CN111725039B - 一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，包括将钨丝均匀地绕在钼芯丝上、将绕制得到的复绕丝进行热定型、对热定型后的复绕丝进行裁切、将切割后的复绕丝中的钼芯丝进行化学溶解处理得到小弹簧、将小弹簧套在粗钨丝上、将粗钨丝按照设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用粗钨丝绕制部分外层弹簧、将套入小弹簧的粗钨丝按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制、用钳子剪断尾丝，完成绕制。与现有技术相比，本发明制作得到的大功率电极弹簧即增大了弹簧散热的表面积，又最大限度的延长了弹簧所用钨丝的寿命。

Description

一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法
技术领域
本发明涉及电极弹簧的制造方法，尤其是涉及一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法。
背景技术
传统气体放电灯最关键的部分就是电弧管，电弧管最关键的部分就是电极。电极一般由芯棒、弹簧组成。电极工作时芯棒伸头端面与电弧接触，此时离子轰击以及气体热导所施于它的热量通过芯棒能很快地传导到电极后部，弹簧将电极上多余的热量辐射出去。这样，发射层的温度就不会过高，发射物质就不会过快地消耗掉，使电极维持在正确的工作温度。
所以说，一款好的电极，弹簧的设计也是重要部分。一般电极弹簧的结构有单丝单层绕制、单丝双层绕制、复绕丝单层绕制、复绕丝双层绕制四种。但随着大功率电极的应用范围扩大，新款电极不断推出，传统的四种弹簧结构已不能满足新的设计要求了。因为单丝太粗，表面积不够；复绕丝势必较细，承载力不够，大热量下易熔丝。中国专利CN202495422U公开了气体放电灯用电极，电极由芯棒及弹簧构成，弹簧经激光点焊固定在芯棒上，弹簧固定连接在芯棒上方1/3-1/4位置，激光焊点设在弹簧下部1/5-1/8位置，但是该弹簧也是以上四种电极弹簧的一种。因此需要一款既有较大表面积又有较大承载力的弹簧，以及如何加工制作得到该种弹簧，这是现在亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，包括：
小弹簧的制备：
绕制：将直径在0.1～0.5mm的钨丝按螺距0.1～0.7mm均匀地绕在钼芯丝上，钼芯丝直径根据后续粗钨丝的决定，一般比粗钨丝粗0.01～0.04mm左右；
定型：将绕制得到的复绕丝进行热定型；
切割：将热定型后的复绕丝按规定长度进行裁切；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝进行化学溶解处理，得到小弹簧；
大功率电极弹簧的绕制：
套设小弹簧：将小弹簧套在直径为0.5～1.5mm的粗钨丝上；
绕制部分单丝双层：将未套设有小弹簧的粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用未套设有小弹簧的粗钨丝绕制部分外层弹簧；
绕制剩余部分：将套入小弹簧的粗钨丝按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
优选地，采用连续式氢气炉进行热定型，控制温度为900-1150℃，热定型速度为2-4.5m/min。
优选地，利用硝酸与硫酸或氢氟酸的混合水溶液进行化学溶解处理，除去钼芯丝。
本发明通过先绕制一段小弹簧，再套入粗钨丝后绕制的方式，能自由决定套入的小弹簧在大功率电极弹簧上的位置及圈数，可以顺利加工出新设计的产品。通过在单丝上套入弹簧以增加表面积，增大了表面积，散热能力就能够得到进一步的提升，从而可以承载大电流。
与现有技术相比，本发明制作得到的大功率电极弹簧即增大了弹簧散热的表面积，又最大限度的延长了弹簧所用钨丝的寿命，完全符合设计要求，能够很好的应用于实际生产中。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种大功率电极弹簧的制造方法，包括：
小弹簧的准备：
绕制：在绕丝机上将钨丝均匀地绕在一根钼芯丝上，本实施例中钨丝直径为0.25mm，螺距为0.28mm，钼芯丝直径为0.74mm，钼芯丝由芯丝放丝盘通过导轮、芯轴、送丝嘴、导轮、芯丝速度控制轮、导轮等一系列机构最后绕在收丝盘上，绕有钨丝的装丝盘安装在车头内，车头不断地高速旋转，使得钨丝通过导轮紧密地绕制在芯丝上。
定型：将绕制得到的复绕丝进行热定型，在连续式氢气炉中进行，控制温度1000℃，热定型速度为3m/min；
切割：将热定型后得到的复绕丝按规定长度进行裁切；该长度由绕制后续弹簧所需的长度所决定，本实施例中切割长度285mm；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝置于HNO3:H2SO4:H2O按体积比为5:3:2的混合酸溶剂进行化学溶解处理，钼芯丝溶化即可得到所需的小弹簧。
大功率电极弹簧的绕制：
套上小弹簧：将小弹簧套在需要绕制大功率电极弹簧的直径为0.71mm的2％钍钨丝上；
绕制部分单丝双层：在手工绕丝机上将粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧以及部分外层弹簧，本实施例中绕制芯轴为直径2.9mm的合金钢，将直径为0.71mm的粗钨丝在芯轴上先绕制14圈内层，然后再绕制2圈外层；
