一种氮化镓生长炉进气端法兰结构
技术领域
本实用新型涉及氮化镓工业生产设备技术领域，具体涉及一种氮化镓生长炉进气端法兰结构。
背景技术
工业上使用氮化镓生长炉生产制备氮化镓晶体的工艺是在1000℃左右的高温下使用金属镓、氯化氢和氨气进行反应，在生长炉内的籽晶生长杆上生长氮化镓晶体。生长炉的炉胆一般使用非金属的耐高温材料制作，如石英管等，这样炉胆的端部无法使用焊接的方式连接金属法兰，所以一般使用法兰挤压夹持的方式进行法兰对接，同时为提高法兰与炉胆端部连接的紧密型，一般都需要使用密封胶圈进行密封，另外其进气端对接的进气管道的法兰也需要使用橡胶密封圈进行密封。由于炉体本身的高温环境，必然会对炉胆端部的各种橡胶密封圈造成损坏，影响密封圈的使用寿命和进气端的密闭性。另外对接的进气管道的法兰需要对位准确，使用手动对接的方式存在操作不便、对位准确性低的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型专利设计了一种可减轻对氮化镓生长炉进气端的各橡胶密封圈高温损害的法兰结构，所述法兰结构包括炉体进气端依次连接的固定法兰、炉胆法兰和进气法兰盖，相邻二者之间设有O型密封圈，所述炉胆法兰与固定法兰之间通过多个对称分布的螺栓连接，所述炉胆法兰连接氮化镓生长炉的炉胆，二者之间设有密封胶圈，所述炉胆法兰的整体面积大于进气法兰盖的面积，其法兰口的口径小于进气法兰盖的面积，所述进气法兰盖上设有多个进气穿孔，所述进气法兰盖通过卡钩固定扣合在炉胆法兰上，所述固定法兰、炉胆法兰和进气法兰盖的内部分别设有一条贯穿的孔道，所述孔道的两端的孔道口在各自的侧面露出，所述孔道口上焊接有水管接头。将冷却循环水的出水端和回水端分别连接两个孔道口的水管接头，对固定法兰、炉胆法兰和进气法兰盖分别通循环冷却水进行降温，这样便可降低氮化镓生长炉加热过程中高温对法兰结构中的各橡胶密封圈的损害，在保证进气端密闭性的同时明显提高橡胶密封圈的使用寿命。
进一步的，所述进气法兰盖的下部连接有支撑架，所述支撑架的底部连接有滑轨，所述进气法兰盖的高度位置与炉胆法兰位于同一轴线上。进气盖法兰连接反应气气源管道，对接到生长炉进气端的炉胆法兰后向生长炉内输入反应气，将进气法兰盖使用支撑架设计到与炉胆法兰同轴线的位置，直接通过滑轨进行移动，减少连接进气法兰盖时的对位工序，操作方便，对位准确。
进一步的，所述炉胆法兰上对称的设置有三个紧固卡钩，所述紧固卡钩上设有贯穿的阶梯形固定孔，相应的在所述炉胆法兰上设置有螺纹孔，所述紧固卡钩通过紧固螺栓穿过其固定孔连接在炉胆法兰的螺纹孔中，所述进气法兰盖通过紧固卡钩固定在炉胆法兰上。
进一步的，所述进气法兰盖上均布有5个进气穿孔，每个进气穿孔上焊接有进气接头。5个进气接头分别连接反应气和保护气的气源管道。
进一步的，所述滑轨设置有两条，两条滑轨分别位于支撑架的底部两端下侧，所述滑轨上开有C型滑槽，所述支撑架的底部两端分别连接有相对应的倒T型的滑块，所述滑块的下部卡合在C型滑槽中。双轨道滑动保证滑行过程的顺畅、稳定。
进一步的，所述滑轨的C型滑槽的底部延中心线设置有一排定位孔，所述支撑架的底部两端对应C型滑槽中心线的位置分别开有螺纹穿孔，所述螺纹穿孔中设置有定位螺栓，拧动定位螺栓其底端能够卡合在C型滑槽底部的定位孔中。对接进气法兰盖时，进气法兰盖移动到合适的位置后先通过定位螺栓对支撑架的位置进行定位，然后通过紧固卡钩将进气法兰盖对紧，方便操作。
