一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置的制作方法

1.本发明属于碳化硅晶体制备技术领域，具体的说是一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置。


背景技术：

2.碳化硅作为第三代半导体材料，其性能指标优越，包括禁带宽度、导热率、击穿电压等；碳化硅晶体，属于化合物半导体材料，自然界是没有现成的材料可供开采，只能通过化学合成，制造碳化硅晶体，就需要用到碳化硅合成炉以及碳化硅长晶炉；碳化硅晶体炉感应线圈的电源用中频电源进行提供，中频电源是将三相工频电源变换成单相电源的静止变频装置，主要应用于各种金属的熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等领域。
3.公开号为cn108599532b的一项中国专利公开了一种串联中频电源柜，包括电源连接柜、分隔柜、排线柜和后备电源柜，所述电源连接柜的内侧安装有滑板，且滑板的中间设置有单元柜筒，所述单元柜筒的左侧安装有单元柜门，所述分隔柜的表面设置有抽拉门，且分隔柜位于单元柜筒的内侧，所述排线柜的内侧设置有分线盘，且排线柜位于电源连接柜的右侧，所述后备电源柜的左右两侧均固定有限位条，且后备电源柜位于排线柜的后侧。该串联中频电源柜采用串联式一拖多型设计，可以将电炉控制电路分开排布，方便对线缆故障进行及时排查并做出处理，可以实现一台电炉熔炼一台保温，电源柜之间功率任意分配，可以实现大件的一次性浇注以及小件的连续性浇注，提高电炉的生产效率。
4.中频电源通过电缆为碳化硅晶体炉感应线圈提供所需的稳定电力，工作人员将电缆接头拧到中频电源柜的接口处时，为了将接头与接口连接紧密，工作人员时常会加力拧紧接头，过度地用力则会损伤螺纹，造成接头与接口之间滑丝，影响电力传输的稳定性。
5.为此，本发明提供一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置，包括电源柜、电源接口、电缆和电源接头；所述电源柜的侧面设置有多个电源接口，所述电源接口的外圈螺纹安装有电源接头，所述电源接头连通电缆，所述电缆连通碳化硅晶体炉感应线圈，所述电源接头的端头转动安装有转套，所述转套的内圈开设有环槽，所述环槽的内部转动安装有内螺纹环，所述内螺纹环的内圈与电源接口的外圈螺纹配合，所述内螺纹环的外圈环绕开设有多个齿槽，所述环槽的外圈环绕开设有多个凹槽，所述凹槽的内部转动安装有单向齿，单向齿与齿槽啮合，所述单向齿的转轴外圈设置与扭簧；本实施例中的齿槽的截面一侧为弧形面，另一侧为竖直面，且弧形面对应电源接口的螺纹拧紧的方向；本实施例中的单向齿靠近齿槽弧形面的一侧为弧面，且另一侧的底部为竖直面；本实施例中的凹槽靠近齿槽弧形面的一侧与单向齿的弧面相贴合，且另一
侧具有便于单向齿旋转的空间；工作时，将电源接头插到电源接口的外侧，在扭簧的弹力作用在，使得单向齿插入齿槽的内部，拧动转套，带动单向齿的弧面接触到齿槽的弧形面，此时内螺纹环与电源接口螺纹转动时所受到的阻力小于扭簧的弹力，使得单向齿推动内螺纹环转动，内螺纹环拧到电源接口的外圈；当内螺纹环拧到电源接口的拧紧位置后，内螺纹环与电源接口螺纹转动时所受到的阻力大于扭簧的弹力，转动转套时，单向齿的弧面接触到齿槽的弧形面，使得单向齿发生旋转，使得扭簧转动，单向齿从齿槽的内部脱离，从而降低了内螺纹环与转套之间的连接断开，继而降低了损伤螺纹的概率，提高了电力传输的稳定性；拆卸时，反向转动转套，同时扭簧复位，推动单向齿转动插入齿槽的内部，由于单向齿的弧面受到凹槽的侧壁阻挡，使得单向齿的底部竖直面接触到齿槽的竖直面，推动内螺纹环转动脱离电源接口的外圈，从而实现电源接头与电源接口脱离。
