細(xì)管壓扁封口，然后再進(jìn)行焊接。對(duì)于采用非金屬工作介質(zhì)的熱管焊接過(guò)程產(chǎn)生的熱量易使非金屬工作介質(zhì)超過(guò)其分解溫度，產(chǎn)生不凝性氣體，甚至使熱管報(bào)廢。生產(chǎn)率低，熱管封裝質(zhì)量無(wú)法保證，同時(shí)其端部的封裝形式不僅浪費(fèi)材料，而且對(duì)熱管的使用也有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有熱管真空封口技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)率高、節(jié)省封口金屬材料且對(duì)工作介質(zhì)影響小的熱管真空封口方法和裝置。
一種熱管真空封口方法，完成抽真空和充液過(guò)程后進(jìn)行熱管的封裝，待封裝的熱管預(yù)留封口孔，封口孔被真空腔包容，真空腔由真空容器與待封裝熱管依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器設(shè)置抽真空的接口和充液的接口，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程，并應(yīng)用摩擦焊或超聲波焊將封口堵頭焊接到預(yù)留封口孔上，并形成密閉焊縫。
所述的一種熱管真空封口方法，其中所述的封口堵頭可以是圓柱體、圓錐體、T字形回轉(zhuǎn)體、自由端小于被夾持端且母線平滑過(guò)渡的回轉(zhuǎn)體中的一種。
所述的一種熱管真空封口方法，預(yù)留封口孔可以是圓柱孔、圓錐孔、沉孔中的一種。
一種熱管真空封口裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)、充液系統(tǒng)，待封裝的熱管由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管預(yù)留封口孔，封口孔被真空腔包容，真空腔由真空容器與待封裝熱管依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器設(shè)置抽真空的接口和充液的接口，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，夾持系統(tǒng)夾持封口堵頭至于封口孔處，由摩擦焊接系統(tǒng)或超聲波焊接系統(tǒng)完成待封裝的熱管預(yù)留封口孔與封口堵頭的封焊。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空發(fā)生系統(tǒng)，屬公知技術(shù)，可以采用機(jī)械泵或高真空油擴(kuò)散泵抽氣機(jī)組，如2X或2XZ系列雙級(jí)旋片式真空泵或JK系列高真空油擴(kuò)散泵抽氣機(jī)組。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述充液系統(tǒng)，屬公知技術(shù)，最簡(jiǎn)單的充液系統(tǒng)由充液計(jì)量裝置，如充液計(jì)量管和真空閥組成，在達(dá)到工藝要求的真空度后，打開(kāi)真空閥完成充液。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空腔可以是部分或全部容納摩擦焊接系統(tǒng)或超聲波焊接系統(tǒng)的密閉容器。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空容器的內(nèi)腔截面積大于與待封裝的熱管形成靜密封結(jié)構(gòu)的通道截面積。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空靜密封結(jié)構(gòu)安裝密封圈的密封槽設(shè)置在真空容器的密封面或待封裝熱管的密封面；真空靜密封結(jié)構(gòu)采用刀口密封或斜楔密封的，產(chǎn)生密封的刀口設(shè)置在真空容器的密封面上。
其中所述真空靜密封結(jié)構(gòu)，屬公知技術(shù)，可以合理地選用采用O型密封圈、矩形型密封圈的密封結(jié)構(gòu)和超高真空刀口密封中的任一種或其組合。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述充液系統(tǒng)，充液時(shí)充液管移動(dòng)至出口對(duì)準(zhǔn)熱管預(yù)留封口孔，工作介質(zhì)通過(guò)充液管流入待封裝的熱管，完成充液。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述的摩擦焊接系統(tǒng)，屬公知技術(shù)，可以采用連續(xù)摩擦焊、慣性摩擦焊、混合型旋轉(zhuǎn)摩擦焊和相對(duì)空位摩擦焊中的任一種。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述超聲波焊接系統(tǒng)，屬公知技術(shù)，由超聲波發(fā)生器、換能器、傳振桿、聚能器、耦合桿、上聲極組成。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空腔可以伸入由真空動(dòng)密封結(jié)構(gòu)密封的傳遞摩擦焊接系統(tǒng)焊接動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸；旋轉(zhuǎn)軸與真空容器可以作相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，可以固定真空容器，旋轉(zhuǎn)軸作直線運(yùn)動(dòng)或者固定旋轉(zhuǎn)軸，真空容器作直線運(yùn)動(dòng)。
