CN110469373B - 一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机旋转涡轮盘换热试验研究领域，特别涉及一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，包括：金属轮盘腔机匣，其筒壁上开设有多个螺纹孔；两根电磁感应管，穿过螺纹孔并列且与轮盘腔机匣内壁同轴设置；双头电极约束柱组件，用于对螺纹孔内的电磁感应管进行固定；双头绝缘约束柱组件，用于固定电磁感应管；电磁感应管的端部连接一个Y型中空铜管结构的接头端，其入水端连接水源；两根电磁感应管通过电极端连接至中频电磁感应柜体。本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，结构紧凑、绝缘和抗振可靠性高，可以有效完成航空发动机转静系或转转静涡轮部件腔体内的，处于强制对流环境的旋转轮盘的加热。

Description

一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣

技术领域

本申请属于航空发动机旋转涡轮盘换热试验研究领域，特别涉及一种在高压高温强对流条件下的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣。

背景技术

作为航空发动机核心关键复杂件的涡轮盘，本身强度储备有限，精确分析其在涡轮叶片榫槽导热、盘腔气流传热、工作转速等因素下的换热规律和各工况下的温度梯度，是进行涡轮盘强度储备设计和寿命预估的基础，涡轮盘腔旋转换热试验是进行涡轮盘换热规律试验和设计验证的主要手段，其中，模拟涡轮叶片榫槽向涡轮盘盘心方向导热的温度边界条件控制是制约试验实施的难题之一。由于轮盘腔处于高速旋转涡轮盘最大半径处，该腔室在非旋转状态下气流的流场，再合成高速旋转状态下涡轮盘轮缘线速度引发的气流搅动，使轮盘腔具有较大烈度的强制对流换热环境，这也是该类型试验与近似真空条件下涡轮盘疲劳试验轮缘加热环境的主要区别。

现有的技术方案主要有电阻丝、电热管和硅碳棒等辐射加温方式，主要存在以下几个方面局限性和缺点：

1)技术方面

电阻丝、电热管和硅碳棒等热辐射的加温方式，在辐射体温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射；当温度为300℃时，热辐射中最强的波长落于红外区；当辐射体温度在500～800℃区间，热辐射最强的波长成份在可见光区，这种热辐射加温方式的典型特点是辐射体温度越高，热辐射出的总能量越大。

高温辐射体若处于真空环境下，由于不存空气介质与高温辐射体之间的热交换，辐射体的本体温度不会发生导热损失；若在相对滞止的大气环境下，由于空气介质与辐射体之间的热交换，辐射体的本体温度除了辐射损失，还有与空气发生导热的损失，此时由于空气处于滞止状态，当辐射体与周边空气达到导热准稳定时，辐射体自身温度在导热(与滞止空气)方面的损失将不再明显；当辐射体处于强制对流换热条件下，如辐射体处于高风速(如空气介质)管道内，辐射体将与连续的、高速扫掠其表面的空气发生强制对流换热现象，相对于滞止大气环境，由于强制对流换热的效率远远高于导热效率，当高速扫掠辐射体表面的空气是连续时，相较于真空环境下和滞止大气环境下，辐射体的本体温度将大幅度下降，假如使用电阻丝(或电热管、硅碳棒等)这种以电能转化为热能作为辐射体时，同等电能输入条件下，很显然，辐射体本体维持的温度排序为：真空环境＞滞止大气环境＞＞高风速环境，当辐射体和目标体均处于高风速环境下，不仅辐射体本体温度在强制对流环境下无法有效建立，目标体表面温度也会因为与高速扫掠其表面的空气发生强制对流换热无法有效建立，因此，电阻丝、电热管和硅碳棒等并不适合用于强制对流换热环境。

对于现有的电磁感应方式，现有应用主要关注目标体的加热温度，如感应加热炉等，因为其应用环境并不处于高压和强制对流环境下，不需要关注感应电极承力部件的耐高压和气体泄露问题，也不需考虑旋转碰磨对感应电极承力部件带来的高频振动破坏问题，因此，加热方案设计过于简单，完全不能应用于航空发动机轮盘腔的高压高温强对流条件下的旋转换热试验研究。