8.优选的，所述单向齿靠近电源接头的一侧开设有固定孔，所述凹槽靠近固定孔的一面环绕开设有多个滑孔，所述滑孔的内部滑动安装有固定杆，所述固定杆远离固定孔的一端与滑孔的内壁之间固接有弹簧，所述固定杆的外圈与固定孔的内壁滑动配合，所述滑孔靠近电源接头中部的一侧开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有推杆，所述推杆的一端与固定杆远离固定孔的一端固接，所述推杆的另一端与电源接口的端头外圈滑动配合；工作时，单向齿在扭簧的弹力作用下，单向齿的弧面与齿槽弧形面相贴合，使得固定孔与滑孔对齐，固定杆在弹簧的弹力作用下，固定杆从滑孔内滑到固定孔内，将单向齿固定锁紧，拧动转套进行安装时，降低了单向齿发生转动而造成内螺纹环与电源接口无法拧紧的概率，提高了电源接头与电源接口的连接强度；当电源接头向电源接口的外圈滑动靠近时，电源接口的外圈接触到推杆的底部，推动推杆沿着滑槽向电源接头靠近，带动固定杆从固定孔内滑向滑孔内，使得弹簧压缩，当固定杆完全滑入滑孔的内部时，将单向齿释放，从而使得单向齿发生旋转从齿槽的内部脱离，继而降低了电源接口的外圈螺纹与内螺纹环的内圈螺纹发生损伤的概率。
9.优选的，多个所述推杆的内圈固接有环座，所述环座靠近电源接口的一面转动安装有工字形环板，所述工字形环板靠近环座的一侧滚动安装有多个一号滚珠；工作时，电源接口的外圈靠近推杆的底部时，电源接口的外圈接触到工字形环板，转套转动时，带动推杆转动，带动环座旋转，工字形环板贴合电源接口，使得工字形环板沿着环座的内部转动，使得一号滚珠滚动，降低了推杆与电源接口之间的摩擦力，提高了推杆滑动的稳定性。
10.优选的，所述内螺纹环的两侧均开设有环腔，所述环槽的两侧均固接有t形环板，所述t形环板的外壁与环腔的内壁滑动配合，所述t形环板的外圈与内圈均滚动安装有多个二号滚珠；工作时，通过t形环板将内螺纹环安装到环腔的内部，通过二号滚珠，降低了t形环板与环腔之间的摩擦力，从而提高了内螺纹环转动的流畅性。
11.优选的，所述转套与电源接头均固接有多个弧形环片，两侧所述弧形环片之间滑动配合；工作时，转套转动时，带动两侧的弧形环片之间贴合转动，将转套与电源接头之间的缝隙进行阻挡隔离，将外界的灰尘阻挡，从而提高了转套内部的清洁程度。
12.优选的，相邻所述弧形环片相靠近的一面均开设有环形凹印，两侧所述环形凹印之间滑动安装有弹性密封环；工作时，通过弹性密封环在环形凹印的内部滑动，从而进一步提高了两侧的弧形环片之间的密封效果。
13.优选的，所述弧形环片的凸面均匀固接有多个弧形钢条，两侧所述弧形钢条的端
头分别与转套和电源接头固接；工作时，通过设置的弧形钢条，使得两侧的弧形环片之间相互挤压，从而降低了弹性密封环脱离环形凹印的概率。
14.优选的，所述单向齿的凸面与凹槽相靠近的一面均镶嵌有磁体，两侧所述磁体之间相互吸引；工作时，两侧的磁体之间相互吸引，使得齿槽弧形面与单向齿的弧面相贴合，使得固定孔与滑孔对齐，便于固定杆从滑孔内滑到固定孔内，从而准确地将单向齿固定锁紧，提高了固定杆滑动的准确度。
15.优选的，所述单向齿的凸面底部与齿槽的弧面均固接有多个弧形条，两侧所述弧形条之间滑动配合；工作时，当单向齿的弧面接触到齿槽的弧形面，此时内螺纹环与电源接口螺纹转动时所受到的阻力小于扭簧的弹力，单向齿推动内螺纹环转动，通过设置的弧形条，提高了单向齿弧面与齿槽的弧面之间的摩擦力，从而提高了内螺纹环转动的动力，进一步提高了内螺纹环与电源接口之间的牢固程度。
16.本发明的有益效果如下：