绕制剩余部分：将套上的小弹簧推至上述绕制的外层弹簧的结束处，按照设计圈数完成剩余的绕制部分，本实施例中剩余圈数为5圈；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
实施例2
一种大功率电极弹簧的制造方法，包括：
小弹簧的制备：
绕制：将直径0.3mm的钨丝按螺距(螺距是一根丝径+间距)0.35mm均匀地绕在钼芯丝上，钼芯丝直径根据后续粗钨丝的决定，一般比粗钨丝粗0.02mm，方便制作得到的小弹簧套入到粗钨丝外；
定型：采用连续式氢气炉，控制温度为1000℃，热定型速度为4.5m/min，将绕制得到的复绕丝进行热定型；
切割：将热定型后的复绕丝按规定长度进行裁切，该长度由绕制后续弹簧所需的长度所决定；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝置于硝酸和氢氟酸的混合水溶液中进行化学溶解处理，除去钼芯丝，得到小弹簧；
大功率电极弹簧的绕制：
套设小弹簧：将小弹簧套在直径为1.5mm的粗钨丝上；
绕制部分单丝双层：将未套设有小弹簧的粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用未套设有小弹簧的粗钨丝绕制部分外层弹簧；
绕制剩余部分：将套入小弹簧的粗钨丝套在内层弹簧外侧，按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
实施例3
一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，包括：
小弹簧的制备：
绕制：将直径0.1mm的钨丝按螺距0.12mm均匀地绕在钼芯丝上，钼芯丝直径根据后续粗钨丝的决定，一般比粗钨丝粗0.01mm，方便制作得到的小弹簧套入到粗钨丝外；
定型：采用连续式氢气炉，控制温度为900℃，热定型速度为2m/min，将绕制得到的复绕丝进行热定型；
切割：将热定型后的复绕丝按规定长度进行裁切，该长度由绕制后续弹簧所需的长度所决定；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝置于硝酸和氢氟酸的混合水溶液中进行化学溶解处理，除去钼芯丝，得到小弹簧；
大功率电极弹簧的绕制：
套设小弹簧：将小弹簧套在直径为0.5mm的粗钨丝上；
绕制部分单丝双层：将未套设有小弹簧的粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用未套设有小弹簧的粗钨丝绕制部分外层弹簧；
绕制剩余部分：将套入小弹簧的粗钨丝套在内层弹簧外侧，按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
实施例4
一种大功率电极弹簧的制造方法，包括：
小弹簧的制备：
绕制：将直径0.5mm的钨丝按螺距0.6mm均匀地绕在钼芯丝上，钼芯丝直径根据后续粗钨丝的决定，一般比粗钨丝粗0.02mm，方便制作得到的小弹簧套入到粗钨丝外；
定型：采用连续式氢气炉，控制温度为1150℃，热定型速度为2.5m/min，将绕制得到的复绕丝进行热定型；
切割：将热定型后的复绕丝按规定长度进行裁切，该长度由绕制后续弹簧所需的长度所决定；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝置于硝酸和氢氟酸的混合水溶液中进行化学溶解处理，除去钼芯丝，得到小弹簧；
大功率电极弹簧的绕制：
套设小弹簧：将小弹簧套在直径为1.0mm的粗钨丝上；
绕制部分单丝双层：将未套设有小弹簧的粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用未套设有小弹簧的粗钨丝绕制部分外层弹簧；
绕制剩余部分：将套入小弹簧的粗钨丝套在内层弹簧外侧，按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
本发明通过先绕制一段小弹簧，再套入粗钨丝后绕制的方式，能自由决定套入的小弹簧在大功率电极弹簧上的位置及圈数，可以顺利加工出新设计的产品。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，其特征在于，包括：
小弹簧的制备：
绕制：将钨丝按一定螺距均匀地绕在钼芯丝上；螺距为0.1-0.7 mm；绕在钼芯丝上的钨丝直径在0.1-0.5 mm；钼芯丝比粗钨丝粗0.01-0.04 mm；
定型：将绕制得到的复绕丝进行热定型；
切割：将热定型后的复绕丝按规定长度进行裁切；
溶芯丝：将切割后的复绕丝中的钼芯丝进行化学溶解处理，得到小弹簧；
大功率电极弹簧的绕制：
套设小弹簧：将小弹簧套在粗钨丝上；粗钨丝直径为0.5-1.5 mm；
绕制部分单丝双层：将未套设有小弹簧的粗钨丝按照弹簧设计的圈数绕制好内层弹簧，在该内层弹簧外侧利用未套设有小弹簧的粗钨丝绕制部分外层弹簧；
绕制剩余部分：将套入小弹簧的粗钨丝套在内层弹簧外侧，按照设计圈数完成剩余外层弹簧的绕制；
剪切尾丝：用钳子剪断尾丝，完成绕制，制作得到大功率气体放电灯电极弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，其特征在于，采用连续式氢气炉进行热定型，控制温度为900-1150℃，热定型速度为2-4.5 m/min。
3.根据权利要求1所述的一种大功率气体放电灯电极弹簧的制造方法，其特征在于，利用硝酸与氢氟酸的混合水溶液，或者硫酸或氢氟酸的混合水溶液进行化学溶解处理。
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