CN102477587B - 籽晶传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种籽晶传动装置，属于真空设备技术领域。包括籽晶轴、水电连接机构、称重机构、调节平台和支撑机构，所述与调节平台固定支架连接的丝杠丝母结构设置在支撑机构上，丝杠与第二电机输出轴连接，还包括有与丝杠连接的辅助驱动机构，在断电时可进行手动操作。本发明在水电连接机构中，采用了导电滑环及旋转接头并用的结构，实现籽晶杆自转时电、水的连接。在称重机构中采用了膨胀节密封结构，使称重传感器可根据实际样品适当选择量程，使得大气下的称重传感器可精确测量真空内样品的重量。精度调节中采用了双导轨及滑块，使其运动灵活，微分头的使用不但使其操作更加方便且实现了微调，精调。支撑机构采用铝型材机构，可有效的减轻重量，且总体美观。
Description
技术领域
本发明属于真空设备技术领域，特别是涉及一种籽晶传动装置。
背景技术
目前，公知的单晶炉设备的籽晶杆传动机构功能比较单一，且方法较笨重，比如：a:在称重机构中，因为大气下的称重传感器要测到真空内样品的重量，多采用测量整体机构的方法，使得称重传感器在量程的选择上远远大于实际样品的重量；b:为了保证整体机构的强度在选材上偏重为碳钢或不锈钢，重量加大的同时也不美观；c:在籽晶杆自转时水、电的连接上多采用轴密封组件来实现，不仅结构变得庞大且在安装、维修时较不方便；d:在调整籽晶杆时无法做到微调且操作也不方便灵活；e:籽晶传动机构在断电时无法使用。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种籽晶传动装置。它整体结构部局合理、紧凑，操作方便。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明包括籽晶轴、水电连接机构、称重机构、调节平台和支撑机构，所述与调节平台固定支架连接的丝杠丝母结构设置在支撑机构上，丝杠与第二电机输出轴连接，还包括有与丝杠连接的辅助驱动机构。
所述的辅助驱动机构包括电磁离合器、电磁失电离合器、手轮及第二传动机构，所述电磁离合器两端分别连接第二电机输出轴和丝杠一端，电磁失电离合器通过第二传动机构与丝杠另一端连接，手轮安装在电磁失电离合器上，电磁失电离合器与电源连接。
所述的第二传动机构包括第三、第四齿型带轮及两齿型带轮间的第二同步带，所述第四齿型带轮安装在电磁失电离合器的输出轴上，第三齿型带轮安装在丝杠上。
所述的水电连接机构包括旋转接头、连接板、固定架、水管及导电滑环，所述导电滑环套装于籽晶轴上，旋转接头置于导电滑环上方，且其内环固定在籽晶轴上，旋转接头和导电滑环的外环分别通过连接板固定在固定架上，在旋转接头和籽晶轴内孔内置有水管，旋转接头上的进水口与进水管连接，出水口与出水管连接。
所述的称重机构包括外框、称重传感器、支座和膨胀节组件，所述外框固定在籽晶轴的一端，在籽晶轴上还密封安装有膨胀节组件，支座通过多个第三调节螺钉安装在籽晶轴侧面膨胀节组件的下法兰上，称重传感器分别固定在外框和支座上，工作时，在籽晶轴的另一端连接有样品。
所述的膨胀节组件包括膨胀节和安装在膨胀节两端的上、下法兰，所述的上法兰为圆周面上带有环形槽的结构，与籽晶轴连接的端面为与其配合的结构。
所述的调节平台包括滑台板、滑台、滑台座、固定支架、X轴调节机构、Y轴调节机构、第一滑轨滑块组件、第二线性滑轨滑块组件及与滑台连接的锁紧机构，所述滑台板、滑台、滑台座、固定支架均带有内孔，并依次套装于籽晶轴上，滑台座固定在固定支架上，在滑台座和滑台间、滑台和滑台板间分别安装有第一、第二滑轨滑块组件，滑台沿滑台座、滑台板沿滑台分别相对滑动，滑台板与籽晶轴固定连接，在滑台和滑台板间的X轴方向上设有X轴调节机构，在滑台和滑台座的Y轴方向上设有Y轴调节机构。
