CN202984965U

CN202984965U - 一种螺旋线点焊夹具

Info

Publication number: CN202984965U
Application number: CN 201220594629
Authority: CN
Inventors: 吴华夏; 张文丙; 刘志意; 赵艳珩; 袁璟春; 朱刚; 张丽; 王鹏康
Original assignee: Anhui East China Institute of Optoelectronic Technology
Current assignee: Anhui East China Institute of Optoelectronic Technology
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-11-13

Abstract

一种螺旋线点焊夹具，包括底板、芯杆、左侧板和右侧板，底板为一长方体，长度与螺旋线的长度相同，且其上表面的中心在长度方向上设置有第一U形槽，第一U形槽的宽度与螺旋线外径相同，而芯杆的长度则大于螺旋线的长度，且芯杆的外径小于螺旋线内径，左侧板和右侧板结构相同，分别对称固定在底板的左右两侧，且左侧板和右侧板上均开有中心孔，中心孔的中心线与第一U形槽的中心线重合，中心孔的直径与芯杆的外径相同，且中心孔的上顶点和底板的上表面在同一水平面上，中心孔的上部还设置有第二U形槽，第二U形槽的底面与中心孔顶端的垂直距离等于螺旋线的厚度。本实用新型点焊过程简单，便于操作，且不会破坏螺旋线的内径、外径和节距。

Description

一种螺旋线点焊夹具

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋线点焊夹具，属于微波电真空领域，具体属于行波管的慢波系统组件中螺旋线的制造和组装技术领域。

背景技术

在微波领域中，行波管是将带宽和增益结合的最好的器件，其中螺旋线行波管应用最为广泛，其高频电路一般是一根螺旋线型金属丝或者金属带，由三根或更多介质杆夹持并固定在金属管壳内。螺旋线型金属丝的基本作用是提供一个轴向传播速度接近电子运动速度并具有足够强的轴向电场的高频电磁波，使电磁波与电子注相互作用使信号得到放大。金属丝被称作为螺旋线，为高频能量与和电子束能量交换和高频能量传输的载体，金属丝材料一般为带状结构，在行波管内部使用时为弹簧状，具有一定的内外径和一定的节距。螺旋线材料一般为难熔金属钼，通过特制的车床绕制在芯杆上，然后进行后续的热处理、机械处理和化学处理，保持绕制时的节距，在处理结束后取下芯杆，螺旋线就制作结束。

螺旋线制作结束后一般由三个介质杆固定后放置在金属管壳内，形成慢波系统，然后和舱室、输能窗进行焊接，制作出输入（输出）慢波组件。在螺旋线和输能窗进行焊接时，螺旋线需要进行焊接一个导热快、损耗小同时形状可弯曲的过渡零件，这个过渡零件一端连接在螺旋线上，另一端连接在输能窗的内导体上，形成微波传输线路。过渡零件常规选择为白金片，为细长形片状结构，一般采用点焊的方式焊接在螺旋线的两端。

螺旋线本身尺寸比较小，一般X波段直径在1-2mm左右，同时节距、内径和外径精度高，螺旋线使用的材料截面尺寸也很小，在其两端进行点焊焊接时，由于截面尺寸小点焊焊接易造成螺旋线节距、内径和外径变化，影响螺旋线本身特性。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够在螺旋线与白金片在进行焊接时将螺旋线固定，且不会破坏螺旋线的内径、外径和节距的螺旋线点焊夹具。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：

一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，包括底板、芯杆、左侧板和右侧板，所述的底板为一长方体，其长度与螺旋线的长度相同，且所述的底板上表面的中心在长度方向上设置有第一U形槽，所述的第一U形槽的宽度与螺旋线的外径相同，而所述的芯杆的长度则大于螺旋线的长度，且所述的芯杆的外径小于螺旋线的内径，此外，所述的左侧板和右侧板结构相同，分别对称固定在底板的左右两侧，且左侧板和右侧板上均开有中心孔，所述的中心孔的中心线与第一U形槽的中心线重合，中心孔的直径与芯杆的外径相同，且所述的中心孔的上顶点和底板的上表面在同一水平面上，此外，中心孔的上部还设置有第二U形槽，第二U形槽的底面与中心孔顶端的垂直距离等于螺旋线的厚度。

进一步，所述的底板的上表面的中心在宽度方向上还设置有凹槽，所述的凹槽与U形槽垂直设置，用于取焊接好的螺旋线。

此外，所述的芯杆的外径比螺旋线的内径小0.15-0.25mm。

所述的芯杆的长度比螺旋线的长度长20-30mm。

而所述的芯杆的直线度在每100mm范围内小于0.05mm。

且所述的芯杆的材料为钼。

而所述的底板的材料为无氧铜。

进一步，所述的第一U形槽的高度为第一U形槽的宽度的1.0-1.2倍。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、成产成本低，且使得螺旋线和白金片之间的点焊过程简单，便于操作，同时能够保证螺旋线的精度，在点焊时，不会破坏螺旋线的内径、外径和节距。