2)成本方面

现有的电阻丝、电热管和硅碳棒等热辐射方式，仅需进行高压电施加，仅需考虑绝缘以及抗振动破坏问题，结构小巧紧凑，成本低廉，但并不能解决强对流条件下旋转件加热问题；现有感应管方式，仅关注滞止环境或大气环境下目标体(或静止、或旋转)加热问题，无需考虑与承压的金属机匣绝缘和抗振动破坏问题，仅需虑感应电极支撑，结构简单，也十分成本低廉，但并不能应用于强制对流条件下金属机匣内部旋转盘轮缘加热方面。

3)效率方面

现有的电阻丝、电热管和硅碳棒等热辐射方式和经过简单支撑的管并不适用于本文论述方向，无使用效率。

基于以上原因，现在通行的电阻丝、电热管和硅碳棒等辐射加热方式在该方向上均难以应用。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣。

本申请公开了一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，包括：

轮盘腔机匣，所述轮盘腔机匣由金属材料制成，其筒壁上开设有多个螺纹孔，多个螺纹孔沿所述轮盘腔机匣的轴向均分为上下两层，每一个层上的螺纹孔沿所述轮盘腔机匣的周向分布，其中，所述轮盘腔机匣的内腔设置有旋转轮盘安装处；

两根电磁感应管，其中一根所述电磁感应管从上层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与所述轮盘腔机匣内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出，另一根所述电磁感应管从下层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与所述轮盘腔机匣内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出；

双头电极约束柱组件，所述双头电极约束柱组件的数量为两个，一个设置在作为两根所述电磁感应管的伸入端的上下两个螺纹孔内，另一根设置在作为所述两根电磁感应管的导出端的上下两个螺纹孔内，分别用于对螺纹孔内的电磁感应管进行固定；

双头绝缘约束柱组件，在除所述电磁感应管的伸入端和导出端位置的螺纹孔之外的螺纹孔处，在同一轴向位置的上下两个螺纹孔内设置同一个所述双头绝缘约束柱组件，所述双头绝缘约束柱组件的靠近所述轮盘腔机匣圆心位置的一端用于固定两根所述电磁感应管；

Y型中空铜管结构，所述Y型中空铜管结构包括接头端、电极端以及入水端，其中，两根所述电磁感应管的入口和出口分别连接一个所述Y型中空铜管结构的接头端，所述Y型中空铜管结构的入水端通过绝缘水管连接水源；

中频电磁感应柜体，所述中频电磁感应柜体设置在所述轮盘腔机匣外侧，两根所述电磁感应管通过其入口和出口处的所述Y型中空铜管结构的电极端连接至所述中频电磁感应柜体。

根据本申请的至少一个实施方式，所述双头电极约束柱组件包括两个结构相同的套筒结构，两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿所述螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管、高温绝缘挤压圈、高压抗振陶瓷中套管、高温绝缘挤压圈以及环腔高压抗振陶瓷上压管。

根据本申请的至少一个实施方式，所述双头电极约束柱组件还包括抗拉挡环，所述抗拉挡环设置在所述高压抗振陶瓷下压管背向所述高压抗振陶瓷中套管的一侧，用于对所述电磁感应管的位置进行固定。

根据本申请的至少一个实施方式，所述环腔高压抗振陶瓷上压管与所述电磁感应管的连接处设置有高温绝缘密封胶。

根据本申请的至少一个实施方式，所述双头绝缘约束柱组件包括两个结构相同的套筒结构以及一个双头螺柱支撑体，其中

两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿所述螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管、高温绝缘挤压圈、高压抗振陶瓷中套管、高温绝缘挤压圈以及高压抗振陶瓷上压管；

所述双头螺柱支撑体包括支撑部以及与所述支撑部连接的两个螺柱，两个所述螺柱分别由内向外穿过上下两个螺纹孔后，通过螺帽进行固定，所述支撑部上开设有两个通孔，用于供两根所述电磁感应管穿过并固定两根所述电磁感应管。

根据本申请的至少一个实施方式，所述螺柱上的螺帽包括并列设置在拉紧螺帽和绝缘螺帽。

根据本申请的至少一个实施方式，每一个层上的螺纹孔的数量为8个，在周向上与所述双头绝缘约束柱组件相适配的6个螺纹孔均匀分布。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述轮盘腔机匣外侧与所述Y型中空铜管结构的接头端之间的所述电磁感应管上套设有多个陶瓷套管。