其中所述真空動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，屬公知技術(shù)，可以合理地選用O型真空用密封圈、J型真空用密封圈、JO型真空用密封圈、骨架型真空用密封圈、液態(tài)金屬密封裝置、磁流體密封裝置中的任一種或其組合。
所述的一種熱管真空封口裝置，摩擦焊接系統(tǒng)的摩擦壓力及頂鍛壓力可以由旋轉(zhuǎn)軸施加或由待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)施加。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述的封口堵頭的夾持系統(tǒng)可以選用卡盤、夾頭中的一種。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述超聲波焊接系統(tǒng)的封口堵頭的夾持系統(tǒng)可以選用動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭其中的一種；選用的動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭中心加工一通孔，上聲級(jí)能夠通過(guò)該通孔完成封口堵頭和封口孔的焊接。
本發(fā)明的有益效果是熱管封裝時(shí)無(wú)需毛細(xì)管，熱管由真空室內(nèi)的夾具系統(tǒng)定位夾緊后，對(duì)真空靜密封結(jié)構(gòu)施加一定壓力即可按工藝要求抽真空封裝，自動(dòng)化程度高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率；由于采用了摩擦焊接系統(tǒng)或超聲波焊接系統(tǒng)使封口焊接時(shí)的輸入熱量大幅度減少，使熱管的工作介質(zhì)少產(chǎn)生甚至不產(chǎn)生不凝性氣體，熱管的封裝品質(zhì)有所提高；熱管預(yù)留封口及相應(yīng)封口堵頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，節(jié)省金屬材料。


圖1是第一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2是第二個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3是第三個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4是第四個(gè)實(shí)施例的示意圖；其中1為摩擦焊接系統(tǒng)；2為軸；3為充液的接口；4為封口堵頭的夾持系統(tǒng)；5為密封槽；6為待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)；7為待封裝的熱管預(yù)留封口孔；8為密封刀口；9為封口堵頭；10為真空容器；11為抽真空的接口；12為超聲波焊接系統(tǒng)的上聲級(jí)；13為超聲波焊接系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述一種熱管真空封口方法，完成抽真空和充液過(guò)程后進(jìn)行熱管的封裝，待封裝的熱管6預(yù)留封口孔7，封口孔7被真空腔包容，真空腔由真空容器10與待封裝熱管6依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器10設(shè)置抽真空的接口11和充液的接口3，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程，并應(yīng)用摩擦焊或超聲波焊將封口堵頭9焊接到預(yù)留封口孔7上，并形成密閉焊縫。
所述的一種熱管真空封口方法，其中所述的封口堵頭9可以是圓柱體、圓錐體、T字形回轉(zhuǎn)體、自由端小于被夾持端且母線平滑過(guò)渡的回轉(zhuǎn)體中的一種。
所述的一種熱管真空封口方法，預(yù)留封口孔7可以是圓柱孔、圓錐孔、沉孔中的一種。
一種熱管真空封口裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)6、充液系統(tǒng)，待封裝的熱管6由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管6預(yù)留封口孔7，封口孔7被真空腔包容，真空腔由真空容器10與待封裝熱管6依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器10設(shè)置抽真空的接口11和充液的接口3，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，夾持系統(tǒng)夾4持封口堵頭9至于封口孔7處，由摩擦焊接系統(tǒng)1或超聲波焊接系統(tǒng)13完成待封裝的熱管6預(yù)留封口孔7與封口堵頭9的封焊。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空容器10的內(nèi)腔截面積大于與待封裝的熱管6形成靜密封結(jié)構(gòu)的通道截面積。