真空阀制造技术

一种真空阀，其增强构件的中心孔孔径大于固定侧端板的中心孔孔径且小于固定侧电极棒的大直径部的外径。固定侧电极棒的小直径部和大直径部间的阶梯部与固定侧端板的中心孔周围气密性地钎焊接合，且小直径部从固定侧端板的中心孔伸出。增强构件以中心孔之间同轴的状态配置在固定侧端板的外壁面并与固定侧端板的外壁面钎焊接合。本发明专利技术可提供真空气密的可靠性高、强度高的真空阀。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空阀，尤其涉及真空阀的固定侧端板的增强结构。图7是譬如日本专利技术专利公开1985-205929号公报所公开的传统真空阀的剖视图。图中，1是圆筒形氧化铝陶瓷等构成的绝缘容器，在该绝缘容器1的两端设有由约20μm的Mo-Mn构成的喷镀金属层(未图示)。2是固定侧端板，3是可动侧端板，这些固定侧及可动侧端板2、3分别通过钎焊而同轴状地装于绝缘容器1的两端。组装主要使用银丝钎料进行，固定侧端板2上钎焊接合着固定侧电极棒4，可动侧端板3上隔着波纹管6钎焊接合着可动侧电极棒5。7、8是分别与固定侧电极棒4和可动侧电极棒5钎焊接合且相向设置的电极。波纹管6是用薄不锈钢制成蛇腹状，可在保证气密性的同时使可动侧电极棒5移动。9、10是防护罩，覆盖着绝缘容器1的内面及波纹管6，可防止绝缘容器1的内面及波纹管6被电弧所产生的金属蒸气污染。11是对可动侧电极棒5的移动进行引导的树脂导向部，该树脂导向部11是在真空阀的钎焊组装完毕后通过螺钉等(未图示)安装在固定于可动侧端板3上的导向部安装板12上。这里，固定侧端板2及可动侧端板3为了能在绝缘容器1、即氧化铝陶瓷上钎焊接合并使用，其材料采用热膨胀系数接近氧化铝陶瓷的Fe-Ni-Co合金或Fe-Ni合金，或虽然热膨胀系数相差很大，但可通过塑性变形减少残余应力的Cu-Ni合金。无论使用何种材料，如果与陶瓷之间的钎焊部面积过大，就会增大残余应力，使陶瓷容易破损，而且该材料价格昂贵，故一般所用的材料厚度很薄(0.5～1mm左右)。当把如此构成的真空阀用于高电压用途或大电流用途的场合，固定侧端板2的部分必须有高强度。即，在用于高电压用途的场合，因可动侧电极8在开闭时作高速动作，会在轴向对固定侧端板2施加巨大的交变载荷。另外，在进行大电流通电时在与轴垂直的方向会发生巨大的电磁力，这时，可动侧电极棒5在与轴垂直的方向受力，并按如下路线传力树脂导向部11→导向部安装板12→可动侧端板3→绝缘容器1→固定侧端板2，以固定侧电极棒4为支点，在固定侧端板2上施加有巨大的弯曲应力。因此采用传统的真空阀时，有巨大的交变载荷和弯曲应力施加于固定侧端板2，会破坏固定侧电极棒4与固定侧端板2之间的钎焊部的真空气密性。还有，在绝缘容器1的两端设有由约20μm的Mo-Mn构成的金属导电层，在真空阀用于更高电压的场合，绝缘容器1的端部会成为锐边，导致电场极高。为了消除这类固定侧电极棒4与固定侧端板2之间的钎焊接合部真空气密性遭破坏的问题；过去一般如图8所示，采用在固定侧端板2与固定侧电极棒4之间钎焊接合增强构件13以进行增强的方法。即，在固定侧电极棒4的端部设置小直径部4a，在固定侧端板2的中心设置供该小直径部4a穿过的孔，在圆盘状增强构件13的中心设置供该小直径部4a穿过的中心孔。这时，在固定侧端板2和增强构件13上穿设的中心孔形成相同内径。又如图9所示，把增强构件13与固定侧端板2重叠，使固定侧电极棒4的小直径部4a穿过这些中心孔。用固定侧电极棒4的小直径部4a将增强构件13与固定侧端板2定位，且设置成同轴状。接着，在固定侧电极棒4的大直径部4b和小直径部4a间的阶梯部与增强构件13之间配置钎料16b，进而在增强构件13与固定侧端板2之间配置钎料16a，并在高温还原气氛中使钎料16a、16b熔融接合。另外，为了消除这种绝缘容器1的两端电场极高的问题，传统如图10所示，一般是采用安装电场衰减环的方法。即，在固定侧电极棒4的端部设置小直径部4a，在固定侧端板2的中心设置供该小直径部4a穿过的孔，在有底圆筒状电场衰减环17的底面中心设置供该小直径部4a穿过的中心孔。这时，在固定侧端板2与电场衰减环17上穿设的中心孔形成相同内径。如图10所示，把电场衰减环17与固定侧端板2重叠，使固定侧电极棒4的小直径部4a穿过这些中心孔。用固定侧电极棒4的小直径部4a将电场衰减环17与固定侧端板2定位，且设置成同轴状。接着，在固定侧电极棒4的大直径部4b和小直径部4a间的阶梯部与电场衰减环17之间配置钎料16b(未图示)，进而在电场衰减环17与固定侧端板2之间配置钎料16a(未图示)，并在高温还原气氛中使钎料16a、16b熔融接合。这时的电场衰减环17沿固定侧端板2向外方延伸，然后向下垂，其端部延伸到绝缘容器1的内部。因此绝缘容器1的端部一侧被电场衰减环17所覆盖，从而可抑制绝缘容器1端部的电场升高。