【技术实现步骤摘要】
本技术涉及真空炉，具体为一种大型真空感应炉电极引入装置。
技术介绍
1、真空感应炉是在真空条件下，利用中频感应加热原理，将金属熔化的成套真空冶炼设备，感应线圈系统是真空感应炉的核心装置，真空感应炉通过感应线圈，将电能转变成为热能传递给要熔炼的金属；感应线圈系统由感应电极、不锈钢套、护板、绝缘材料和感应器组成，该结构承载输电、输水和传递动力三项任务；
2、感应电极为一种铜制结构，具有电流的传导作用，电极的一端和线缆或铜排连接，另一端和加热器连接，如感应器需要水冷的话，电极还需做成空心结构，内部通入冷却水。因感应电极起到电流的传导和感应器发热时通水冷却的作用，其与真空炉炉壁的连接结构尤其重要，一要是要保证真空密封，防止外部大气环境影响真空炉内的真空条件，二是要保证绝缘性能，防止电极漏电，三是在电极通过冷却期间保证冷却水不外漏；传统的真空感应炉用感应电极与真空炉炉壁之间的密封结构为单一的法兰连接或者焊接结构，长期使用过程中无法保证真空密封性能，对真空炉在真空环境下的工作效率影响较大，且焊接接头在电极需要更换的情况下无法有效拆除，对真空炉局部损伤较大；另外单一的法兰连接或者焊接结构无法有效保证良好的绝缘性能，在密封结构靠近真空一侧承受局部压力波动或者温度波动情况下产生的交变载荷时极易泄漏。
3、本技术创造性的提出了一种大型真空感应炉电极引入装置结构，通过复合密封结构和锁紧结构，保证了真空炉的真空密封性能和在交变载荷作用下的密封可靠性。
技术实现思路
1、本技术的目的
2、为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：
3、一种大型真空感应炉电极引入装置，包括嵌入式连接在真空炉炉壁上的凸缘式电极连接座，电极连接座的外侧通过螺栓连接有绝缘法兰，绝缘法兰上开设有通孔、通孔内插入有电极棒，电极棒的外壁上套设并焊接连接有压盖，压盖与绝缘法兰通孔内的密封凸台之间设有第二密封垫，第二密封垫的外侧嵌入式连接有密封环，压盖通过与绝缘法兰之间连接螺栓的压紧力压紧密封环和第二密封垫进行压紧密封；
4、所述电极棒插入电极连接座内侧的一端通过螺纹连接有感应线圈接头，感应线圈接头为外壁加工有斜锥的套管结构、套管内侧密封面与电极棒端面之间设有第一密封垫并通过感应线圈接头与电极棒螺纹连接的压紧力进行压紧密封；电极棒与感应线圈接头螺纹连段外侧还嵌套有连接螺母进行锁紧以防止松动。
5、优选的，所述电极连接座的凹形密封面与绝缘法兰的凸形密封面之间密封连接有密封圈。
6、优选的，所述电极棒外侧一端连接有铜排。
7、优选的，所述电极棒上加工有一紧邻感应线圈接头端部的环形凸肩，该环形凸肩嵌入连接螺母内壁处开设的环形凹槽内。
8、本技术的工作过程为：
9、电极棒的一端连接有铜排，另一端依次穿过绝缘法兰和电极连接座并通过感应线圈接头与真空炉内的感应线圈连接，真空炉对内部工件进行真空热处理时，铜排将电流引出电极棒，电极棒将电流传导给感应线圈，感应线圈将电能转变成为热能传递给要熔炼的金属。
10、电极棒的外壁上套设并焊接连接有压盖，压盖与绝缘法兰通孔内的密封凸台之间设有第二密封垫，第二密封垫的外侧嵌入式连接有密封环，压盖通过与绝缘法兰之间连接螺栓的压紧力压紧密封环和第二密封垫进行压紧密封；压盖起到减小密封接触面的作用，压盖上的密封螺栓通过对密封环施加压紧力，密封环将压紧力传递给第二密封垫，通过密封环和第二密封垫复合密封的方式，保证真空密封效果，在交变载荷作用情况下，密封环和第二密封垫起到变形补偿的作用；同时，压盖与绝缘法兰之间通过螺栓可拆连接，方便电极棒、第二密封垫、密封环的维修和更换；
11、感应器需要通水水冷时，电极棒内部为空心结构，冷却水通过电极棒内部通入对感应器进行降温；电极棒端部与感应线圈接头螺纹连接，连接处设有第一密封垫并通过螺纹压紧力进行压紧密封，电极棒与感应线圈接头螺纹连接段外侧套设有连接螺母进行锁紧，对电极棒与感应线圈接头进行过盈连接，防止线圈热膨胀引起的连接松动。