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空靜密封結(jié)構(gòu)安裝密封圈的密封槽5設(shè)置在真空容器10的密封面或待封裝熱管6的密封面；真空靜密封結(jié)構(gòu)采用刀口密封或斜楔密封的，產(chǎn)生密封的刀口8設(shè)置在真空容器10的密封面上。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述充液系統(tǒng)，充液時(shí)充液管移動(dòng)至液管出口對(duì)準(zhǔn)熱管6預(yù)留封口孔7，工作介質(zhì)通過(guò)充液管流入待封裝的熱管6，完成充液。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述真空腔可以伸入由真空動(dòng)密封結(jié)構(gòu)密封的傳遞摩擦焊接系統(tǒng)1焊接動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸2；旋轉(zhuǎn)軸2與真空容器10可以作相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，可以固定真空容器10，旋轉(zhuǎn)軸2作直線運(yùn)動(dòng)或者固定旋轉(zhuǎn)軸2，真空容器作直線運(yùn)動(dòng)10。
所述的一種熱管真空封口裝置，摩擦焊接系統(tǒng)1的摩擦壓力及頂鍛壓力可以由旋轉(zhuǎn)軸2施加或由待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)6施加。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述的封口堵頭9的夾持系統(tǒng)4可以選用卡盤、夾頭中的一種。
所述的一種熱管真空封口裝置，其中所述超聲波焊接系統(tǒng)13的封口堵頭9的夾持系統(tǒng)4可以選用動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭其中的一種；選用的動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭中心加工一通孔，上聲級(jí)12能夠通過(guò)該通孔完成封口堵頭9和封口孔7的焊接。
其工作過(guò)程如下如圖1、圖2、圖3采用摩擦焊接系統(tǒng)1的熱管真空封口裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)6、充液系統(tǒng)，待封裝的熱管6由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管6預(yù)留封口孔7，施加一定的壓力后由真空容器10與待封裝熱管6依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成真空腔，封口孔7被真空腔包容，真空容器10設(shè)置抽真空的接口11和充液的接口3，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，夾持系統(tǒng)夾4持封口堵頭9至于封口孔7處，而后夾持封口堵頭9的夾持系統(tǒng)4，受擦焊接系統(tǒng)1驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)封口堵頭9封口孔7發(fā)生直線相對(duì)位移，距離不斷縮小直至達(dá)到工藝要求的摩擦壓力，封口堵頭9封口孔7接觸面開(kāi)始摩擦加熱，同時(shí)發(fā)生塑性變形，達(dá)到工藝要求的變形量或摩擦?xí)r間后，施加更大的軸向力，進(jìn)行頂鍛完成焊接，熱管封裝結(jié)束。
如圖4采用超聲波焊接系統(tǒng)13的熱管真空封口裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)6、充液系統(tǒng)，待封裝的熱管6由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管6預(yù)留封口孔7，施加一定的壓力后由真空容器10與待封裝熱管6依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成真空腔，封口孔7被真空腔包容，真空容器10設(shè)置抽真空的接口11和充液的接口3，為保證焊接效果封口堵頭9和封口孔7采用錐形配合面。在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，封口堵頭9封口孔7發(fā)生直線相對(duì)位移，距離不斷縮小直至封口堵頭9和封口孔7的配合面發(fā)生塑性變形，此時(shí)夾持系統(tǒng)4松開(kāi)對(duì)封口堵頭9的夾持，同時(shí)上聲級(jí)12與封口堵頭9接觸并保持一定的壓力，由上聲級(jí)12傳遞超聲波焊接系統(tǒng)13的彈性振動(dòng)能，并保持，達(dá)到焊接工藝要求的時(shí)間后完成焊接，熱管封裝結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種熱管真空封口方法，完成抽真空和充液過(guò)程后進(jìn)行熱管的封裝，其特征在于，待封裝的熱管預(yù)留封口孔，封口孔被真空腔包容，真空腔由真空容器與待封裝熱管依