根据本申请的至少一个实施方式，所述电磁感应管入口处所述Y型中空铜管结构的电极端与出口处的所述Y型中空铜管结构的电极端之间设置有电木绝缘块。

根据本申请的至少一个实施方式，所述Y型中空铜管结构的入水端与绝缘水管通过管箍固定连接。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，结构紧凑、绝缘和抗振可靠性高，可以有效完成航空发动机转静系或转转静涡轮部件腔体内的，处于强制对流环境的旋转轮盘的加热。

附图说明

图1是本申请带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣的结构示意图；

图2是本图1中A-A剖视图；

图3是本图1中B-B剖视图；

图4是本申请带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣中工业纯水接头结构体的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。

目前的关于传热机理研究中，单因素传热规律是其建立单因素传热数学模型的重要工作，为了控制和标定轮缘温度边界条件，降低空气扰动造成的边界条件失控和结果误差分析，在试验实施时也采用了电感加热方式，但是，由于其轮盘工作环境仅限于在真空或大气环境下进行，其电感加热结构往往暴露于空气环境下，仅需考虑结构支撑，而无需考虑与金属机匣的绝缘、高转速下的机匣振动和结构承压等问题，仅需制作一个或多个环形电磁感应管外套于旋转涡轮盘轮缘外廓的外部，保持结构上不触碰即可。

综合以上论述，在旋转涡轮盘换热试验研究领域，需要一种高压高温强对流条件下进行旋转轮盘轮缘温度有效加热和定量控制的新方法。

下面结合附图1-图4对本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣进一步详细说明。

本申请公开了一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，可以包括轮盘腔机匣1、电磁感应管20、双头电极约束柱组件7、双头绝缘约束柱组件2、Y型中空铜管结构24以及中频电磁感应柜体3等部件。

轮盘腔机匣1由金属材料制成，其筒壁上开设有多个螺纹孔，多个螺纹孔沿轮盘腔机匣1的轴向均分为上下两层，每一个层上的螺纹孔沿轮盘腔机匣1的周向分布，且上下两层的螺纹孔布置位置相同；其中，轮盘腔机匣1的内腔设置有旋转轮盘安装处9。

电磁感应管20的数量为两根，其中一根电磁感应管20从上层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与轮盘腔机匣1内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出；另一根电磁感应管20从下层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与轮盘腔机匣1内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出。上述结构使得位于轮盘腔机匣1内腔中的两根电磁感应管20首先彼此之间沿轴线上下并列排布，另外，每个电磁感应管20又与轮盘腔机匣1的内壁面同轴(有一定间隙)平行排布。

双头电极约束柱组件7的数量为两个(参见图1正上位置的两个)，一个设置在作为两根电磁感应管20的伸入端的上下两个螺纹孔内，另一根设置在作为两根电磁感应管20的导出端的上下两个螺纹孔内，两个双头电极约束柱组件7分别用于对螺纹孔内的电磁感应管20进行固定，并同时进行绝缘。

双头绝缘约束柱组件2设置在除电磁感应管20的伸入端和导出端位置的螺纹孔之外的螺纹孔处；具体地，在同一轴向位置的上下两个螺纹孔内设置同一个双头绝缘约束柱组件2，双头绝缘约束柱组件2的靠近轮盘腔机匣1圆心位置的一端用于固定两根电磁感应管20，并同时进行绝缘。

需要说明的是，轮盘腔机匣1上螺纹孔的数量可以根据需要进行适合的设置，相对应地，双头绝缘约束柱组件2的数量也可以根据螺纹孔的数量进行适合的选择；如图1所示，本实施例中，优选每一个层上的螺纹孔的数量为8个，即上下两层共计16个；此时，在每一个层上有6个与双头绝缘约束柱组件2相适配的螺纹孔，另外2个螺纹孔用于与双头电极约束柱组件7进行适配；并且，上述在每一个层上的6个与双头绝缘约束柱组件2相适配的螺纹孔沿周向均匀分布；而每一个层上与双头电极约束柱组件7相适配的2个螺纹孔是设置在任意相邻的两个与双头绝缘约束柱组件2相适配的螺纹孔之间。