所述的X轴调节机构包括第一微分头和第一调节板，第一微分头通过固定在滑台板上的第一调节板与滑台端部连接。所述的Y轴调节机构包括第二微分头和第二调节板，第二微分头通过固定在滑台座上的第二调节板与滑台端部连接。所述的锁定机构包括第一、第二调节螺钉，第一调节螺钉通过滑台座连接在滑台上，第二调节螺钉通过滑台板连接在滑台上。
所述的支撑机构包括铝型材结构的上支架、下支架、加强筋、支撑柱及内嵌条，在所述支撑柱两端分别固定上、下支架，在上、下支架与支撑柱形成的夹角间分别设置加强筋，在支撑柱内设有通长的内嵌条。
本发明的有益效果是：
1. 本发明在水电连接机构中，采用了导电滑环及旋转接头并用的结构，实现籽晶杆自转时电、水的连接。
2.本发明在称重机构中采用了膨胀节密封结构，使称重传感器可根据实际样品适当选择量程，使得大气下的称重传感器可精确测量真空内样品的重量。
3. 本发明在籽晶杆的二维精度调节功能上，采用了双导轨及滑块，使其运动灵活，微分头的使用不但使其操作更加方便且实现了微调，精调。
4. 本发明采用双离合器的辅助驱动机构，在断电时可进行手动操作。
5. 本发明整个机构的支撑机构采用铝型材机构，可有效的减轻重量，且总体美观。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的左视局部视图。
图3为图1中水电连接机构示意图。
图4为图1中称重机构示意图。
图5为图1中调节平台的结构示意图。
图6为图1中支撑机构示意图。
图7为图6的A-A剖视示意图。
图中：
1.水电连接机构：101.旋转接头，102.连接板，103.固定架，104.水管，105.导电滑环，108.进水水管，109.出水水管；
2.称重机构：201.外框，202.称重传感器，203.第三调节螺钉，204.支座，205.上法兰，206.膨胀节，207.下法兰；
3.调节平台： 302.滑台板，303.第一调节板，304.第一微分头，305.滑台，306.第一滑块，307.第一线性滑轨，308.滑台座，309.固定支架，310.第一调节螺钉，311.第二调节板，312. 第二滑块，313.第二调节螺钉，314.第二微分头，315.第二线性滑轨；
4.支撑机构：401上支架，402.上角加强筋，403.支撑柱， 404.下角加强筋，405.下支架，406.内嵌条；
5. 第一电机，6.第一同步带，7.第一齿型带轮，8.第二齿型带轮，9.籽晶轴，10.第二电机，11.电磁离合器，12.丝杠，14.第三齿型带轮，15.手轮，16.电磁失电离合器，17.第二同步带，18.第四齿型带轮,19.样品。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1、图2所示，本发明包括籽晶轴9、水电连接机构1、称重机构2、调节平台3和支撑机构4，所述称重机构2固定在调节平台3上，第一电机5通过第一传动装置连接在称重机构2和调节平台3间的籽晶轴9上，所述与调节平台3固定支架309连接的丝杠组件设置在支撑机构4上，丝杠12与第二电机10输出轴连接，还包括有与丝杠12连接的辅助驱动机构，第一、第二电机及辅助驱动装置分别和电源连接。
所述的辅助驱动机构包括电磁离合器11、电磁失电离合器16、手轮15及第二传动机构，所述电磁离合器11两端分别连接第二电机10的输出轴和丝杠12的一端，电磁失电离合器16通过第二传动机构与丝杠12的另一端连接，手轮15安装在电磁失电离合器16上，电磁失电离合器16与电源连接。其中所述的第一传动机构和第二传动机构结构相同，均包括两个齿型带轮及两齿型带轮间的同步带，所述第一、第四齿型带轮7、18分别安装在第一电机5和电磁失电离合器16的输出轴上，第二、第三齿型带轮8、14分别安装在籽晶轴9和丝杠12上。在通电时,第二电机10驱动电磁离合器11带动丝杠12运动，使籽晶轴9正常运行，此时电磁离合器11吸合，电磁失电离合器16断开；当停电时，电磁离合器11断开，第二电机10停止动作，同时电磁失电离合器16吸合，可操作与电磁失电离合器16连接的手轮15，通过第四齿型带轮18、第二同步带17、第三齿型带轮14传动，对丝杠12进行手动操作，达到籽晶轴9正常升降的目的。
