本实用新型专利技术公开了一种利用多支电极熔制大尺寸石英坩埚电极控制机构，采用多支电极，每个电极都由一个电极夹持机构所夹持，电极夹持机构连接于电极开闭机构，每个电极夹持机构上都铰接有回转摆杆和固定转座，电极开闭机构包括上支架和下支架，各回转摆杆与上支架相铰接，各固定转座与下支架固定连接，电极下端向下穿过遮热机构上的长条孔并向中心聚拢；每个单支电极均连接有一个电动升降驱动机构，根据电极监测装置所监测的电极烧损信号，电动升降驱动机构带动电极夹持机构沿导向机构上下移动，直到电极下端达到目标位置。本申请的电极控制结构稳定可靠，可以同时开闭，同时进行长度补偿，烧制效率高、质量稳定。烧制效率高、质量稳定。烧制效率高、质量稳定。
【技术实现步骤摘要】
石英坩埚熔制设备电极控制机构
[0001]本技术涉及石英坩埚熔制设备的电极
技术介绍
[0002]目前国内石英坩埚行业普遍都在研发生产28-36寸大尺寸石英坩埚产品，传统工艺、设备制作大尺寸石英坩埚存在较多技术瓶颈，其中电极加热手段作为熔制坩埚的必要工艺手段更是有待创新突破与发展，目前的电极数量、升降及开合机构的设计一直没有跟上石英坩埚发展的需求。
技术实现思路
[0003]本技术所解决的技术问题是提供一种加热电弧辐射面积更大更稳定的石英坩埚熔制设备电极控制机构。
[0004]本技术采用的技术方案是一种石英坩埚熔制设备电极控制机构，包括电极、电极监测装置，电极开闭机构，电极开闭机构下方设有遮热机构，电极数量为至少四个，每个电极都由一个电极夹持机构所夹持，电极夹持机构连接于电极开闭机构，每个电极夹持机构上都铰接有回转摆杆和固定转座，电极开闭机构包括上支架和下支架，各回转摆杆与上支架相铰接，各固定转座与下支架固定连接，电极下端向下穿过遮热机构上的长条孔并向中心聚拢；每个单支电极均连接有一个电动升降驱动机构，根据电极监测装置所监测的电极烧损信号，电动升降驱动机构带动电极夹持机构沿导向机构上下移动，直到电极下端达到目标位置。
[0005]电极夹持机构包括两个夹持臂，两个夹持臂间隔一段距离。
[0006]电极夹持机构和电极之间设有绝缘层。
[0007]绝缘层为聚四氟套夹紧形式。
[0008]导向机构包括导套、导柱，电极夹持机构与导套相连接，并对导套沿导柱是上下移动。
[0009]电极采用石墨电极。
[0010]电极为八个石墨电极，八个电极呈中心对称分布。
[0011]上支架上设有连接块，回转摆杆与连接块相铰接。
[0012]本技术的有益效果是传统熔制设备普遍采用三支石墨电极通电后形成稳定电弧进行坩埚熔制的设计形式，本专利采用六支石墨电极对石英砂进行加热熔制的结构形式，电极安装方式稳定可靠、拆装维护方便。
附图说明
[0013]图1多级电极布局对比图。
[0014]图2六支电极通电加热机构示意图。
[0015]图3是长度补偿原理图。
[0016]图4是单支电极升降机构示意图。
[0017]图中标记为：电极开闭机构1，遮热机构2，通电电极3，石墨电极4,回转摆杆37,固定转座38,上支架11，下支架12，上夹持臂41，下夹持臂42，电动升降驱动机构31，导向机构32，绝缘层33，电极夹持机构34，电极35。
具体实施方式
[0018]本申请设计采用六支石墨电极4同时进行升降开闭动作的机械结构，每个电极均连接于电极开闭机构，每根电极包括通电电极3和石墨电极4两部分，通电电极3采用铜电极，主要是起到导电作用的，其上会连接电缆，石墨电极4为主要加热燃烧的电极材料。电极开闭机构1下方设计有遮热机构2，电极下端向下穿过遮热机构上的长条孔并向中心聚拢，遮热机构2是为了防止六只电极产生的高温电弧对设备的伤害。通过三支电极、四只电极与六支电极布局对比，如图1所示，可以明显看出相比传统坩埚熔制设备三支电极的加热方式，采用六支电极在电弧起弧后，由于多支电极形成较大的供电量，可以保证形成的电弧弧光的持续稳定性，尤其在电极开闭过程中电极运动的抖动对弧光的影响较小，弧光热量输出也较为稳定，也不容易断弧。可形成更加稳定、辐射面积更大的高温加热电弧，从而得到温度更高、热辐射面积更大的电弧热量输出，为生产大尺寸坩埚提供了更加高效、稳定、可靠的原料加热方式，理论上热量及辐射范围增加30％左右，因为坩埚是通过电弧光加热进行熔制的，多支电极输出热量更大，加热范围大热量大，所以生产同一尺寸产品时的所用时间减少很多，虽然电极消耗稍多，但总体用电量的消耗是减少的，生产同规格产品相比传统设备耗电量减少10％左右，更加节省制造成本。为石英坩埚企业进一步优化制造成本及制作工艺提供有力保证。
