一種水冷式磁控管的製作方法

2023-08-09 13:17:21 3

本發明屬於微波磁控管技術領域，具體說一種水冷式磁控管。

背景技術：

微波磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件。實質上是一個置於恆定磁場中的二極體，管內電子在相互垂直的恆定磁場和恆定電場的控制下，與高頻電磁場發生相互作用，把從恆定電場中獲得能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。常見的磁控管結構主要包括支架、真空管、磁鐵、安裝底板、濾波組件、屏蔽盒裝和水套；其中水套上設有一個進水口和一個出水口。因磁控管工作在高頻環境下，且功率較高，真空管極易發熱，在實際使用中一般採用風冷或水冷方式進行散熱。而在工業應用中，磁控管長期處於工作狀態，因此工業用磁控管多採用水冷式磁控管，散熱水套與真空管物理接觸，通過熱傳導方式將熱量傳遞給水套，水套中的循環水持續將水套熱量帶走，從而保證真空管溫度不會引起連續工作而持續升高，磁控管最終工作在一個穩定的狀態。

現有普通水冷式磁控管，其結構包括支架，支架內安裝有真空管，磁鐵套裝在真空管兩端，支架的一端設置有固定底板，濾波組件及屏蔽盒裝設在支架的另一端； 所述真空管的外側套裝有冷卻水套，冷卻水套上設置有冷卻水進水口和出水口，主要通過水循環、熱傳導進行散熱。

由於水冷式磁控管設計上主要是通過冷卻水套和中心管的接觸進行散熱，因此水套和中心管的加工和裝配精度直接決定了散熱效果的好壞；而良好的散熱才能保證磁控管微波的穩定輸出。

現有水套和真空管採用平行裝配的方式，加工精度將直接影響散熱的好壞，並且在裝配過程中可裝配性差，裝配過緊，會造成中心管諧振腔形變，影響磁控管微波輸出；裝配過松，會造成散熱不良，磁控管壽命降低。一般情況為保證磁控管具有良好的散熱，要求都是將真空管和水套的裝配儘可能緊密，但這樣就造成了水套拆卸時容易發生損壞，水套回收難度較大，水冷式磁控管成本中，冷卻水套成本佔比較高，大批量使用時造成資源浪費和設備維護成本增加。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提出一種水冷式磁控管，解決因加工精度低而造成水套與真空管可裝配性差的問題，既能保證散熱效果，又可靈活地實現水套與真空管的組裝和拆卸，提高了水套的回收利用率。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種水冷式磁控管，包括冷卻水套、中心管，所述冷卻水套上設置有安裝孔和水道，所述中心管中部為圓柱形諧振腔，其特徵在於，所述中心管還配置一錐形套，所述諧振腔外側面設置外螺紋，所述錐形套內側面為圓柱形，所述錐形套內側面上設置與所述諧振腔上外螺紋配合的內螺紋，所述錐形套通過外螺紋固定在所述中心管諧振腔外側面上，所述冷卻水套安裝孔的內側面為與所述錐形套外側面吻合的錐形面，所述中心管上的錐形套插入所述安裝孔與所述冷卻水套實現裝配。

進一步的，所述錐形套上端的外徑大於其下端的外徑，所述錐形套外側面為圓錐形。

進一步的，所述錐形套的側壁厚度為1-4mm，錐形套上端側壁厚度大於其下端側壁厚度，所述錐形套的內徑為37-39mm，所述中心管諧振腔的外徑與所述錐形套的內徑一致。

進一步的，所述錐形套外側面的錐度為1︰16。

進一步的，所述錐形套為鋁材製成的一體結構。

進一步的，所述冷卻水套的水道環繞設置於所述安裝孔周圍，所述水套的端部設置有進水口和出水口，所述水道分別與所述進水口和所述出水口連通，所述進水口與所述出水口的上端面位於同一平面上。

本發明與現有技術相比有許多優點和積極效果：

本發明中心管配置了錐形套，在諧振腔外側面設置外螺紋，錐形套內側面為圓柱形，並且錐形套內側面上設置與諧振腔上外螺紋配合的內螺紋，所述錐形套通過外螺紋固定在所述中心管諧振腔外側面上，裝配和拆卸方便。通過錐形套楔形面與冷卻水套安裝孔的楔形面進行靈活的裝配，使水套主體與真空管的拆卸更加容易，不僅可提高中心管磁控管的散熱性，同時也簡化了磁控管的組裝工藝，將提高磁控管的生產效率和合格率。同時可實現冷卻水套的回收，保證水套的重複利用，在批量應用過程中將大幅降低設備運行維護成本。

附圖說明

圖1為本發明一種水冷式磁控管中的中心管的主視圖；

圖2為本發明一種水冷式磁控管中的冷卻水套的立體圖；

圖3為本發明中的中心管與冷卻水套的裝配分解圖；

圖4為本發明一種水冷式磁控管的立體圖。

圖5為本發明完成裝配後的一種水冷式磁控管的立體圖。

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

參見圖1-圖5，本發明一種水冷式磁控管的實施例，包括支架5、中心管1、磁鋼、固定底板4、濾波組件6及屏蔽盒裝7與冷卻水套3，冷卻水套3上設置有安裝孔3-1、水道、冷卻水的進水口和出水口，中心管1中部為圓柱形諧振腔1-1，中心管1還配置一錐形套2，所述諧振腔1-1外側面設置外螺紋，錐形套2內側面為圓柱形，所述錐形套內側面上設置與所述諧振腔上外螺紋配合的內螺紋2-1，錐形套2通過外螺紋2-1固定在中心管諧振腔1-1外側面上，裝配和拆卸方便。冷卻水套3的安裝孔3-1內側面為與錐形套2外側面吻合的錐形面，將中心管1上的錐形套2插入冷卻水套3的安裝孔3-1與冷卻水套3實現可拆卸裝配。

採用錐形套2結構與中心管1固定，同時再將冷卻水套1的安裝孔3-1與錐形套2套設固定，即可以確保裝配的準確性和熱傳導的快速性，又方便拆卸。因為其配合為錐形結構，只需要稍微克服錐形體間存在的配合力即可輕鬆的將整個錐形套2和中心管1一併抽出，不會破壞到冷卻水套3結構，即使中心管1與錐形套2發生損壞，冷卻水套3也可以繼續使用，實現了冷卻水套3的重複利用，提高了利用率，降低了生產成本。

具體而言，錐形套2上端的外徑大於其下端的外徑，錐形套2內側面為圓柱形，所述錐形套的內徑為37-39mm，錐形套的長度為30-34mm。錐形套2的側壁厚度為1-4mm，錐形套2上端側壁厚度大於其下端側壁厚度。為提高散熱性與裝配的緊密性，錐形套2外側面的錐度為1︰16，中心管諧振腔1-1的外徑與所述錐形套的內徑一致。錐形套為鋁材製成的一體結構，錐形套4材質選用鋁，較薄的厚度傳熱性能好，採用鋁件延展性好，可以適應變形的要求。

本實施例中的水冷式磁控管主要是利用水冷的方式進行散熱，對在磁控管中溫度容易升高損壞的中心管進行熱量的傳導散熱，主要是通過冷卻水套3與中心管1進行熱傳導的方式進行，冷卻水套3的水道環繞設置於所述安裝孔3-1周圍，所述冷卻水套的端部設置有進水口和出水口，所述水道分別與所述進水口和所述出水口連通，為實現水流的循環和壓力值相同，進水口11與出水口12的上端面位於同一平面上。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。