如图3所示，本例中的水电连接机构1包括旋转接头101、连接板102、固定架103、水管104及导电滑环105，所述导电滑环105套装于过渡件106的顶端，旋转接头101置于导电滑环105上方，且其内环固定在籽晶轴9上，旋转接头101和导电滑环105的外环分别通过连接板102固定在固定架103上，在旋转接头101和籽晶轴9内孔内置有水管104，旋转接头101上的进水水管108与进水连接，出水水管109与出水连接。在籽晶轴9自转时，旋转接头101及导电滑环105由连接板102固定，其外环不随籽晶轴9一起自转，其进水管和电缆线等均可固定在籽晶传动机构的任意合适位置。水经进水水管108进入到水管104中，循环后经出水水管109流出，实现籽晶轴9的水冷。
如图4所示，本例所述的称重机构2包括外框201、称重传感器202、支座204和膨胀节组件，所述外框201固定在籽晶轴9的一端，在籽晶轴9上还密封安装有膨胀节组件，所述的膨胀节组件包括膨胀节206和安装在膨胀节206两端的上、下法兰205、207，所述的上法兰205为圆周面上带有环形槽的结构，与籽晶轴9连接的端面为与其配合的结构；支座204通过多个第三调节螺钉203安装在籽晶轴9侧面膨胀节组件的下法兰207上，称重传感器202分别固定在外框201和支座204上。工作时，在籽晶轴9的另一端连接有样品19，通过调接连接在下法兰207上的若干第三调节螺钉203来调节支座204，使称重传感器202与籽晶轴9垂直，调节的变形量完全由膨胀节组件吸收，这时称重传感器202可精确测量样品重量。
如图5所示，所述的调节平台3包括滑台板302、滑台305、滑台座308、固定支架309、X轴调节机构、Y轴调节机构、第一滑轨滑块组件、第二线性滑轨滑块组件及与滑台305连接的锁紧机构，所述滑台板302、滑台305、滑台座308、固定支架309均带有内孔，并依次套装于籽晶轴9上，滑台座308固定在固定支架309上，在滑台座308和滑台305间、滑台305和滑台板302间分别安装有两套第一、第二滑轨滑块组件，即：在滑台座308和滑台305同侧分别安装第一、第二线性滑轨307、315，与其相对滑动的第一、第二滑块306、312分别安装在滑台305和滑台板302上，使滑台305沿滑台座308、滑台板302沿滑台305分别相对滑动，滑台板302与籽晶轴9固定连接，在滑台305和滑台板302间的X轴方向上设有X轴调节机构，所述的X轴调节机构包括第一微分头304和第一调节板303，第一微分头304通过固定在滑台板302上的第一调节板303与滑台305端部连接；在滑台305和滑台座308的Y轴方向上设有Y轴调节机构，所述的Y轴调节机构包括第二微分头314和第二调节板311，第二微分头314通过固定在滑台座308上的第二调节板311与滑台305端部连接。其中所述的锁定机构包括第一、第二调节螺钉310、313，第一调节螺钉310通过滑台座308连接在滑台305上，第二调节螺钉313通过滑台板302连接在滑台305上。
如图6、图7所示，本例所述的支撑机构包括铝型材结构的上支架401、下支架405、加强筋、支撑柱403及内嵌条406，在所述支撑柱403两端分别固定上、下支架401、405，在上、下支架401、405与支撑柱403形成的夹角间分别设置上角加强筋402和下角加强筋404，增加了支撑柱403的抗弯能力，在支撑柱403内设有通长的内嵌条406，通过内嵌条406增加了本发明的整体强度。
本发明的工作过程：
本发明通过称重机构2固定在调节平台3上，调节平台3的固定支架309一端固定在丝杠组件上，丝杠组件固定在支撑机构4上。本发明通过第一电机5驱动第二齿型带轮8，通过第一同步带6传动，从而带动籽晶轴9自转，称重机构2随之一起转动，通过调其上的多个第三调节螺钉203来调节支座204，使称重传感器202与籽晶轴9垂直，这时称重传感器202可精确测量样品重量。