进一步地，双头电极约束柱组件7的结构可以为多种适合的结构，本实施例中，如图3所示，优选双头电极约束柱组件7包括两个结构相同的套筒结构；两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管16、高温绝缘挤压圈15、高压抗振陶瓷中套管14、高温绝缘挤压圈15以及环腔高压抗振陶瓷上压管18。

进一步地，双头电极约束柱组件7还包括抗拉挡环21以及高温绝缘密封胶19；抗拉挡环21设置在高压抗振陶瓷下压管16背向高压抗振陶瓷中套管14的一侧，用于对电磁感应管20的位置进行固定。另外，在环腔高压抗振陶瓷上压管18与电磁感应管20的连接处设置高温绝缘密封胶19。

同样地，双头绝缘约束柱组件2的结构可以为多种适合的结构，本实施例中，如图2所示，优选双头绝缘约束柱组件2包括两个结构相同的套筒结构以及一个双头螺柱支撑体17。

两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管16、高温绝缘挤压圈15、高压抗振陶瓷中套管14、高温绝缘挤压圈15以及高压抗振陶瓷上压管13。

双头螺柱支撑体17包括支撑部以及与支撑部连接的两个螺柱，两个螺柱分别由内向外穿过上下两个螺纹孔后，通过螺帽进行固定；支撑部上开设有两个通孔，用于供两根电磁感应管20穿过并固定两根电磁感应管20。进一步，优选螺柱上的螺帽包括并列设置在拉紧螺帽12和绝缘螺帽11。

Y型中空铜管结构24属于工业纯水接头结构体5的一部分，其中，工业纯水接头结构体5可以包括绝缘水管22、管箍23、以及Y型中空铜管结构。Y型中空铜管结构24可以包括接头端、电极端以及入水端，其中，两根电磁感应管20的入口和出口分别连接一个Y型中空铜管结构24的接头端，Y型中空铜管结构24的入水端通过绝缘水管22连接水源。进一步地，Y型中空铜管结构24的入水端与绝缘水管22通过管箍23固定连接。另外，本实施例中优选Y型中空铜管结构24为一体焊接件。

中频电磁感应柜体3设置在轮盘腔机匣1外侧，两根电磁感应管20通过其入口和出口处的Y型中空铜管结构24的电极端连接至中频电磁感应柜体3。

进一步，本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣中，在轮盘腔机匣1外侧与Y型中空铜管结构24的接头端之间的电磁感应管20还可以上套设有多个陶瓷套管5。

本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，结构紧凑、绝缘和抗振可靠性高，可以有效完成航空发动机转静系或转转静涡轮部件腔体内的，处于强制对流环境的旋转轮盘的加热。

综上，本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣中，采用金属作为旋转轮盘腔的承压机匣，机匣翻边结构即可增加结构强度；另外，也可在本申请实际应用时设置与前后支点机匣铰接的螺纹孔；机匣内部采用平行并列于机匣内壁面和旋转轮盘轮缘之间的中频电磁感应铜管作为中频电磁发射体；铜管内使用循环流动的工业纯水作为铜管的流动冷却介质；铜管与金属机匣的绝缘点设置于机匣穿孔处，并通过双层挤压密封完成；在每个紧固压紧面均设置高温绝缘垫片作为抗振辅材。

本申请的带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣安装过程如下：

本发明密封结构的安装顺序如下：

首先将16枚(上下各枚8枚)高压抗振陶瓷下压管16从轮盘腔机匣1内壁旋入预设的16个螺纹孔(上下各枚8个)，并紧固；再将6枚双头螺柱支撑体17的12个螺柱分别插入12枚(上下各枚6枚)高压抗振陶瓷下压管16(除机匣正上位置的4枚高压抗振陶瓷下压管16，即双头电极约束柱组件7的高压抗振陶瓷下压管16)并使螺纹露出机匣外壁，再依次放入高温绝缘挤压圈15、高压抗振陶瓷中套管14、高温绝缘挤压圈15、高压抗振陶瓷上压管13和高温绝缘挤压圈15，再使用拉紧螺帽12紧固并戴上绝缘螺帽11，外部涂抹高温绝缘密封胶19，形成安装状态完整的6组双头绝缘约束柱组件2。