17.1.本发明所述的一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置，通过设置转套、内螺纹环和单向齿；扭簧的弹力作用下，使得单向齿插入齿槽的内部，转套带动单向齿的弧面接触到齿槽的弧形面，此时内螺纹环与电源接口螺纹转动时所受到的阻力小于扭簧的弹力，使得单向齿推动内螺纹环转动，内螺纹环拧到电源接口的外圈；当内螺纹环拧到电源接口的拧紧位置后，内螺纹环与电源接口螺纹转动时所受到的阻力大于扭簧的弹力，转动转套时，单向齿的弧面接触到齿槽的弧形面，使得单向齿发生旋转，单向齿从齿槽的内部脱离，从而内螺纹环与转套之间的连接断开，继而降低了损伤螺纹的概率，提高了电力传输的稳定性。
18.2.本发明所述的一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置，通过设置固定杆、弹簧和推杆；固定杆在弹簧的弹力作用下，固定杆从滑孔内滑到固定孔内，将单向齿固定锁紧，拧动转套进行安装时，电源接口的外圈接触到推杆的底部，推动推杆沿着滑槽向电源接头靠近，带动固定杆从固定孔内滑向滑孔内，使得弹簧压缩，当固定杆完全滑入滑孔的内部时，将单向齿释放，从而使得单向齿发生旋转从齿槽的内部脱离，继而降低了电源接口的外圈螺纹与内螺纹环的内圈螺纹发生损伤的概率。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步说明。
20.图1是本发明实施例一的立体图；
21.图2是本发明实施例一电源接头的局部剖视图；
22.图3是图2中a处局部放大图；
23.图4是图2中b-b处截面图；
24.图5是图3中c处局部放大图；
25.图6是图3中d处局部放大图；
26.图7是图3中e处局部放大图；
27.图8是图4中f处局部放大图；
28.图9是本发明实施例二齿槽的局部剖视图；
29.图中：1、电源柜；2、电源接口；3、电缆；4、电源接头；5、转套；6、环槽；7、内螺纹环；
8、齿槽；9、凹槽；10、单向齿；11、固定孔；12、滑孔；13、固定杆；14、弹簧；15、滑槽；16、推杆；17、环座；18、工字形环板；19、一号滚珠；20、环腔；21、t形环板；22、二号滚珠；23、弧形环片；24、环形凹印；25、弹性密封环；26、弧形钢条；27、磁体；28、弧形条；29、锥齿；30、橡胶垫。
具体实施方式
30.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
31.实施例一
32.如图1至图4所示，本发明实施例所述的一种碳化硅晶体炉感应线圈与中频电源连接装置，包括电源柜1、电源接口2、电缆3和电源接头4；所述电源柜1的侧面设置有多个电源接口2，所述电源接口2的外圈螺纹安装有电源接头4，所述电源接头4连通电缆3，所述电缆3连通碳化硅晶体炉感应线圈，所述电源接头4的端头转动安装有转套5，所述转套5的内圈开设有环槽6，所述环槽6的内部转动安装有内螺纹环7，所述内螺纹环7的内圈与电源接口2的外圈螺纹配合，所述内螺纹环7的外圈环绕开设有多个齿槽8，所述环槽6的外圈环绕开设有多个凹槽9，所述凹槽9的内部转动安装有单向齿10，单向齿10与齿槽8啮合，所述单向齿10的转轴外圈设置与扭簧；本实施例中的齿槽8的截面一侧为弧形面，另一侧为竖直面，且弧形面对应电源接口2的螺纹拧紧的方向；本实施例中的单向齿10靠近齿槽8弧形面的一侧为弧面，且另一侧的底部为竖直面；本实施例中的凹槽9靠近齿槽8弧形面的一侧与单向齿10的弧面相贴合，且另一侧具有便于单向齿10旋转的空间；工作时，将电源接头4插到电源接口2的外侧，在扭簧的弹力作用在，使得单向齿10插入齿槽8的内部，拧动转套5，带动单向齿10的弧面接触到齿槽8