CN210001765U - 一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，包括固定环、定位杆、导向杆、上固定座、下固定座和支架，所述上固定座与固定环连接，所述支架的两端分别与上固定座和下固定座连接，所述定位杆和导向杆均呈L型且一一对应，所述定位杆呈均匀发散状安装在固定环表面上，所述导向杆位于固定环内侧，与定位杆朝向固定环内侧的一端连接，并与固定环表面垂直。本实用新型提供了一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，装置结构简明，组合快捷迅速，提高了工作效率。

Description

一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置

技术领域

本实用新型属于石英玻璃制作领域，具体涉及一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置。

背景技术

惯性约束核聚变(Inertial confinement fusion，简称ICF)，即激光引发核聚变，是未来实现可控核聚变，为人类提供高效清洁能源的希望所在，并可提高国家核武器的研究和装备水平，是综合国力在科技领域的标志性体现。但由于其难度大和风险高等因素，目前只有美国、法国、中国等为数不多的国家在不断地进行探索。作为ICF理想的光学材料之一，大口径紫外光学石英玻璃被广泛应用于ICF装置中的空间滤波器、开关窗口、诊断分束板、连续相位板、聚焦靶镜、分束取样光栅等元器件，是ICF研制不可或缺的基础材料。同时该材料也广泛用于航空航天及IC行业。

高品质石英玻璃一般采用化学气相沉积(CVD)技术制造，以高纯四氯化硅和氢气、氧气为原料，经过高温气相反应、沉积熔制而成，石英玻璃锭料直径一般在Φ260～Φ350mm之间。材料作为ICF装置所必需的四大关键基础材料之一，其所需合成熔石英玻璃的尺寸要求大于Φ600mm。为了能得到满足实际使用要求的大尺寸石英玻璃产品就需要将CVD法生产的石英锭料通过高温熔融手段进行二次成型。目前制作高品质大尺寸熔石英玻璃采用的技术，是将沉积得到的细长石英锭料通过石英玻璃熔化炉，使石英玻璃经高温软化二次成型，实现超大尺寸(Φ400～Φ1200)熔石英玻璃制造，并提升熔石英玻璃的光学均匀性、纯度、损伤阈值等指标。

二次成型是将细长的石英锭料放置于槽沉机械中，通过高温熔融制备更大尺寸的石英坯料。但是，细长石英锭料在二次成型时由于锭料位置放置不正或者受热不均匀，锭料在高温熔化过程软化摊开时会发生偏斜甚至倾倒，导致熔化后得到产品出现厚薄不均和折叠等缺陷，不仅降低了最终产品得料率，同时也严重影响产品的光学均匀性等技术指标。

为解决上述问题，现有技术是通过在钼托盘外圆上端加装一个熔化固定装置，如附图1所示，熔化固定装置包括圆环1’、支架2’、卡扣3’和限位片4’。但在实际使用时，该装置存在支架2’易变形弯曲，限位片4’使用效果不佳，支架2’的螺杆螺母连接方式及卡扣3’靠螺钉紧固热态取下费力、易损耗，装置拆卸安装困难，整体直接坐落在钼托盘圆周上致使托盘易变形等缺点。

实用新型内容

本实用新型为克服现有技术存在的问题，提供一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，装置结构简明，组合快捷迅速，提高了工作效率。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，包括固定环、定位杆、导向杆、上固定座、下固定座和支架，所述上固定座与固定环连接，所述支架的两端分别与上固定座和下固定座连接，所述定位杆和导向杆均呈L型且一一对应，所述定位杆呈均匀发散状安装在固定环表面上，所述导向杆位于固定环内侧，与定位杆朝向固定环内侧的一端连接，并与固定环表面垂直。

进一步地，在所述固定环上表面呈发散状均匀安装有若干L型的环固定座，在所述定位杆一侧沿长方向开设若干安装孔并由螺栓穿过部分安转孔与环固定座连接。

进一步地，所述导向杆中部与定位杆连接。

进一步地，所述上固定座和下固定座均由两片L型件背立组成，一一对应，所述上固定座通过螺栓呈发散状安装固定环下表面上，下固定通过螺栓安装在托盘的主筋上。

进一步地，所述支架的两端采用销钉分别与上固定座和下固定座连接。

进一步地，所述固定环、定位杆、导向杆、上固定座、下固定座、支架以及销钉采用钨或钼加工而成。

本实用新型的有益效果是：

(1)与现有技术中采用的熔化固定装置相比，本实用新型中的固定装置采用L型的定位杆和导向杆，结构支撑稳定性更好，且装置与托盘之间可以连接为一个整体，且拆卸安装快捷，避免单点受力拉坏钼托盘。

(2)本实用新型的可操作性高，方便实现对细长锭料倾倒和偏斜的控制。装置结构简明，组合快捷迅速，提高了工作效率。损耗件少，节约了成本。同时实用性强、应用面广，不仅可满足于石英玻璃材料的熔化成型，而且还可应用在其他玻璃材料的二次成型。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有现技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中，熔化固定装置使用时的状态示意图。

图2为本实用新型中，固定装置的结构示意图。

图3为本实用新型中，固定装置使用时的状态示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型/实用新型的实施例进行详细说明。

