CN211939481U - 冷焊钳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷焊钳装置，包括手柄与钳头分离的液压油缸动力系统能够使得操作者轻松获得大达10吨的剪切力，弧度设计的钳头使得其对铜管的冷焊操作高效而可靠。使用该装置能够轻松对外径30毫米及以下，壁厚2毫米及以下的纯铜管进行钳口，且钳口处具有优越的真空密封性能，其操作过程中的高效率和高可靠性完全满足了大功率高效率微波功率源器件苛刻的烘排生产工艺要求。

Description

冷焊钳装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷焊钳装置，尤其涉及一种大功率高效率微波功率源烘烤排气管的钳口冷焊装置。

背景技术

烘烤排气是大功率高效率微波速调管这一电真空器件生产工艺中最为关键的一环，其目的是通过升高温度使得速调管内表面的残余气体(如H₂O、CO、H₂等)充分析出，从而使管内达到超高真空(一般在10^-7～10^-8Pa量级),以提高管子的阴极发射性能、整管性能及寿命。在烘排工艺的最后是进行管子的封离，其基本操作是使用冷轧钳将速调管与无油超高真空排气台排气口之间连接的排气管(一般为无氧铜管)钳断,同时对钳口进行冷焊处理使得排气管断口处具有极高的气密性,从而使得速调管管内保持超高真空的条件。大功率高效率微波速调管的单只造价约在数百万元，一旦封离失败将使管子的电子枪阴极组件暴露大气，整管瞬间报废，经济损失不可估量。而且，大功率高效率微波速调管一般体型巨大(排气工件主体高达4米，直径300～400毫米)，为了提高排气效率一般使用外径较粗、壁厚较厚(外径可达30毫米，壁厚可达2毫米)的无氧铜管作为排气管，使得封离难度大大增加。基于上述原因，大功率高效率微波速调管的烘排封离对冷焊钳提出了极为苛刻的剪切力、稳定性及可靠性要求。

传统的冷焊钳钳头采用剪刀式的斜切结构，在钳断铜管时将使得铜管剪切面受力不均而且受力过程存在时间先后：近刀口处最先受力，受力最大因此最先被钳断，远刀口处后受力，受力较小因此较后被钳断。铜管剪切面被钳断的过程有时间先后将可能导致管子的漏气，因此可靠性达不到要求。此外，传统的冷焊钳使用类似于老虎钳式的力矩手柄为钳子刀口提供剪切力，其大小依赖于柄长与钳子刀口长度之比，这种力的放大方式受柄长限制很难达到数吨之大，很难钳断壁厚较厚的铜管，因此剪切力也无法满足要求。另外，传统冷焊钳手柄与钳头之间刚性连接且为了达到较大剪切力其手柄一般较长，操作者在操作时手握手柄，难免因为发力而使手柄抖动，其抖动传递到钳头处将使得钳口因移动而离开原先的剪贴位置造成管子漏气，因此其稳定性也达不到要求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种冷焊钳装置,大大提高了封离所要求的剪切力、稳定性及可靠性，满足了大功率高效率微波速调管在烘排封离工艺中所提出的苛刻要求。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷焊钳装置，包括静刀头、动刀头、动刀头鞘、连接杆、固定栓、液压油缸、推杆、输油管、液压手柄和液压油储存管，所述液压油储存管通过输油管连接至液压油缸的储油腔内，所述液压手柄设置于所述液压油储存管上并为该液压油储存管向所述液压油缸的储油腔内供油提供动力输出；所述推杆的一端置于所述液压油缸的储油腔内，所述推杆的另一端连接动刀头的背部，所述动刀头滑动置于动刀刀鞘的外端的腔体内，该动刀刀鞘的内端固定套设于所述液压油缸的缸体外侧面上；所述连接杆为两个，两个所述连接杆的一端分别通过所述固定栓固定于所述动刀刀鞘相对的两个外侧面上，所述静刀头的两侧边固定于两个连接杆的另一端上，且该静刀头和所述动刀头的刀刃相对设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述液压储存管和输油管的连接处设有液压阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述动刀刀鞘的两相对外侧边分别形成一方形定位块，两个连接杆的一端分别通过固定栓固定于该方形定位块上。

作为本实用新型的进一步改进，所述输油管为橡胶管。

作为本实用新型的进一步改进，所述动刀头和静刀头的刀口分别为弧形结构。

本实用新型的有益效果是：使用该冷焊钳装置能够轻松、稳定且可靠的对外径30毫米，壁厚2毫米的纯铜管进行钳断并同时在钳口处进行气密性达到超高真空度要求的冷焊操作，实现对大功率高效率微波功率源器件烘排生产工艺最后的封离操作。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型钳头刀口截面示意图。

结合附图，作以下说明：

1——液压手柄； 2——液压阀；

3——输油管； 4——液压油缸；

5——动刀头； 6——静刀头；

7——无氧铜管； 8——连接杆；

9——固定栓； 10——动刀头鞘；

11——液压油储存管； 12——推杆。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。但本实用新型的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖范围之内。

参阅图1、2，为本实用新型所述的一种冷焊钳装置，该装置包括静刀头6，动刀头5，动刀头鞘10，连接杆8，固定栓9，液压油缸4，推杆12，输油管3，液压手柄1、液压油储存管11、液压阀2。

所述液压油缸4通过输油管3和液压阀2与液压手柄1及液压油储存管11进行连接，同推杆12一起构成液压油缸动力单元；所述静刀头6通过连接杆8、固定栓9和动刀头鞘10与动刀头5一起构成钳头单元；液压油缸动力单元和钳头单元之间通过动刀头鞘和液压油缸间的螺纹紧密连接；