本例在突然断电时，通过辅助驱动机构驱动丝杠组件，完成籽晶轴9升降运动，使本发明的整体装置正常工作。
Claims (10)
1.一种籽晶传动装置，包括籽晶轴、水电连接机构、称重机构、调节平台和支撑机构，所述与调节平台固定支架连接的丝杠丝母结构设置在支撑机构上，丝杠与第二电机输出轴连接，其特征在于：还包括有与丝杠连接的辅助驱动机构。
2.根据权利要求1所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的辅助驱动机构包括电磁离合器、电磁失电离合器、手轮及第二传动机构，所述电磁离合器两端分别连接第二电机输出轴和丝杠一端，电磁失电离合器通过第二传动机构与丝杠另一端连接，手轮安装在电磁失电离合器上，电磁失电离合器与电源连接。
3.根据权利要求2所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的第二传动机构包括第三、第四齿型带轮及两齿型带轮间的第二同步带，所述第四齿型带轮安装在电磁失电离合器的输出轴上，第三齿型带轮安装在丝杠上。
4.根据权利要求1所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的水电连接机构包括旋转接头、连接板、固定架、水管及导电滑环，所述导电滑环套装于籽晶轴上，旋转接头置于导电滑环上方，且其内环固定在籽晶轴上，旋转接头和导电滑环的外环分别通过连接板固定在固定架上，在旋转接头和籽晶轴内孔内置有水管，旋转接头上的进水口与进水管连接，出水口与出水管连接。
5.根据权利要求1所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的称重机构包括外框、称重传感器、支座和膨胀节组件，所述外框固定在籽晶轴的一端，在籽晶轴上还密封安装有膨胀节组件，支座通过多个第三调节螺钉安装在籽晶轴侧面膨胀节组件的下法兰上，称重传感器分别固定在外框和支座上，工作时，在籽晶轴的另一端连接有样品。
6.根据权利要求5所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的膨胀节组件包括膨胀节和安装在膨胀节两端的上、下法兰，所述的上法兰为圆周面上带有环形槽的结构，与籽晶轴连接的端面为与其配合的结构。
7.根据权利要求1所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的调节平台包括滑台板、滑台、滑台座、固定支架、X轴调节机构、Y轴调节机构、第一滑轨滑块组件、第二线性滑轨滑块组件及与滑台连接的锁紧机构，所述滑台板、滑台、滑台座、固定支架均带有内孔，并依次套装于籽晶轴上，滑台座固定在固定支架上，在滑台座和滑台间、滑台和滑台板间分别安装有第一、第二滑轨滑块组件，滑台沿滑台座、滑台板沿滑台分别相对滑动，滑台板与籽晶轴固定连接，在滑台和滑台板间的X轴方向上设有X轴调节机构，在滑台和滑台座的Y轴方向上设有Y轴调节机构。
8.根据权利要求7所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的X轴调节机构包括第一微分头和第一调节板，第一微分头通过固定在滑台板上的第一调节板与滑台端部连接；所述的Y轴调节机构包括第二微分头和第二调节板，第二微分头通过固定在滑台座上的第二调节板与滑台端部连接。
9.根据权利要求7所述的籽晶传动机构，其特征在于：所述的锁定机构包括第一、第二调节螺钉，第一调节螺钉通过滑台座连接在滑台上，第二调节螺钉通过滑台板连接在滑台上。
10.根据权利要求1所述的籽晶传动装置，其特征在于：所述的支撑机构包括铝型材结构的上支架、下支架、加强筋、支撑柱及内嵌条，在所述支撑柱两端分别固定上、下支架，在上、下支架与支撑柱形成的夹角间分别设置加强筋，在支撑柱内设有通长的内嵌条。
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