的弧形面，此时内螺纹环7与电源接口2螺纹转动时所受到的阻力小于扭簧的弹力，使得单向齿10推动内螺纹环7转动，内螺纹环7拧到电源接口2的外圈；当内螺纹环7拧到电源接口2的拧紧位置后，内螺纹环7与电源接口2螺纹转动时所受到的阻力大于扭簧的弹力，转动转套5时，单向齿10的弧面接触到齿槽8的弧形面，使得单向齿10发生旋转，使得扭簧转动，单向齿10从齿槽8的内部脱离，从而内螺纹环7与转套5之间的连接断开，继而降低了损伤螺纹的概率，提高了电力传输的稳定性；拆卸时，反向转动转套5，同时扭簧复位，推动单向齿10转动插入齿槽8的内部，由于单向齿10的弧面受到凹槽9的侧壁阻挡，使得单向齿10的底部竖直面接触到齿槽8的竖直面，推动内螺纹环7转动脱离电源接口2的外圈，从而实现电源接头4与电源接口2脱离。
33.如图3至图6所示，所述单向齿10靠近电源接头4的一侧开设有固定孔11，所述凹槽9靠近固定孔11的一面环绕开设有多个滑孔12，所述滑孔12的内部滑动安装有固定杆13，所述固定杆13远离固定孔11的一端与滑孔12的内壁之间固接有弹簧14，所述固定杆13的外圈与固定孔11的内壁滑动配合，所述滑孔12靠近电源接头4中部的一侧开设有滑槽15，所述滑槽15的内部滑动安装有推杆16，所述推杆16的一端与固定杆13远离固定孔11的一端固接，所述推杆16的另一端与电源接口2的端头外圈滑动配合；工作时，单向齿10在扭簧的弹力作用下，单向齿10的弧面与齿槽8弧形面相贴合，使得固定孔11与滑孔12对齐，固定杆13在弹簧14的弹力作用下，固定杆13从滑孔12内滑到固定孔11内，将单向齿10固定锁紧，拧动转套5进行安装时，降低了单向齿10发生转动而造成内螺纹环7与电源接口2无法拧紧的概率，提高了电源接头4与电源接口2的连接强度；当电源接头4向电源接口2的外圈滑动靠近时，电
源接口2的外圈接触到推杆16的底部，推动推杆16沿着滑槽15向电源接头4靠近，带动固定杆13从固定孔11内滑向滑孔12内，使得弹簧14压缩，当固定杆13完全滑入滑孔12的内部时，将单向齿10释放，从而使得单向齿10发生旋转从齿槽8的内部脱离，继而降低了电源接口2的外圈螺纹与内螺纹环7的内圈螺纹发生损伤的概率。
34.如图6所示，多个所述推杆16的内圈固接有环座17，所述环座17靠近电源接口2的一面转动安装有工字形环板18，所述工字形环板18靠近环座17的一侧滚动安装有多个一号滚珠19；工作时，电源接口2的外圈靠近推杆16的底部时，电源接口2的外圈接触到工字形环板18，转套5转动时，带动推杆16转动，带动环座17旋转，工字形环板18贴合电源接口2，使得工字形环板18沿着环座17的内部转动，使得一号滚珠19滚动，降低了推杆16与电源接口2之间的摩擦力，提高了推杆16滑动的稳定性。
35.如图5所示，所述内螺纹环7的两侧均开设有环腔20，所述环槽6的两侧均固接有t形环板21，所述t形环板21的外壁与环腔20的内壁滑动配合，所述t形环板21的外圈与内圈均滚动安装有多个二号滚珠22；工作时，通过t形环板21将内螺纹环7安装到环腔20的内部，通过二号滚珠22，降低了t形环板21与环腔20之间的摩擦力，从而提高了内螺纹环7转动的流畅性。
36.如图7所示，所述转套5与电源接头4均固接有多个弧形环片23，两侧所述弧形环片23之间滑动配合；工作时，转套5转动时，带动两侧的弧形环片23之间贴合转动，将转套5与电源接头4之间的缝隙进行阻挡隔离，将外界的灰尘阻挡，从而提高了转套5内部的清洁程度。
37.如图7所示，相邻所述弧形环片23相靠近的一面均开设有环形凹印24，两侧所述环形凹印24之间滑动安装有弹性密封环25；工作时，通过弹性密封环25在环形凹印24的内部滑动，从而进一步提高了两侧的弧形环片23之间的密封效果。