12、绝缘法兰选用玻璃纤维环氧树脂材料、聚四氟乙烯、酚醛层压板材料中的一种或者多种实现电极棒和电极连接座之间的绝缘。
13、本技术的有益效果为：
14、（1）本技术中电极棒的外壁上套设并焊接连接有压盖，压盖与绝缘法兰通孔内的密封凸台之间设有第二密封垫，第二密封垫的外侧嵌入式连接有密封环，压盖通过与绝缘法兰之间连接螺栓的压紧力压紧密封环和第二密封垫进行压紧密封；压盖起到减小密封接触面的作用，压盖上的密封螺栓通过对密封环施加压紧力，密封环将压紧力传递给第二密封垫，通过密封环和第二密封垫复合密封的方式，保证真空密封效果，在压力、温度波动产生的交变载荷作用情况下，密封环和第二密封垫起到变形补偿的作用；同时，压盖与绝缘法兰之间通过螺栓可拆连接，方便电极棒、第二密封垫、密封环的维修和更换。
15、（2）本技术中电极棒端部与感应线圈接头螺纹连接，连接处设有第一密封垫并通过螺纹压紧力进行压紧密封，电极棒与感应线圈接头螺纹连接段外侧套设有连接螺母进行锁紧，对电极棒与感应线圈接头进行过盈连接，防止线圈热膨胀引起的连接松动，密封效果远好于单一的螺纹连接效果，连接螺母的锁紧作用可以有效防止连接部位在温度波动、温差应力的作用下连接可靠、不脱落。
16、（3）本技术中绝缘法兰选用玻璃纤维环氧树脂材料、聚四氟乙烯、酚醛层压板材料中的一种或者多种实现电极棒和电极连接座之间的绝缘效果。
17、（4）本技术综合考虑了大型感应真空炉在大电流的情况下，电极部分实现绝缘、真空密封、水密封、耐压等多种恶劣工况的共同作用，降低了电极连接部位漏水和漏电的风险，实现了电极部分在承受真空和中低压力的交变载荷时的可靠密封，延长了设备的使用寿命。
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1.一种大型真空感应炉电极引入装置，其特征在于，包括嵌入式连接在真空炉炉壁上的凸缘式电极连接座（10），电极连接座（10）的外侧通过螺栓连接有绝缘法兰（5），绝缘法兰（5）上开设有通孔、通孔内插入有电极棒（4），电极棒（4）的外壁上套设并焊接连接有压盖（8），压盖（8）与绝缘法兰（5）通孔内的密封凸台之间设有第二密封垫（6），第二密封垫（6）的外侧嵌入式连接有密封环（7），压盖（8）通过与绝缘法兰（5）之间连接螺栓的压紧力压紧密封环（7）和第二密封垫（6）进行压紧密封；
2.根据权利要求1所述的一种大型真空感应炉电极引入装置，其特征在于：所述电极连接座（10）的凹形密封面与绝缘法兰（5）的凸形密封面之间密封连接有密封圈（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种大型真空感应炉电极引入装置，其特征在于：所述电极棒（4）外侧一端连接有铜排（9）。
4.根据权利要求3所述的一种大型真空感应炉电极引入装置，其特征在于：所述电极棒（4）上加工有一紧邻感应线圈接头（1）端部的环形凸肩，该环形凸肩嵌入连接螺母（3）内壁处开设的环形凹槽内。
【技术特征摘要】
1.一种大型真空感应炉电极引入装置，其特征在于，包括嵌入式连接在真空炉炉壁上的凸缘式电极连接座（10），电极连接座（10）的外侧通过螺栓连接有绝缘法兰（5），绝缘法兰（5）上开设有通孔、通孔内插入有电极棒（4），电极棒（4）的外壁上套设并焊接连接有压盖（8），压盖（8）与绝缘法兰（5）通孔内的密封凸台之间设有第二密封垫（6），第二密封垫（6）的外侧嵌入式连接有密封环（7），压盖（8）通过与绝缘法兰（5）之间连接螺栓的压紧力压紧密封环（7）和第二密封垫（6）进行压紧密封；
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【专利技术属性】
技术研发人员：龙国梁，刘成，张学磊，邹生保，郭璇，金辉，
申请(专利权)人：兰州真空设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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