进而，把电场衰减环17与固定侧端板2的内壁面钎焊接合，以增强固定侧端板2。传统真空阀的固定侧端板2采用上述的增强构造或电场衰减构造，因与固定侧电极棒4之间的钎焊部是涉及真空气密的部位，故要求进行无空隙的均匀钎焊。然而，实际上因固定侧端板2与增强构件13或电场衰减环17之间的钎焊面积很大，故难以做到均匀钎焊，而且为使零件在重叠时没有间隙，要求有精密的平面度，势必造成成本上升。本专利技术的目的在于消除上述问题，提供一种具有高度可靠的真空气密性、高强度、低成本的真空阀。本专利技术的第1方案是一种真空阀，具有圆筒状绝缘容器；分别以闭塞该绝缘容器的状态安装在该绝缘容器两端的固定侧端板及可动侧端板；在大直径部的轴向一端形成小直径部、使该小直径部从固定侧端板的中心孔伸出、把小直径部与大直径部间的阶梯部气密性地钎焊接合于固定侧端板的中心孔周围、且以固定侧电极在轴向另一端位于绝缘容器内的状态安装的固定侧电极棒；一端安装有可动侧电极且以该可动侧电极位于绝缘容器内的状态经过波纹管而气密性地安装在可动侧端板上、使该可动侧电极与固定侧电极接离的可动侧电极棒；其特点是，具有孔径尺寸大于固定侧端板中心孔孔径尺寸的中心孔的圆盘状增强构件以中心孔之间相互同轴的状态配置在固定侧端板的外壁面上，并与固定侧端板的外壁面钎焊接合。本专利技术的第2方案是在上述第1方案的真空阀上，增强构件中心孔的孔径尺寸是固定侧电极棒的小直径部外径与大直径部外径之间的中间尺寸。本专利技术的第3方案是在上述第1方案的真空阀上，在小直径部和大直径部间的阶梯部与固定侧端板之间安装具有孔径尺寸与固定侧端板中心孔大致相同的中心孔的有底圆筒状电场衰减环，把该中心孔周围的底面的内壁面气密性地与小直径部和大直径部之间的阶梯部钎焊接合，且把该底面的外壁面与固定侧端板的内壁面气密性地钎焊接合，而且增强构件的中心孔孔径尺寸小于电场衰减环与固定侧端板之间的钎焊部最大尺寸，且大于固定侧电极棒小直径部的外径尺寸。本专利技术的第4方案是在上述第1至第3的任一方案的真空阀上，固定侧端板和增强构件用同一种材料制作。本专利技术的第5方案是在上述第1至第3的任一方案的真空阀上，固定侧端板用蒙乃尔(高强度耐蚀镍铜)合金制作，增强构件用SUS310制作。对附图的简单说明图1是本专利技术实施形态1的真空阀的剖视图。图2是本专利技术实施形态1的真空阀的固定侧部分组装部件剖视图。图3是本专利技术实施形态1的真空阀的可动侧部分组装部件剖视图。图4是本专利技术实施形态1的真空阀的绝缘容器部分组装部件剖视图。图5是本专利技术实施形态2的真空阀的剖视图。图6是本专利技术实施形态3的真空阀的剖视图。图7是传统真空阀的剖视图。图8是又一例传统真空阀的剖视图。图9是又一例传统真空阀的部分组装部件的剖视图。图10是再一例传统真空阀的剖视图。以下结合附图说明本专利技术的实施形态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空阀，具有：圆筒状绝缘容器；分别以闭塞该绝缘容器的状态安装在该绝缘容器两端的固定侧端板及可动侧端板；在大直径部的轴向一端形成小直径部、使该小直径部从所述固定侧端板的中心孔伸出、把小直径部与大直径部间的阶梯部气密性地钎焊接合于固定侧端板的中心孔周围、并以固定侧电极在轴向另一端位于所述绝缘容器内的状态安装的固定侧电极棒；一端安装有可动侧电极且以该可动侧电极位于所述绝缘容器内的状态经过波纹管而气密性地安装在所述可动侧端板上、使该可动侧电极与所述固定侧电极接离的可动侧电极棒； 其特征在于，具有孔径尺寸大于所述固定侧端板的中心孔孔径尺寸的中心孔的圆盘状增强构件以中心孔之间相互同轴的状态配置在所述固定侧端板的外壁面上，并与所述固定侧端板的外壁面钎焊接合。

【技术特征摘要】
JP 1996-5-29 135483/961.一种真空阀，具有圆筒状绝缘容器；分别以闭塞该绝缘容器的状态安装在该绝缘容器两端的固定侧端板及可动侧端板；在大直径部的轴向一端形成小直径部、使该小直径部从所述固定侧端板的中心孔伸出、把小直径部与大直径部间的阶梯部气密性地钎焊接合于固定侧端板的中心孔周围、并以固定侧电极在轴向另一端位于所述绝缘容器内的状态安装的固定侧电极棒；一端安装有可动侧电极且以该可动侧电极位于所述绝缘容器内的状态经过波纹管而气密性地安装在所述可动侧端板上、使该可动侧电极与所述固定侧电极接离的可动侧电极棒；其特征在于，具有孔径尺寸大于所述固定侧端板的中心孔孔径尺寸的中心孔的圆盘状增强构件以中心孔之间相互同轴的状态配置在所述固定侧端板的外壁面上，并与所述固定侧端板的外壁面钎焊接合。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻垣宏一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]