CN102896706B - 一种多线切割用导轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多线切割用导轮，包括支撑轴、第一定子、第二定子和动圈，第一定子和第二定子均套设于支撑轴，动圈套设于第一定子与第二定子的外侧，支撑轴开设有一个进气口和与进气口相连通的多个出气口，第一定子与第二定子共同形成多个导气流道，第一定子具有与多个导气流道相连通的第一均流结构，第二定子具有与多个导气流道相连通的第二均流结构，多个导气流道与多个出气口一一对应连通，来自进气口、并依次经历多个出气口及多个导气流道的气体经第一均流结构吹向动圈与第一定子之间，经第二均流结构吹向动圈与第二定子之间。本发明结构简单、密封良好，实现了无磨损运动，提高了转动精度。
Description
技术领域
本发明属于硅晶体多线切割技术领域，具体涉及一种多线切割用导轮。
背景技术
随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源需求不断增长。光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。由于光伏产业对硅片的需求日益增大，为保证高质量、高效率和低损耗地对硅晶体进行切割，多线切割技术在切片加工中得到了广泛的应用。
多线切割技术是以高速运行的切割线作为载体，带动砂浆颗粒进行切割。送线轮中的切割线经过多个导轮后，依次绕设于切割主辊的多个沟槽中形成线网，再经历多个导轮输送进入收线轮。为避免切割机内的切割液进入导轮，导轮通常具有复杂的轴承结构及密封结构，由此造成导轮的质量大、转动惯量大，不利于提高设置于导轮的切割线的运动精度，同时也对切割精度带来不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、轻质化、小惯量、且密封良好的多线切割用导轮，解决了现有的多线切割机复杂且笨重、惯量大、不利于提高切割精度的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种多线切割用导轮，包括支撑轴、第一定子、第二定子和动圈，所述第一定子和第二定子均套设于所述支撑轴，所述动圈套设于第一定子与第二定子的外侧，所述支撑轴开设有一个进气口和与所述进气口相连通的多个出气口，所述第一定子与第二定子共同形成多个导气流道，所述第一定子具有与所述多个导气流道相连通的第一均流结构，所述第二定子具有与所述多个导气流道相连通的第二均流结构，所述多个导气流道与所述多个出气口一一对应连通，来自进气口、并依次经历多个出气口及多个导气流道的气体经所述第一均流结构吹向动圈与第一定子之间，经第二均流结构吹向动圈与第二定子之间。
所述多个出气口环绕所述支撑轴的中心轴线等角度开设，所述多个导气流道沿径向环绕所述支撑轴的中心轴线等角度分布。
所述第一定子具有第一配合面，所述第一配合面上开设有与多个出气口一一对应的多个第一导气槽，所述第二定子具有与所述第一配合面紧密接触的第二配合面，所述第二配合面上开设有与多个出气口一一对应的多个第二导气槽，每个导气流道均由一个第一导气槽及一个对应的第二导气槽共同构成。
所述第一定子具有靠近动圈的第一外缘斜面，第二定子具有靠近动圈的第二外缘斜面，所述动圈包括相连接的第一内缘斜面和第二内缘斜面，第一内缘斜面与第一外缘斜面相对，第二内缘斜面与第二外缘斜面相对，吹向第一定子及第二定子与动圈之间的气体在第一内缘斜面与第一外缘斜面之间、第二内缘斜面与第二外缘斜面之间形成气膜。
所述第一均流结构为环绕所述第一外缘斜面开设的环形槽，所述第二均流结构为环绕第二外缘斜面开设的环形槽。
所述支撑轴包括主轴及固设于主轴的第一承载盘与第二承载盘，所述进气口及多个出气口均开设于主轴，所述多个出气口开设于第一承载盘与第二承载盘之间，所述第一定子设置于第一承载盘上，所述第二定子设置于第二承载盘上。
所述支撑轴还包括套设于主轴、位于第一承载盘和第二承载盘之间的导气盘，所述导气盘上开设有与多个出气口一一对应连通的导气口。
所述第一定子开设有至少一个第一定位孔，所述第二定子上开设有与至少一个第一定位孔相对应的至少一个第二定位孔，所述导轮还包括至少一个定位件，所述定位件依次插入第一定位孔及第二定位孔中，将第一定子与第二定子固定于一起。
所述支撑轴包括固设于所述主轴上的止挡盘，所述第一定子与所述止挡盘相接触，所述止挡盘的半径大于所述第一定子的内径、且小于所述第一定子的外径，所述至少一个第一定位孔暴露于所述止挡盘。
所述多线切割导轮还包括紧固件，所述紧固件用于将第一定子与第二定子固定于支撑轴，所述紧固件包括盖板和螺母。