现有技术中的熔化固定装置如附图1所示，包括圆环1’、支架2’、卡扣3’和限位片4’。支架2’和限位片4’均为长条状，数量均为四个，一一对应分为四组。支架2’和限位片4’的一端通过螺栓固定在圆环1’的圆周侧壁上，支架2’的另一端安装卡口3’，限位片4’的另一端悬空。该装置使用时，石英锭料100放置在托盘6’内的坩埚5’内，上端穿过圆环1’，卡扣3’扣在托盘6’边缘顶部采用并螺钉锁紧。上述结构在使用时，限位片4’均为长条状且一端固定，容易变形弯曲致使效果不佳，支架2’与圆环1’之间以及卡扣4’与托盘6’之间采用螺栓、螺钉等螺纹连接，高温容易使得材料咬合不易拆卸，且熔化固定装置整体重量落于托盘6’圆周上使得托盘6’容易发生变形。

本实施方式中，一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，如附图2和3所示，包括固定环1、定位杆2、导向杆3、环固定座4、上固定座5、下固定座6和支架7。

固定环1，平板圆环状，其圆周表面均匀开设若干安装孔。

环固定座4，呈L型，数量六个，其垂直的两侧边均开设安装孔，并由螺栓穿过与固定环1表面平行的环固定座5一侧的安装孔以及固定环1表面的安装孔实现固定环1和环固定座4连接。六个环固定座4以固定环1的中心为中心点，呈发散状形式布置。

定位杆2，呈L型，数量六根，其一侧沿长方向开设若干安装孔，并由螺栓穿过与固定环1表面垂直的环固定座5一侧的部分安装孔以及定位杆2一侧表面的安装孔实现定位杆2和环固定座4连接。受环固定座4的限制，六个定位杆2亦以固定环1的中心为中心点，呈发散状形式布置。调节定位杆2与环固定座4的安装位置即改变定位杆2伸入固定环1内侧的距离。

导向杆3，呈L型，数量六根，位于固定环1内侧。每根导向杆3与一根定位杆2对应，其一侧表面中部开设安装孔，并由螺栓穿过与定位杆2朝向固定环1内侧的一端的安装孔以及导向杆3上的安装孔实现定位杆2和导向杆3的固定。组装后，导向杆3的长度方向和定位杆2的长度方向垂直，且导向杆3的长度方向与石英锭料100的长度方向平行。六个导向杆3拟合构成圆柱筒形的支撑面。同步改变六根定位杆2的位置，可以改变导向杆3的支撑位置，适应不同尺寸石英锭料100的加工需求，本实施方式中，扶正可调范围为φ180～350mm。

上固定座5和下固定座6均由两片L型件背立组成，数量各为六个且一一对应。上固定座5通过螺栓呈发散状安装固定环1下表面上，下固定6通过螺栓安装在托盘8的主筋上。

支架7，呈长条状，一端通过销钉固定在上固定座5上，另一端通过销钉固定在对应的下固定座6上，在高温下如用螺丝连接会导致材料咬合，用销钉结构，便于拆卸，使用成本低。

本实施方式中，该装置长时间使用在1900℃左右，所有连接零部件材料均采用钨、钼材料加工而成。

本实用新型的工作原理是:

将装置的下固定座6与托盘8固定，石英锭料100下端防止在坩埚9内，上端穿过固定环1，支架7与上固定座5和下固定座6连接。

石英锭料100随着熔化炉内温度的升高，石英玻璃的黏度降低，锭料受表面热辐射逐渐从外至内开始软化，因自身重力和玻璃液之间的表面张力而向四周均匀地摊开。当锭料的位置放置不正或者自身受热不均匀时，锭料软化后会向低水平方向或受热辐射大的区域倾斜甚至倾倒。导向杆3与锭料之间有10mm的间隙，软化期间当锭料产生上述不利现象时，通过导向杆3可对软化的石英锭料施加作用力从而达到对锭料的控制，防止砣料折叠、损坏坩埚和玻璃溢出等危害。由于导向杆3呈L型，结构相比现有技术中采用条状限位片4’，结构更加稳定，且不易变形。且导向杆3与定位杆2的连接点位于导向杆1的中间位置处，非两端，支撑力度更加均匀。

Claims (6)

1.一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，包括固定环、定位杆、导向杆、上固定座、下固定座和支架，所述上固定座与固定环连接，所述支架的两端分别与上固定座和下固定座连接，其特征在于：所述定位杆和导向杆均呈L型且一一对应，所述定位杆呈均匀发散状安装在固定环表面上，所述导向杆位于固定环内侧，与定位杆朝向固定环内侧的一端连接，并与固定环表面垂直。

2.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，其特征在于：在所述固定环上表面呈发散状均匀安装有若干L型的环固定座，在所述定位杆一侧沿长方向开设若干安装孔并由螺栓穿过部分安转孔与环固定座连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，其特征在于：所述导向杆中部与定位杆连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，其特征在于：所述上固定座和下固定座均由两片L型件背立组成，一一对应，所述上固定座通过螺栓呈发散状安装固定环下表面上，下固定通过螺栓安装在托盘的主筋上。

5.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，其特征在于：所述支架的两端采用销钉分别与上固定座和下固定座连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于大尺寸石英玻璃成型的固定装置，其特征在于：所述固定环、定位杆、导向杆、上固定座、下固定座、支架以及销钉采用钼或钨加工而成。

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