附图说明

图1为焊接完成的螺旋线的结构示意图；

图2为固定在芯杆上的螺旋线结构示意图；

图3为本实用新型在使用状态的截面结构示意图；

图4为本实用新型在使用状态的截面结构放大示意图；

图5为本实用新型在使用状态的纵向结构示意图；

图6为本实用新型在使用状态的纵向结构放大示意图；

图7为本实用新型所述的底板的结构示意图。

图中主要标记含义如下：

1、螺旋线 2、白金片 3、芯杆 4、底板 5、右侧板 6、左侧板

7、第一U形槽 8、左侧U型槽 9、右侧U型槽 10、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

图1为焊接完成的螺旋线的结构示意图。

如图1所示：螺旋线1的两端通过点焊的方式分别连接有白金片2，形成牢固的结构焊接，而本实用新型的发明目的是提供一种螺旋线点焊夹具，其能够实现白金片2和螺旋线1之间的点焊连接，且不会破坏螺旋线的内径、外径和节距。

图2为固定在芯杆上的螺旋线结构示意图。

如图2所示：螺旋线1悬挂在芯杆3上，且螺旋线1的两端点焊固定有白金片2。

图3为本实用新型在使用状态的截面结构示意图；图4为本实用新型在使用状态的截面结构放大示意图；图5为本实用新型在使用状态的纵向结构示意图；图6为本实用新型在使用状态的纵向结构放大示意图；图7为本实用新型所述的底板的结构示意图。

如图3-图7所示：螺旋线点焊夹具，包括底板4、芯杆3、左侧板6和右侧板5，所述的底板4为一长方体，其长度与螺旋线1的长度相同，且所述的底板4上表面的中心在长度方向上设置有第一U形槽7，所述的第一U形槽7的宽度与螺旋线1的外径相同，而所述的芯杆3的长度则大于螺旋线1的长度，且所述的芯杆3的外径小于螺旋线1的内径，此外，所述的左侧板6和右侧板5结构相同，分别对称固定在底板4的左右两侧，且左侧板6和右侧板5上均开有中心孔，分别为左侧中心孔和右侧中心孔，所述的左侧中心孔和右侧中心孔的中心线与第一U形槽7的中心线重合，而左侧中心孔和右侧中心孔的直径则与芯杆3的外径相同，且所述的左侧中心孔和右侧中心孔的上顶点和底板4的上表面在同一水平面上，此外，左侧中心孔和右侧中心孔的上部还设置有第二U形槽，分别为左侧U形槽8和右侧U形槽9，第二U形槽的底面与中心孔顶端的垂直距离等于螺旋线1的厚度，即左侧中心孔和左侧U形槽8的垂直距离等于螺旋线1的厚度，以及右侧中心孔和右侧U形槽9的垂直距离也等于螺旋线1的厚度。

此外，所述的底板4的上表面的中心在宽度方向上还设置有凹槽10，所述的凹槽10与第一U形槽7垂直设置，用于取焊接好的螺旋线1。

此外，所述的芯杆3的外径比螺旋线1的内径小0.15-0.25mm，芯杆3的长度比螺旋线1的长度长20-30mm，而所述的芯杆3的直线度在每100mm范围内小于0.05mm，且所述的芯杆的材料为钼。

进一步，所述的底板4的材料可以为无氧铜。

而所述的第一U形槽7的高度为第一U形槽7的宽度的1.0-1.2倍。

组装本实用新型时其过程如下：首先，将左侧板6和右侧板5放置在底板4的两侧，将底板4的第一U形槽7的中心线与左侧板6的左侧中心孔和右侧板5的右侧中心孔的中心线重合，且保证底板4的上表面与左侧中心孔和右侧中心孔的的上顶点在同一水平面上，然后将左侧板6和右侧板5固定在底板4的左右两侧形成一体，然后将螺旋线1放入到底板4的第一U形槽7中，然后，将芯杆3从左侧板6的左侧中心孔的左端开始穿入，穿过螺旋线1后，再插入右侧板5的右侧中心孔中，此时，芯杆3是悬在第一U形槽7中的，芯杆3的外径的顶端与底板4的上表面在同一水平面上，且将螺旋线1固定在第一U形槽7中，由于螺旋线1的外径和底板4上的第一U形槽7的宽度相同，所以螺旋线1只能在第一U形槽7内上下移动，且螺旋线1的上端在底板4上表面以上，便于在点焊时的固定，和螺旋线1进行点焊的白金片2有两个，分别放在左侧中心孔上方的左侧U形槽8和右侧中心孔上方的右侧U形槽9内，由于左侧U形槽8和右侧U形槽9的底部和螺旋线1外径顶点在同一平面内，因此，可实现白金片2和螺旋线1的接触，这样就将待焊接的螺旋线1及白金片2分别放置到了相应位置，将点焊的电极放置在螺旋线1上的白金片2上，就可进行点焊焊接。