所述多线切割导轮还包括固定于所述动圈外侧的保护套，所述动圈的外侧具有安装槽，所述保护套内侧具有与安装槽相匹配的安装凸起，所述安装凸起嵌入安装槽内。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明多线切割导论结构简单，轻质化，小惯量，且密封良好。
2、本发明多线切割导轮使从第一定子与第二定子之间吹出的气体在与动圈配合处形成高压气膜，实现了无磨损运动，可大大减小转动惯量，提高转动精度。同时，该高压气膜还可起到密封作用，避免切割液或切割碎屑等进入导轮内部。
附图说明
图1是本发明多线切割用导轮结构示意图；
图2是本发明多线切割用导轮分解示意图；
图3是图2中Ⅲ处局部放大图；
图4是图1沿Ⅳ-Ⅳ剖视图。
图中，10.导轮，11.支撑轴，12.第一定子，13.第二定子，14.定位件，15.动圈，16.保护套，17.紧固件，110.主轴，111.装配板，112.止挡盘，1120.止挡面，113.第一承载盘，1130.第一承载面，114.第二承载盘，1140.第二承载面，115.进气端，116.自由端，117.进气口，118.出气口，119.导气盘，1190.导气口，120.第一承靠面，121.第一配合面，122.第一内缘面，123.第一外缘斜面，124.第一导气槽，125.第一均流结构，126.第一定位孔，130.第二表面，131.第二配合面，132.第二内缘面，133.第二外缘斜面，134.第二导气槽，135.第二均流结构，136.第二定位孔，137.导气流道，138.收容空间，150.内表面，151.外表面，152.配合凸起，153.第一内缘斜面，154.第二内缘斜面，155.安装槽，160.安装凸起，161.线槽，170.盖板，171.螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例，参见图1和图2，本发明提供的多线切割用导轮10包括支撑轴11、第一定子12、第二定子13、至少一个定位件14、动圈15、保护套16及紧固件17。
支撑轴11包括主轴110以及依次固设于主轴110的装配板111、止挡盘112、第一承载盘113和第二承载盘114。当然，装配板111、止挡盘112、第一承载盘113和第二承载盘114也可以与主轴110一体成型。主轴110大致为圆柱体形，包括相对的进气端115和自由端116。主轴110上开设有相连通的一个进气口117和多个出气口118。进气口117自进气端115的端面向内开设。多个出气口118均开设于第一承载盘113和第二承载盘114之间，且围绕主轴110的中心轴线等角度开设。装配板111套设于主轴110上靠近进气端115处，用于与机台相结合。本实施例中，装配板111的截面为方形，当然，根据机台设计，其截面也可相应为三角形、多边形或者为不规则形状。止挡盘112套设于主轴110且与装配板111相抵靠。止挡盘112具有远离装配板111的止挡面1120。本实施例中，止挡盘112的截面为圆形。第一承载盘113套设于主轴110且靠近止挡盘112。本实施例中，第一承载盘113与止挡盘112的止挡面1120相接触。第一承载盘113的外周缘具有环形的第一承载面1130。本实施例中，第一承载盘113的截面也为圆形。且其半径小于止挡盘112的半径。第二承载盘114套设于主轴110且与第一承载盘113间隔相对设置。第二承载盘114的形状大小与第一承载盘113基本相同。第二承载盘114的外周缘具有环形的第二承载面1140。优选地，在开设多个出气口118处还可套设一个导气盘119，在导气盘119上开设有与多个出气口118一一对应连通的导气口1190。如此，导气盘119位于第一承载盘113和第二承载盘114之间。
第一定子12套设于支撑轴11，且承载于第一承载盘113的第一承载面1130。第一定子12大致为圆环形，其具有相背的第一承靠面120和第一配合面121，以及连接于第一承靠面120与第一配合面121之间的第一内缘面122和第一外缘斜面123。第一承靠面120与止挡盘112的止挡面1120相接触。第一定子12的内径小于止挡盘112的半径，第一定子12的外径大于止挡盘112的半径。参见图3，自第一配合面121向第一承靠面120方向开设有与多个出气口118一一对应的多个第一导气槽124。多个第一导气槽124在环形的第一配合面121上沿径向呈辐射状分布。第一内缘面122与第一承载盘113的第一承载面1130相接触。第一外缘斜面123与支撑轴11的轴向之间形成一夹角。第一外缘斜面123靠近第一配合面121处开设有与多个第一导气槽124同时连通的第一均流结构125。第一均流结构125为环绕第一外缘斜面123开设的环形槽。在第一定子12暴露于止挡盘112的部分开设有贯穿第一承靠面120和第一配合面121的至少一个第一定位孔126。本实施例中，第一定位孔126的数量为两个。