进一步，将未焊接抗拉挡环21和Y型结构24的2根电磁感应管20依次穿过周向均布的6组双头绝缘约束柱组件2内孔，形成并列环状；再按照前述安装双头绝缘约束柱组件2的方式进行机匣正上位置的双头电极约束柱组件7的安装(不同之处在于没有双头螺柱支撑体17、拉紧螺帽12以及绝缘螺帽11)，将4枚抗拉挡环21分别套入2根电磁感应管20的4端后，将4端插入4个双头电极约束柱组件7，边调整电磁感应管20与机匣内部的距离边从双头电极约束柱组件7拉紧电磁感应管20，待感应管与机匣内部同心且各处距离均近似相等时，标记4枚抗拉挡环21位置，然后抽出焊接后复装拉紧，并紧固环腔高压抗振陶瓷上压管18，使用变形后的双层高温绝缘挤压圈15挤压紧固，并从环腔高压抗振陶瓷上压管18预设的注胶孔注入高温绝缘密封胶19加强密封和紧固。

最终，向伸出机匣的2根电磁感应管20的4端长度方向上套入足够多的高压抗振陶瓷中套管14，再接近尾端焊接分叉的中空铜管形成内通无阻的Y型中空铜管结构24，将Y型结构一支(即电极端)进行扁化焊接带孔的铜电极，形成4个电磁感应电极4，分别将2根电磁感应管20的两端与中频电磁感应柜体3的正负极相铰接，正负电极之间使用电木绝缘块8进行支撑，Y型结构的另一支(即入水端)套装循环工业纯水的绝缘水管22，使用管箍23紧固。等待6～8小时，待高温绝缘密封胶19固化后即可进行前支点机匣和后支点机匣的安装。

进一步地，将陈述本申请是如何解决现有技术方案密封结构的如下几个技术问题的：

1)轮盘腔机匣需具有一定的承压能力；

本申请在绝缘方面具有高可靠性，使机匣材料可以根据机匣内气体的压力和温度等级，选用不锈钢材质(如0Cr18Ni9、0Cr13等)和高温合金材料(如GH3030、GH3169等)等金属材料而不受限制。由于圆筒结构的强度校准方法十分成熟，在材料选型不受限制的情况下，可以根据选型材料的抗拉和抗剪等物性参数进行十分方便的强度校准，得到随着机匣厚度增加对应的安全系数变化曲线。

2)加热体需在高温和强对流条件下完成对高速旋转轮盘的有效加热；

本申请的铜管采用循环工业纯水进行冷却，冷却后的铜管远远低于铜管失稳温度区间。

本申请舍弃无法在强制对流环境下建立有效温度的电阻丝、电热管和硅碳棒等热辐射的加温方式，采用中频电磁感应的加热方式，中频电磁波可以穿透强制对流层直接在金属表面形成强烈集肤效应，完成金属轮盘轮缘的加热，轮缘高温区向低温区的导热作用会使轮盘完成最终加热。且该方式与涡轮盘榫槽导热的方向一致。

3)加热体需对高速旋转中的轮盘进行有效加温；

实践表明，中频电磁感应可以实现旋转状态下金属体的加热。

4)加热体需与金属机匣绝缘；

本申请的中频感应管通过经过独特设计的高压抗振陶瓷管和高温绝缘挤压圈进行绝缘，结构紧凑、可靠性高。

5)整体方案需具备一定的抗振动破坏能力。

本申请通过周向布置6组经独特设计的双头绝缘约束柱组件约束平行布置的2组环形中频感应管本体，以及通过经独特设计的2组双头电极约束柱组件7约束中频感应管引出部进行中频感应管的抗振约束；通过每个紧固面均设置高温绝缘挤压圈进一步降低振动对系统稳定性的影响。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带有电磁感应功能的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，包括：

轮盘腔机匣(1)，所述轮盘腔机匣(1)由金属材料制成，其筒壁上开设有多个螺纹孔，多个螺纹孔沿所述轮盘腔机匣(1)的径向均分为上下两层，每一个层上的螺纹孔沿所述轮盘腔机匣(1)的周向分布，其中，所述轮盘腔机匣(1)的内腔设置有旋转轮盘安装处(9)；