38.如图7所示，所述弧形环片23的凸面均匀固接有多个弧形钢条26，两侧所述弧形钢条26的端头分别与转套5和电源接头4固接；工作时，通过设置的弧形钢条26，使得两侧的弧形环片23之间相互挤压，从而降低了弹性密封环25脱离环形凹印24的概率。
39.如图8所示，所述单向齿10的凸面与凹槽9相靠近的一面均镶嵌有磁体27，两侧所述磁体27之间相互吸引；工作时，两侧的磁体27之间相互吸引，使得齿槽8弧形面与单向齿10的弧面相贴合，使得固定孔11与滑孔12对齐，便于固定杆13从滑孔12内滑到固定孔11内，从而准确地将单向齿10固定锁紧，提高了固定杆13滑动的准确度。
40.如图8所示，所述单向齿10的凸面底部与齿槽8的弧面均固接有多个弧形条28，两侧所述弧形条28之间滑动配合；工作时，当单向齿10的弧面接触到齿槽8的弧形面，此时内螺纹环7与电源接口2螺纹转动时所受到的阻力小于扭簧的弹力，单向齿10推动内螺纹环7转动，通过设置的弧形条28，提高了单向齿10弧面与齿槽8的弧面之间的摩擦力，从而提高了内螺纹环7转动的动力，进一步提高了内螺纹环7与电源接口2之间的牢固程度。
41.实施例二
42.如图9所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述单向齿10远离弧形条28的一面底部固接多个锥齿29，所述齿槽8靠近锥齿29的一面固接有橡胶垫30，所述锥齿29与橡胶垫30滑动配合；拆卸时，反向转动转套5，单向齿10的底部竖直面接触到齿槽8的竖直面，使得锥齿29挤压橡胶垫30，推动内螺纹环7转动脱离电源接口2的外圈，从而实现
电源接头4与电源接口2脱离，降低了单向齿10的底部竖直面与齿槽8的竖直面发生滑动的概率。
43.工作时：单向齿10在扭簧的弹力作用下，使得单向齿10插入齿槽8的内部，同时，两侧的磁体27之间相互吸引，使得齿槽8弧形面与单向齿10的弧面相贴合，使得固定孔11与滑孔12对齐，固定杆13在弹簧14的弹力作用下，固定杆13从滑孔12内滑到固定孔11内，将单向齿10固定锁紧；
44.电源接头4插到电源接口2的外侧，拧动转套5，带动单向齿10的弧面接触到齿槽8的弧形面，使得单向齿10推动内螺纹环7转动，内螺纹环7拧到电源接口2的外圈；电源接口2的外圈接触到工字形环板18，转套5转动时，带动推杆16转动，带动环座17旋转，工字形环板18贴合电源接口2，使得工字形环板18沿着环座17的内部转动，使得一号滚珠19滚动，环座17推动推杆16沿着滑槽15向电源接头4靠近，带动固定杆13从固定孔11内滑向滑孔12内，使得弹簧14压缩，当固定杆13完全滑入滑孔12的内部时，将单向齿10释放；内螺纹环7与电源接口2螺纹转动时所受到的阻力大于扭簧的弹力，单向齿10的弧面接触到齿槽8的弧形面，使得单向齿10发生旋转，使得扭簧转动，单向齿10从齿槽8的内部脱离，使得内螺纹环7与转套5之间的连接断开，继而降低了损伤螺纹的概率，提高了电力传输的稳定性；
45.拆卸时，反向转动转套5，同时扭簧复位，推动单向齿10转动插入齿槽8的内部，由于单向齿10的弧面受到凹槽9的侧壁阻挡，使得单向齿10的底部竖直面接触到齿槽8的竖直面，推动内螺纹环7转动脱离电源接口2的外圈，同时，固定杆13在弹簧14的弹力作用下，固定杆13从滑孔12内滑到固定孔11内，将单向齿10固定锁紧，从而实现电源接头4与电源接口2脱离。
46.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
48.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。