[0019]电极数量增加后，各个电极间的对中性和开闭过程中的一致性和统一性都更加难掌握和控制。继续采用传统方式将无法保证生产加工质量。本申青的电极开闭机构1包括上支架11和下支架12，每个电极都由一个电极夹持机构34所夹持，每个电极夹持机构上都铰接有回转摆杆37和固定转座38，六个回转摆杆37与上支架11相铰接，六个固定转座38与下支架12固定连接，通电电极3下端向下穿过遮热机构上的长条孔并向中心聚拢。当上支架11和下支架12之间距离缩短，六个电极的回转摆杆37带动电极夹持机构34以固定转座为轴旋转，电极末端向内收拢，反之上支架11和下支架12之间距离加大，电极末端张开。本申请的电极开闭机构1可实现六只电极同时开闭，操作稳定可靠。
[0020]电极3下端烧损情况不相同，本申请的技术方案通过在熔制过程前后及熔制过程中，对于石墨电极消耗进行实时监测，从而进行长度补偿，补偿原理如图3所示。电极3下端烧损后，电动升降驱动机构31驱动电极向下移动，达到生产需求的位置。各电极的烧损情况不一致，各电极可以单独调节电极长度，可以更好保证电极对中性。一次生产过程结束后可自动将电极长度差距通过单支电极单独长度调节的方式进行长度补偿，完成重新对中，从而在起弧熔制时能得到更为稳定的弧光热源，避免出现由于电极振动引起的断弧、弧光不稳定等现象。从而有效保证熔制生产顺利进行以及提升产品的合格率。
[0021]单支电极自动升降机构功能及机构组成部分见附图4，电动升降驱动机构31采用伺服电缸驱动机构，可控制电极上下升降的位置及速度，升降过程中设计有双导套、导柱结构的导向机构32，也就是一根导柱上有两个导套滑动，这两个导套同时与电极夹持机构34
相连接固定，同时升降，可以达到增加了导向机构的导向接触面积，提高该机构的运行稳定性的技术效果。并且设计采用上下两位置电极夹持机构34，其中上夹持臂41和下夹持臂42之间保持一定距离，更加确保了电极方向的精准性，避免出现由于电极振动引起的断弧、弧光不稳定等现象。电极夹持机构34与通电电极35之间采用聚四氟套夹紧形式的绝缘3方式。根据需求，也可以采用其它符合工况工艺要求的材料。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.石英坩埚熔制设备电极控制机构，包括电极、电极监测装置、电极开闭机构，电极开闭机构下方设有遮热机构，其特征在于：电极数量为至少四个，每个电极都由一个电极夹持机构所夹持，电极夹持机构连接于电极开闭机构，每个电极夹持机构上都铰接有回转摆杆和固定转座，电极开闭机构包括上支架和下支架，各回转摆杆与上支架相铰接，各固定转座与下支架固定连接，电极下端向下穿过遮热机构上的长条孔并向中心聚拢；每个单支电极均连接有一个电动升降驱动机构，根据电极监测装置所监测的电极烧损信号，电动升降驱动机构带动电极夹持机构沿导向机构上下移动，直到电极下端达到目标位置。2.如权利要求1所述的石英坩埚熔制设备电极控制机构，其特征在于：所述电极夹持机构包括两个夹持臂，两个夹持臂间隔一段距离。3...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴庆军，宫耀旺，李玉龙，高佳龙，李楠，
申请(专利权)人：锦州万得机械装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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