第二定子13套设于支撑轴11，且承载于第二承载盘114的第二承载面1140。第二定子13与第一定子12形状结构大致相同。第二定子13具有相背的第二表面130和第二配合面131，以及连接于第二表面130与第二配合面131之间的第二内缘面132和第二外缘斜面133。第二表面130远离第一定子12，第二配合面131与第一配合面121相对。自第二配合面131向第二表面130方向开设有与多个出气口118一一对应的多个第二导气槽134。多个第二导气槽134在环形的第二配合面131上沿径向呈辐射状分布。第二内缘面132与第二承载盘114的第二承载面1140相接触。第二外缘斜面133与支撑轴11的轴向之间形成一夹角。第二外缘斜面133靠近第二配合面131处开设有与多个第二导气槽134同时连通的第二均流结构135。第二均流结构135为环绕第二外缘斜面133开设的环形槽。在第二定子13上开设有与至少一个第一定位孔126相对应的至少一个第二定位孔136。本实施例中，与第一定位孔126相对应的，第二定位孔136的数量也为两个。第二配合面131与第一配合面121紧密接触。每个第二导气槽134均与一个对应的第一导气槽124构成一个导气流道137，从而使得多个导气流道137沿径向环绕所述支撑轴11的中心轴线等角度分布。从多个出气口118吹出的气体经多个导气流道137到达第一均流结构125吹向动圈15与第一定子12之间，到达第二均流结构135吹向动圈15与第二定子13之间。第一外缘斜面123与第二外缘斜面133共同构成一个收容空间138。
至少一个定位件14依次插入第一定位孔126及第二定位孔136中，将第一定子12与第二定子13固定于一起。本实施例中，与第一定位孔126及第二定位孔136相对应地，定位件14的数量也为两个。
动圈15套设于第一定子12与第二定子13外侧。当气体从第一均流结构125及第二均流结构135吹出时，在收容空间138内的动圈15与第一定子12及第二定子13之间形成气膜。动圈15大致为圆环体形，其具有相背的内表面150与外表面151，内表面150靠近第一定子12与第二定子13，外表面151远离第一定子12与第二定子13。动圈15自内表面150向其中心处延伸出与收容空间138相匹配的配合凸起152，配合凸起152包括相连接的第一内缘斜面153和第二内缘斜面154。第一内缘斜面153与第一外缘斜面123平行相对。第二内缘斜面154与第二外缘斜面133平行相对。动圈15的外表面151向靠近内表面150方向开设有安装槽155。
保护套16固定安装于动圈15外侧，用于设置切割线并带动动圈15同步转动。保护套16的内侧具有与安装槽155相匹配的安装凸起160。安装凸起160嵌入安装槽155内，以将保护套16固定于动圈15。保护套16的外侧具有线槽161。
紧固件17用于将第一定子12与第二定子13固定于支撑轴11。本实施例中，紧固件17包括依次设置的盖板170及螺母171。
参见图2和图4，本发明的导轮10在使用时，通过支撑轴11的进气口117进入支撑轴11后，依次经历多个出气口118、多个导气口1190进入第一定子12与第二定子13之间的多个导气流道137后，从第一均流结构125及第二均流结构135吹出。吹出的气体在第一定子12的第一外缘斜面123与动圈15的第一内缘斜面153之间配合处、第二定子12的第二外缘斜面133与动圈15的第二内缘斜面154之间配合处分别形成高压气膜。该高压气膜将动圈15与第一定子12及第二定子13之间的摩擦力减小到可以忽略的程度，从而使得动圈15可在保护套16中的切割线的带动下无磨损运动。由于导轮10结构简单、重量小，可大大减小转动惯量，提高转动精度。此外，该高压气膜还可起到密封作用，避免切割液或切割碎屑等进入导轮10内部。
本发明的导轮10结构简单、轻质化、小惯量、且密封良好。该导轮使从第一定子与第二定子之间吹出的气体在与动圈配合处形成高压气膜，实现无磨损运动，可大大减小转动惯量，提高转动精度。此外，该高压气膜还可起到密封作用，避免切割液或切割碎屑等进入导轮内部。
Claims (9)
1.一种多线切割用导轮，其特征在于，包括支撑轴(11)、第一定子(12)、第二定子(13)和动圈(15)，所述第一定子(12)和第二定子(13)均套设于所述支撑轴(11)上，所述动圈(15)套设于所述第一定子(12)和第二定子(13)的外侧，所述支撑轴(11)开设有一个进气口(117)和与所述进气口(117)相连通的多个出气口(118)，所述第一定子(12)与第二定子(13)共同形成多个导气流道(137)，所述第一定子(12)具有与所述多个导气流道(137)相连通的第一均流结构(125)，所述第二定子(13)具有与所述多个导气流道(137)相连通的第二均流结构(135)，所述多个导气流道(137)与所述多个出气口(118)一一对应连通，来自进气口(117)、并依次经历多个出气口(118)及多个导气流道(137)的气体经所述第一均流结构(125)吹向动圈(15)与第一定子(12)之间，经第二均流结构(135)吹向动圈(15)与第二定子(13)之间；