本实用新型设计的氮化镓生长炉进气端法兰结构的进步之处在于，首先，将固定法兰、炉胆法兰和进气法兰盖都采用内部带贯穿孔道的设计，可以连接循环冷却水进行降温，有效地降低了各法兰件自身的温度，减少了高温对法兰件上密封圈的损伤，保证了炉体的气密性和密封圈的使用寿命;还有，将进气法兰盖使用支撑架设置在滑轨上，可在与炉胆同以水平轴线上滑动对接，简化了进气法兰盖的对接工作，保证了对接的准确性;另外滑轨还设置了定位机构对支撑架进行定位，有利于进气法兰盖对接操作的进行。
附图说明
图1是本实用新型法兰结构的示意图
图2是本实用新型中紧固卡钩的结构示意图
图3是本实用新型中进气法兰盖、支撑架及滑轨的正视图
图4是本实用新型中支撑架与滑轨连接处的局部结构示意图
附图标记说明
图中，1固定法兰、2炉胆法兰、3进气法兰盖、4支撑架、5滑轨、6水管接头、7生长炉箱体板、21紧固卡勾、211钩体、212固定孔、31进气接头、41滑块、42定位螺栓、43竖板、44底板、51-C型滑槽、52定位孔
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型专利设计的一种氮化镓生长炉进气端法兰结构的一种实施例，包括依次连接的固定法兰1、炉胆法兰2和进气法兰盖3，固定法兰1固定在氮化镓生长炉进气端的生长炉箱体板7上，在生长炉箱体板7上开有穿孔，固定法兰1就设置在穿孔处，氮化镓生长炉的石英炉胆的端部位于穿孔中，由于石英炉胆与炉胆法兰2之间无法焊接，因此将炉胆法兰2通过螺栓连接在固定法兰1上，使炉胆法兰2向内挤压住石英炉胆的端部，完成二者的连接，并在二者之间设置有密封胶圈进行密封。
进气法兰盖3的直径要小于炉胆法兰2的直径，大于炉胆法兰2的法兰口的直径，炉胆法兰2的正面的边缘处对称的设置有3个紧固卡勾21，进气法兰盖3通过3个紧固卡钩21固定，扣合在炉胆法兰2上。进气法兰盖3与炉胆法兰2连接的一面设有一环状凹槽，其中设置有O型密封圈，对二者的连接面进行密封。
固定法兰1、炉胆法兰2和进气法兰盖3的内部都设有贯穿的孔道，孔道两端在各自的侧面露出孔道口，并焊接有水管接头6。每个法兰件上的两个水管接头6分别用于连接循环冷却水的出水端和回水端，向孔道中通入循环冷却水对法兰件进行降温。
结合图2所示，紧固卡钩21的上端向前伸出钩体，钩体211用于勾住进气法兰盖3，紧固卡钩2上延其高度方向设有贯穿的固定孔212，固定孔212的上部呈阶梯形，内穿有紧固螺栓，紧固螺栓的长度大于紧固卡钩21的高度。炉胆法兰2上连接紧固卡钩21的位置设有螺纹孔，紧固螺栓穿过紧固卡钩21的固定孔212后拧入到螺纹孔中，紧固螺栓上端的螺栓头可沉入到固定孔212中。
进气法兰盖3的靠近中心处均布有5个进气穿孔，并焊接有进气接头31用于连接气源管道。进气法兰盖3的下端连接有支撑架4，结合图3所示，支撑架4由竖板43和底板44构成，底板44的底部两端分别连接有倒置的T型的滑块41，对应底板44两端滑块41的下侧设置有两根滑轨5，滑轨5上开有C型滑槽51，滑块41的下部两端分别卡合在C型滑槽51的两侧中，使支撑架4能沿滑轨5进行滑动。
结合图4所示，滑轨5的C型滑槽51的底部中心线上开有一排定位孔52，间隔的定位孔52中设有滑轨5的安装螺钉，安装螺钉的螺钉头在定位孔52中下沉。在支撑架4的底板44的两端与C型滑槽51的中心线对应的位置分别开有螺纹穿孔，其中设置有定位螺栓42，拧动定位螺栓42其底端可深入到C型滑槽51的定位孔中。
上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。
