专利名称：永磁传动г型导槽试样操纵与籽晶施加机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种操纵在真空室中进行悬浮无容器处理的金属试样并对其施加外部籽晶的传动机构。
金属材料的悬浮无容器处理是在地面环境里模拟空间材料制备过程的重要技术。如何操纵自由悬浮在真空中的材料试样并通过施加籽晶控制其凝固过程是实现该工艺过程的技术关键之一。目前，国内外现有技术一是以动密封方式与真空室连接的简易操纵杆，二是以静密封方式与真空室连接的波纹管传动或磁力传动机构。前者的缺点是不适用于超高真空系统，后者的不足是结构和操作较为复杂。
本发明的目的是提供一种以静密封方式与真空室连接、结构和操作简便，并且能够多方位运动传递大扭矩和轴向力的操纵机构。
本发明的技术解决方案是，在手柄与丝杆之间设置内、外两层磁铁，内、外置磁铁分别为六块，并分别镶入内、外支承筒上，丝杆的上端与内支承筒相接，其下端旋入带有Γ型槽的螺母中，而Γ型槽由一个固定在定位套筒上的导销限制，当旋动手柄时，丝杆在磁铁的作用下做磁力传动，运动轨迹为先轴向移动再转动或先转动再做轴向移动。
本发明的优点是，由于磁体与Γ型导槽的设置，使得本发明的操纵十分简便，只要旋动手柄，丝杆就会在磁力的作用下平稳地转动而且带动螺母做轴向移动和角度平动。本发明的结构紧凑且简单，同时能够传递大扭矩和轴向力。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明Γ型槽螺母结构示意图。
本发明的主要组成部分包括支承套筒1，内置永磁体2，内支承筒3，外置永磁体4，外支承筒5，手柄6，丝杆7，螺母8，导销9，定位套筒10，手柄定位销11，连接杆12，石英支承管13，籽晶14和三个轴承15、16、17。
内置永磁体2与到内支承筒3以镶入式静配合连接，外置永磁体4与外支承筒5也以镶入式静配合连接。所有永磁体均沿径向充磁，安装极性分布顺序为N-S-N-S-N-S。手柄与外置磁体支承套筒5之间采用静配合；支承套筒5与不锈钢支承套筒1以动配合相连，靠定位销11将两者的相对运动限制为转动；定位销11的一端与外支承套筒5以螺纹相连，另一端伸入支承套筒1上的环形导槽以保证在旋动手柄6时，手柄6及外置永磁体4和外支承筒5能平稳转动而不会上下移动；内置磁体支承筒3与丝杆7的上部以静配合相连，定位套筒10的上方放置一个压紧轴承15，支承套筒1的上端设有轴承16、17，用螺钉固定在支承套筒1上的定位套筒10通过压紧轴承15、16、17将丝杆7的运动限制为只能转动；带Γ型导槽18的螺母8与丝杆7为动配合连接，传动导销9用螺纹固定在定位套筒10上，另一端在Γ型导槽中滑动，从而使螺母8能够先沿轴向移动后转动0 °≤θ∠360°。连接杆12的一端与螺母8以螺纹连接，另一端通过石英支承管13再接籽晶14。
操纵该机构时，只需转动手柄6，永磁体之间强大的磁力将驱使丝杆7平稳地转动，由于导销9的限定而带动螺母8的运行轨迹为Γ型，即先沿轴向移动一定距离后再转动一定角度，反转手柄6则螺母8可以先反转一定角度后再以反方向沿轴向移动。
内、外置永磁体均选用磁质性能良好的钕铁硼作为磁性材料，以保证磁体间强大的磁力，实现磁力传动，同时使传递扭矩和轴向力增大。
权利要求
1.一种用于超高真空系统的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构，其特征是，内置永磁体分别旋转在内、外置磁体支承筒上并置于手柄和丝杆之间，旋动手柄丝杆做轴向移动再转动或先转动再做轴向移动。
2.根据权利要求1所述的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构，其特征是，丝杆的上端与内置磁体支承筒紧配合，下端旋入带有Γ型槽的螺母中，传动导销一端与定位套筒固定，另一端在Γ型槽中滑动。
3.根据权利要求1所述的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构，其特征是，内置六块永磁体均匀嵌入内置磁体支承筒上，六块外置永磁体均匀嵌入外置磁体支承筒上。
4.根据权利要求3所述的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构，其特征是，内、外置永磁体均沿径向充磁，安装极性分布顺序为N-S-N-S-N-S。
5.根据权利要求1所述的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构，其特征是，永磁体为钕铁硼材料。
全文摘要
本发明涉及一种在真空室中进行悬浮无容器处理过程中对金属样件施行操纵的永磁传动Γ型导槽试样操纵与籽晶施加机构。内置磁体和外置磁分别旋转在内置磁体支承筒和外置磁体支承筒上并介于带Γ型槽的螺母相接的丝杆和手柄之间，操纵时只需要旋动手柄，丝杆便会在磁力的作用下延Γ型槽作轴向移动再做转动或反之；对悬浮无容器处理过程中的样件进行籽晶诱导控制其凝固过程。
文档编号C30B35/00GK1157344SQ96114008
公开日1997年8月20日 申请日期1996年12月27日 优先权日1996年12月27日
发明者魏炳波, 董长星, 曹崇德 申请人:西北工业大学