所述液压油缸动力单元在按压液压手柄时能够提供大达10吨的动力输出，输出动力通过推杆纵向传递到钳头单元；

所述钳头单元其动刀头通过导向器在推杆的动力传递下可在动刀头鞘内水平运动，配合被连接杆所固定的静刀头能够产生10吨的剪切力对铜管进行钳断及冷焊操作；

该冷焊钳装置的工作过程如下:

步骤1.松开液压阀门确保动刀头缩进动刀头鞘内；

步骤2.旋下钳头一侧的固定销，抽出该侧连接杆，保持钳头一侧的开口状态；

步骤3.排气管固定不动，将钳头从开口处环抱住排气管，插入连接管，旋紧固定销；

步骤4.一位操作者托住钳头，将排气管放在刀口中间位置紧靠静刀头，并且保持刀口与排气管垂直；

步骤5.另一位操作者先关闭液压阀门再操作液压手柄给动刀头施加动力；

步骤6.液压油缸产生的轴向推力通过推杆传递到动刀头，使得动刀头水平向静刀头靠拢；

步骤7.由于刀头截面弧度经过特殊设计，在动刀头挤压无氧铜管初期不会使得铜管破裂，而是使得铜管发生形变，铜管截面从圆形变成跑道形且两条直线边不断靠近直至相互接触；

步骤8.持续对动刀头施加推力，在动刀头的挤压下铜管相互接触面开始进行冷焊，在巨大的压强下两侧铜壁被冷焊为一体；

步骤9.持续对动刀头施加推力，在动刀头的挤压下被冷焊为一体的铜壁进一步被挤压变形，在动静刀头顶端处铜壁厚度越来越薄，但由于刀头截面的弧度，多余的铜被向刀锋上下两侧挤压形成有一定宽度的冷焊区；

步骤10.随着动刀头的进一步挤压，冷焊区的中间近刀锋处越来越薄直至被钳断，有一定宽度的冷焊区承担了钳口处超高真空的密封任务，封离操作完成。

氦质谱检漏仪对无氧铜管钳口处进行检漏，漏率在10-10下检漏仪数值对钳口外侧的氦气无反应。

本实用新型相对现有技术：

一，采用平推式钳头结构替代传统的斜切结构，平推钳头分为静刀头和动刀头，静动刀头刀口始终平行，使得剪切面受力均匀而且剪切部位受力过程中的时间差异最小，钳断面上各部位能够同时被钳断，提高钳口可靠性。

二，特殊设计的钳头刀口截面弧度结构能够很好地适配直径粗大且壁厚较厚的无氧铜管，使得在钳断铜管的同时对铜管断口处进行挤压式冷焊处理，获得可靠的超高真空密封性能。

三，采用液压手柄加液压油缸的方式为动刀头提供剪切动力来替代传统的剪刀手柄式的传动方式，使得钳头能够轻松获得大达10吨的剪切力。

四，采用钳头与动作手柄分离，中间使用橡胶连接管柔性连接的方式替代传统的刚性连接方式，最大程度上减小动作时操作者的抖动对钳头刀口产生的位移影响，提高了冷焊钳的稳定性。

五，钳头刀口可根据使用情况随时更换，针对壁厚不同的铜管可使用刀口截面弧度不同的钳头；针对管径更加粗大、壁厚更加厚实的铜管可以更换液压油缸来获得更大的剪切力。

总之，使用该装置能够轻松、稳定且可靠的对外径30毫米，壁厚2毫米的纯铜管进行钳断并同时在钳口处进行气密性达到超高真空度要求的冷焊操作，实现对大功率高效率微波功率源器件烘排生产工艺最后的封离操作。

Claims (5)

1.一种冷焊钳装置，其特征在于：包括静刀头(6)、动刀头(5)、动刀头鞘(10)、连接杆(8)、固定栓(9)、液压油缸(4)、推杆(12)、输油管(3)、液压手柄(1)和液压油储存管(11)，所述液压油储存管(11)通过输油管(3)连接至液压油缸(4)的储油腔内，所述液压手柄(1)设置于所述液压油储存管(11)上并为该液压油储存管(11)向所述液压油缸(4)的储油腔内供油提供动力输出；所述推杆(12)的一端置于所述液压油缸(4)的储油腔内，所述推杆的另一端连接动刀头(5)的背部，所述动刀头(5)滑动置于动刀头鞘(10)的外端的腔体内，该动刀头鞘(10)的内端固定套设于所述液压油缸的缸体外侧面上；所述连接杆(8)为两个，两个所述连接杆(8)的一端分别通过所述固定栓(9)固定于所述动刀头鞘(10)相对的两个外侧面上，所述静刀头(6)的两侧边固定于两个连接杆的另一端上，且该静刀头和所述动刀头的刀刃相对设置。

2.根据权利要求1所述的冷焊钳装置，其特征在于：所述液压油储存管和输油管的连接处设有液压阀(2)。

3.根据权利要求1所述的冷焊钳装置，其特征在于：所述动刀头鞘的两相对外侧边分别形成一方形定位块，两个连接杆的一端分别通过固定栓固定于该方形定位块上。

4.根据权利要求1所述的冷焊钳装置，其特征在于：所述输油管为橡胶管。

5.根据权利要求1所述的冷焊钳装置，其特征在于：所述动刀头和静刀头的刀口分别为弧形结构。

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