所述第一定子(12)具有第一配合面(121)，所述第一配合面(121)上开设有与多个出气口(118)一一对应的多个第一导气槽(124)，所述第二定子(13)具有与所述第一配合面(121)紧密接触的第二配合面(131)，所述第二配合面(131)上开设有与多个出气口(118)一一对应的多个第二导气槽(134)，每个导气流道(137)均由一个第一导气槽(124)及一个对应的第二导气槽(134)共同构成。
2.根据权利要求1所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述多个出气口(118)环绕所述支撑轴(11)的中心轴线等角度开设，所述多个导气流道(137)沿径向环绕所述支撑轴(11)的中心轴线等角度分布。
3.根据权利要求1或2所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述第一定子(12)具有靠近动圈(15)的第一外缘斜面(123)，第二定子(13)具有靠近动圈(15)的第二外缘斜面(133)，所述动圈(15)包括相连接的第一内缘斜面(153)和第二内缘斜面(154)，第一内缘斜面(153)与第一外缘斜面(123)相对，第二内缘斜面(154)与第二外缘斜面(133)相对，吹向第一定子(12)及第二定子(13)与动圈(15)之间的气体在第一内缘斜面(153)与第一外缘斜面(123)之间、第二内缘斜面(154)与第二外缘斜面(133)之间形成气膜。
4.根据权利要求3所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述第一均流结构(125)为环绕所述第一外缘斜面(123)开设的环形槽，所述第二均流结构(135)为环绕第二外缘斜面(154)开设的环形槽。
5.根据权利要求1或2所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述支撑轴(11)包括主轴(110)及固设于主轴(110)的第一承载盘(113)和第二承载盘(114)，所述进气口(117)及多个出气口(118)均开设于所述主轴(110)，所述多个出气口(118)开设于第一承载盘(113)与第二承载盘(114)之间，所述第一定子(12)设置于第一承载盘(113)上，所述第二定子(13)设置于第二承载盘(114)上。
6.根据权利要求5所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述支撑轴(11)还包括套设于所述主轴(110)、位于所述第一承载盘(113)和第二承载盘(114)之间的导气盘(119)，所述导气盘(119)上开设有与多个出气口(118)一一对应连通的导气口(1190)。
7.根据权利要求5所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述第一定子(12)开设有至少一个第一定位孔(126)，所述第二定子(13)上开设有与第一定位孔(126)相对应的第二定位孔(136)，所述导轮(10)还包括至少一个定位件(14)，所述定位件(14)依次插入第一定位孔(126)及第二定位孔(136)中，将第一定子(12)与第二定子(13)固定于一起。
8.根据权利要求7所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述支撑轴(11)包括固设于所述主轴(110)的止挡盘(112)，所述第一定子(12)与所述止挡盘(112)相接触，所述止挡盘(112)的半径大于所述第一定子(12)的内径、且小于所述第一定子(12)的外径，所述至少一个第一定位孔(126)暴露于所述止挡盘(112)。
9.根据权利要求1或2所述的多线切割用导轮，其特征在于，所述导轮(10)还包括紧固件(17)和固定于所述动圈(15)外侧的保护套(16)；所述紧固件(17)将第一定子(12)与第二定子(13)固定于支撑轴(11)，所述紧固件(17)包括盖板(170)和螺母(171)；所述动圈(15)的外侧设有安装槽(155)，所述保护套(16)内侧设有与所述安装槽(155)相匹配的安装凸起(160)，所述安装凸起(160)嵌入所述安装槽(155)内。
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