两根电磁感应管(20)，其中一根所述电磁感应管(20)从上层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与所述轮盘腔机匣(1)内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出，另一根所述电磁感应管(20)从下层的其中一个螺纹孔由外向内伸入，并沿与所述轮盘腔机匣(1)内壁平行的圆周方向延伸，再从与伸入端的螺纹孔相邻的一个螺纹孔由内向外导出；

双头电极约束柱组件(7)，所述双头电极约束柱组件(7)的数量为两个，一个设置在作为两根所述电磁感应管(20)的伸入端的上下两个螺纹孔内，另一根设置在作为所述两根电磁感应管(20)的导出端的上下两个螺纹孔内，分别用于对螺纹孔内的电磁感应管(20)进行固定；

双头绝缘约束柱组件(2)，在除所述电磁感应管(20)的伸入端和导出端位置的螺纹孔之外的螺纹孔处，在同一轴向位置的上下两个螺纹孔内设置同一个所述双头绝缘约束柱组件(2)，所述双头绝缘约束柱组件(2)的靠近所述轮盘腔机匣(1)圆心位置的一端用于固定两根所述电磁感应管(20)；

Y型中空铜管结构(24)，所述Y型中空铜管结构(24)包括接头端、电极端以及入水端，其中，两根所述电磁感应管(20)的入口和出口分别连接一个所述Y型中空铜管结构(24)的接头端，所述Y型中空铜管结构(24)的入水端通过绝缘水管(22)连接水源；

中频电磁感应柜体(3)，所述中频电磁感应柜体(3)设置在所述轮盘腔机匣(1)外侧，两根所述电磁感应管(20)通过其入口和出口处的所述Y型中空铜管结构(24)的电极端连接至所述中频电磁感应柜体(3)。

2.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述双头电极约束柱组件(7)包括两个结构相同的套筒结构，两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿所述螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管(16)、高温绝缘挤压圈(15)、高压抗振陶瓷中套管(14)、高温绝缘挤压圈(15)以及环腔高压抗振陶瓷上压管(18)。

3.根据权利要求2所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述双头电极约束柱组件(7)还包括抗拉挡环(21)，所述抗拉挡环(21)设置在所述高压抗振陶瓷下压管(16)背向所述高压抗振陶瓷中套管(14)的一侧，用于对所述电磁感应管(20)的位置进行固定。

4.根据权利要求2所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述环腔高压抗振陶瓷上压管(18)与所述电磁感应管(20)的连接处设置有高温绝缘密封胶(19)。

5.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述双头绝缘约束柱组件(2)包括两个结构相同的套筒结构以及一个双头螺柱支撑体(17)，其中

两个套筒结构分别设置在相对应的上下两个螺纹孔内，其中，每个套筒结构包括沿所述螺纹孔轴向由内向外依次布置的高压抗振陶瓷下压管(16)、高温绝缘挤压圈(15)、高压抗振陶瓷中套管(14)、高温绝缘挤压圈(15)以及高压抗振陶瓷上压管(13)；

所述双头螺柱支撑体(17)包括支撑部以及与所述支撑部连接的两个螺柱，两个所述螺柱分别由内向外穿过上下两个螺纹孔后，通过螺帽进行固定，所述支撑部上开设有两个通孔，用于供两根所述电磁感应管(20)穿过并固定两根所述电磁感应管(20)。

6.根据权利要求5所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述螺柱上的螺帽包括并列设置在拉紧螺帽(12)和绝缘螺帽(11)。

7.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，每一个层上的螺纹孔的数量为8个，在周向上与所述双头绝缘约束柱组件(2)相适配的6个螺纹孔均匀分布。

8.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，在所述轮盘腔机匣(1)外侧与所述Y型中空铜管结构(24)的接头端之间的所述电磁感应管(20)上套设有多个陶瓷套管(5)。

9.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述电磁感应管(20)入口处所述Y型中空铜管结构(24)的电极端与出口处的所述Y型中空铜管结构(24)的电极端之间设置有电木绝缘块(8)。

10.根据权利要求1所述的旋转换热轮盘腔金属机匣，其特征在于，所述Y型中空铜管结构(24)的入水端与绝缘水管(22)通过管箍(23)固定连接。

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