[發明專利]一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置

無效

• 申請號: 201110007198.2
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102071469A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 王雷;沈軍;王靈水;王偉
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C30B30/04
• 分類號: C30B30/04;C30B11/00;C30B28/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置，包括冷卻裝置、高頻感應加熱裝置和抽拉裝置，其特征在于，還包括行波磁場發生器和行波磁場變頻電源(26)；其中，

a.行波磁場發生器、冷卻裝置中的行波磁場線圈冷卻箱(15)和高頻感應加熱裝置均位于真空室(17)內；抽拉裝置位于真空室(17)內底部中心處；

b.行波磁場發生器位于行波磁場線圈冷卻箱(15)內；行波磁場發生器包括三個行波磁場線圈(4)和線圈架；三個行波磁場線圈(4)分別安裝在線圈架上的三層線圈擋板(16)上，并且相鄰的行波磁場線圈(4)的間距為54～72mm；行波磁場變頻電源(26)的頻率變化范圍為50-600Hz；每個行波磁場線圈(4)的線圈為30～180匝；每個行波磁場線圈(4)的截面形狀為方形，電流為5～60A；三個行波磁場線圈(4)的磁場強度為1～42.5mT；

c.高頻感應加熱裝置位于圓環形行波磁場線圈冷卻箱(15)的內孔中，套裝在抽拉裝置的陶瓷管(11)上；高頻感應加熱裝置中的輻射隔熱擋板(19)位于線圈架下兩個行波磁場線圈(4)相鄰表面之間間隙的中心處；

d.在真空室(17)的一側壁上有真空泵連接口(6)；在真空室底部中心有抽拉裝置的水冷結晶器(21)的安裝孔。

2.如權利要求1所述一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置，其特征在于，線圈架包括4根絲桿(5)、12塊線圈擋板(16)和1個圓環形的底圈(18)；其中，絲桿(5)外圓表面帶有螺紋；線圈擋板(16)的一端有連接孔；該連接孔的直徑與絲桿(5)的外徑相等；在底圈(18)表面邊緣處圓周上均勻對稱分布四個絲桿安裝孔，4根絲桿(5)的一端固定在該絲桿安裝孔內；12塊線圈擋板(16)分為三層，沿絲桿(5)的軸向均勻分布并套裝在每根絲桿(5)上，并且各層的四塊線圈擋板(16)處于同一高度；通過螺帽將線圈擋板(16)固定在各絲桿(5)上，組成了線圈架。

3.如權利要求1所述一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置，其特征在于，冷卻裝置包括行波磁場線圈冷卻箱(15)、冷卻油箱(1)和齒輪油泵(2)；行波磁場線圈冷卻箱(15)為圓環形筒體，由底板(25)、內壁(24)、外壁(23)、進油管(3)、行波磁場線圈冷卻箱蓋(12)和出油管(13)組成；內壁(24)和外壁(23)分別焊接在底板(25)表面的內邊緣與外邊緣上，形成了圓環形筒體，用于安放行波磁場發生器和冷卻用的變壓器油；圓環形冷卻箱蓋(12)固定在行波磁場線圈冷卻箱(15)敞口端的法蘭邊上；行波磁場線圈冷卻箱蓋15上有出油管(13)；內壁(24)與行波磁場線圈(4)之間、外壁(23)與行波磁場線圈(4)之間有變壓器油的循環流動通路；外壁(23)底部有進油管(3)的安裝孔；在外壁(23)一側上排布有行波磁場線圈(4)接線的過孔。

4.如權利要求1所述一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置，其特征在于，冷卻油箱(1)為有內層和外層的夾層結構；冷卻油箱(1)的內層箱體內用于盛放變壓器油；在冷卻油箱(1)的內層箱體的兩端分別有變壓器油的進口和出口；冷卻油箱(1)的內層和外層之間為循環冷卻水通路；冷卻油箱(1)的內層和外層之間的循環冷卻水通路密封；冷卻油箱(1)的小箱體內還排布有冷卻水管；該冷卻水管的兩端分別焊接在小箱體兩端端板上的通孔上，使小箱體內的冷卻水管均與冷卻油箱(1)的內層和外層之間的循環冷卻水通路連通。

5.如權利要求2所述一種有行波磁場發生器的定向凝固裝置，其特征在于，底圈(18)為圓環狀，外徑小于外壁(23)的內徑并大于行波磁場線圈(4)的外徑，內徑大于內壁(24)的外徑。