以某X波段具体管型使用的螺旋线点焊夹具为例，具体实施步骤如下：

已点焊白金片的螺旋线，如图1所示，螺旋线1两端点焊两个白金片2，其中螺旋线1的内径为1.35mm，外径为1.67mm，长度为70mm，螺旋线1的厚度为0.16mm，而白金片2为长度为3mm、宽度为0.5mm、厚度为0.1mm。

1、加工底板：如图7所示，底板4为长方体，底板4的长度和螺旋线1长度相同，即长度为70mm，宽度为45mm、高度为75mm，底板4的材料为无氧铜。底板4的上表面中心位置设置有第一U形槽7，第一U形槽7的宽度和螺旋线1的外径相同，这里选择的尺寸为1.67mm，公差为+0.01mm。第一U形槽7的高度为宽度的1.0-1.2倍，这里选择的尺寸为1.75mm，公差为+0.02mm。底板4中间位置还设置有凹槽10，如图3所示，凹槽10和第一U形槽7成90°分布，凹槽10深15mm，长25mm，位于底板4的中心位置。在使用时先将螺旋线1放入到第一U形槽7中，第一U形槽7能够将螺旋线1完全放入，取出时从底板4中间的凹槽10中将已焊接的螺旋线1取出。

2、加工侧板：左右侧板相同，如图3、图4中右侧板5、左侧板6所示，侧板为薄长方体，高为30mm，厚度为6mm，宽度为45mm。在侧板上设置有中心孔，中心孔上方有第二U形槽。中心孔的外径和芯杆3的外径相同，这里是1.2mm，中心孔外径顶端到上方第二U形槽底部的距离为螺旋线1的厚度尺寸，这里是0.16mm，第二U形槽的宽度为1.0mm，深度为0.5mm。

3、加工芯杆：如图2所示，芯杆3为细长结构，芯杆3的外径比螺旋线1的内径小0.15-0.25mm，这里选择为1.2mm，长度比螺旋线1长度长20-30mm，这里选择为95mm，芯杆3的直线度在每100mm范围内不大于0.05mm，这里选择为每100mm直线度小于0.04mm，且这里芯杆3采取的材料为钼。

4、组装底板和侧板：将右侧板5、左侧板6分别放置在底板4的两侧，如图4所示：将底板4的第一U形槽7的中心线对准左侧板6的左侧中心孔的中心线，然后底板4上表面和左侧中心孔外径的上顶点重合，如图5和图6所示，然后将底板4和左侧板6固定成一体，而右侧板5的组装和左侧板6相同。

5、组装芯杆及螺旋线：如图3、图4、图5、图6所示，将螺旋线1放在底板4的第一U形槽7中，芯杆3先插入到左侧板6的左侧中心孔中，在底板4的第一U形槽7中将螺旋线1穿入到芯杆3上，再插入到右侧板5的右侧中心孔中，最终芯杆3悬在底板4的第一U形槽7的中心位置，这样悬在底板4上的芯杆3将螺旋线1固定在第一U形槽7中，同时螺旋线1的上部在底板4的上表面以上，便于在点焊时的固定，和螺旋线1进行点焊的白金片2放置在中心孔上方的第二U形槽中，这样就将待焊接的螺旋线1及白金片2分别放置到了相应位置，将点焊的电极放置在螺旋线1上的白金片2上，就可进行点焊焊接。

本实用新型适用于慢波系统中螺旋线外焊接白金片结构，不仅能够满足结构强度，连接输能窗后还可以保证微波传输性能。

上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，包括底板、芯杆、左侧板和右侧板，所述的底板为一长方体，其长度与螺旋线的长度相同，且所述的底板上表面的中心在长度方向上设置有第一U形槽，所述的第一U形槽的宽度与螺旋线的外径相同，而所述的芯杆的长度则大于螺旋线的长度，且所述的芯杆的外径小于螺旋线的内径，此外，所述的左侧板和右侧板结构相同，分别对称固定在底板的左右两侧，且左侧板和右侧板上均开有中心孔，所述的中心孔的中心线与第一U形槽的中心线重合，中心孔的直径与芯杆的外径相同，且所述的中心孔的上顶点和底板的上表面在同一水平面上，此外，中心孔的上部还设置有第二U形槽，第二U形槽的底面与中心孔顶端的垂直距离等于螺旋线的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的底板的上表面的中心在宽度方向上还设置有凹槽，所述的凹槽与U形槽垂直设置。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的芯杆的外径比螺旋线的内径小0.15-0.25mm。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的芯杆的长度比螺旋线的长度长20-30mm。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的芯杆的直线度在每100mm范围内小于0.05mm。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的芯杆的材料为钼。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的底板的材料为无氧铜。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋线点焊夹具，其特征在于，所述的第一U形槽的高度为第一U形槽的宽度的1.0-1.2倍。