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器設(shè)置抽真空的接口和充液的接口，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程，并應(yīng)用摩擦焊或超聲波焊將封口堵頭焊接到預(yù)留封口孔上，并形成密閉焊縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管真空封口方法，其特征在于，其中所述的封口堵頭可以是圓柱體、圓錐體、T字形回轉(zhuǎn)體、自由端小于被夾持端且母線平滑過(guò)渡的回轉(zhuǎn)體中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管真空封口方法，其特征在于，預(yù)留封口孔可以是圓柱孔、圓錐孔、沉孔中的一種。
4.一種熱管真空封口裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)、充液系統(tǒng)，其特征在于，待封裝的熱管由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管預(yù)留封口孔，封口孔被真空腔包容，真空腔由真空容器與待封裝熱管依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器設(shè)置抽真空的接口和充液的接口，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，夾持系統(tǒng)夾持封口堵頭至于封口孔處，由摩擦焊接系統(tǒng)或超聲波焊接系統(tǒng)完成待封裝的熱管預(yù)留封口孔與封口堵頭的封焊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，其中所述真空容器的內(nèi)腔截面積大于與待封裝的熱管形成靜密封結(jié)構(gòu)的通道截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，其中所述真空靜密封結(jié)構(gòu)安裝密封圈的密封槽設(shè)置在真空容器的密封面或待封裝熱管的密封面；真空靜密封結(jié)構(gòu)采用刀口密封或斜楔密封的，產(chǎn)生密封的刀口設(shè)置在真空容器的密封面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，其中所述真空腔可以伸入由真空動(dòng)密封結(jié)構(gòu)密封的傳遞摩擦焊接系統(tǒng)焊接動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸；旋轉(zhuǎn)軸與真空容器可以作相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，可以固定真空容器，旋轉(zhuǎn)軸作直線運(yùn)動(dòng)或者固定旋轉(zhuǎn)軸，真空容器作直線運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，摩擦焊接系統(tǒng)的摩擦壓力及頂鍛壓力可以由旋轉(zhuǎn)軸施加或由待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)施加。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，其中所述的封口堵頭的夾持系統(tǒng)可以選用卡盤、夾頭中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱管真空封口裝置，其特征在于，其中所述超聲波焊接系統(tǒng)的封口堵頭的夾持系統(tǒng)可以選用動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭其中的一種；選用的動(dòng)力卡盤、動(dòng)力夾頭中心加工一通孔，上聲級(jí)能夠通過(guò)該通孔完成封口堵頭和封口孔的焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱管真空封口方法和裝置。這種熱管封口方法和裝置，包括真空發(fā)生系統(tǒng)、待封裝的熱管及其定位夾緊系統(tǒng)、充液系統(tǒng)，其特征在于，待封裝的熱管由定位夾緊系統(tǒng)固定，待封裝的熱管預(yù)留封口孔，封口孔被真空腔包容，真空腔由真空容器與待封裝熱管依靠真空靜密封結(jié)構(gòu)形成，真空容器設(shè)置抽真空的接口和充液的接口，在真空腔內(nèi)完成抽真空和充液過(guò)程后，夾持系統(tǒng)夾持封口堵頭至于封口孔處，由摩擦焊接系統(tǒng)或超聲波焊接系統(tǒng)完成待封裝的熱管預(yù)留封口孔與封口堵頭的封焊。其優(yōu)點(diǎn)在于熱管封裝時(shí)無(wú)需毛細(xì)管，操作簡(jiǎn)便；封口焊接時(shí)的輸入熱量大幅度減少；熱管預(yù)留封口及相應(yīng)封口堵頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，節(jié)省金屬材料。
文檔編號(hào)F28D15/02GK1854670SQ200510069858
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者林項(xiàng)武 申請(qǐng)人:林項(xiàng)武