CN113772938A - 一种石英管高纯度化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石英玻璃生产技术领域，具体涉及一种石英管高纯度化方法及装置；第一电动轴承与第一固定环转动连接，每根第一抵持弹簧的一端分别与第一电动轴承固定连接，每根第一抵持弹簧的另一端分别与第一弹性环固定连接，第二电动轴承与第二固定环转动连接，并位于第二固定环的内侧壁，每根第二抵持弹簧的一端分别与第二电动轴承固定连接，每根第二抵持弹簧的另一端分别与第二弹性环固定连接，通过第一抵持弹簧和第二抵持弹簧根据石英管的直径进行压缩，使得第一弹性环和第二弹性环贴合石英管的外壁，实现便于工作人员对不同直径的石英管进行夹持。

Description

一种石英管高纯度化方法及装置

技术领域

本发明涉及石英玻璃生产技术领域，尤其涉及一种石英管高纯度化方法及装置。

背景技术

石英管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，是一种非常优良的基础材料。纯石英材料由于其耐温、耐酸、低膨胀、光透过性等特殊物理性能，成为该领域中不可缺少的载具材料。

目前在进行石英管的高纯度化的过程中，将石英管夹持固定，利用碱金属离子会由高温区向低温区移动，对石英管进行加热处理，并设置电极对石英管进行高纯度化，但在这过程中，工作人员不便于对不同直径的石英管进行夹持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石英管高纯度化方法及装置，旨在解决现有技术中的工作人员不便于对不同直径的石英管进行夹持的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种石英管高纯度化装置，所述石英管高纯度化装置包括操作台、第一推动组件、第一夹持组件、第二夹持组件、第二推动组件和加热组件，所述第一推动组件与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第二推动组件与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述加热组件与所述第二推动组件固定连接，所述第一夹持组件包括第一支撑座、第一支撑杆、第一固定环、第一电动轴承、第一抵持弹簧和第一弹性环，所述第一支撑座与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第一支撑杆的一端与所述第一支撑座固定连接，所述第一支撑杆的另一端与第一固定环固定连接，所述第一电动轴承与所述第一固定环转动连接，并位于所述第一固定环的内侧壁，所述第一抵持弹簧的数量为多根，每根所述第一抵持弹簧的一端分别与所述第一电动轴承固定连接，并均位于所述第一电动轴承的内侧壁，每根所述第一抵持弹簧的另一端分别与所述第一弹性环固定连接；

所述第二夹持组件包括第二支撑座、第二支撑杆、第二固定环、第二电动轴承、第二抵持弹簧和第二弹性环，所述第二支撑座与所述第一推动组件固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第二支撑杆的一端与所述第二支撑座固定连接，所述第二支撑杆的另一端与第二固定环固定连接，所述第二电动轴承与所述第二固定环转动连接，并位于所述第二固定环的内侧壁，所述第二抵持弹簧的数量为多根，每根所述第二抵持弹簧的一端分别与所述第二电动轴承固定连接，并均位于所述第二电动轴承的内侧壁，每根所述第二抵持弹簧的另一端分别与所述第二弹性环固定连接。

所述第一抵持弹簧和所述第二抵持弹簧根据石英管的直径进行压缩，使得所述第一弹性环和所述第二弹性环贴合石英管的外壁，实现便于工作人员对不同直径的石英管进行夹持。

其中，所述第一推动组件包括气缸和推杆，所述气缸与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述推杆的一端与所述气缸的输出端固定连接，所述推杆的另一端与所述第一支撑座固定连接。

所述气缸和所述推杆相配合，驱动所述第一支撑座移动，改变所述第一支撑座和所述第二支撑座之间的距离，以便适应不同长度的石英管进行高纯度化。

其中，所述第二推动组件包括电动丝杆、套筒和连接杆，所述电动丝杆与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述套筒与所述电动丝杆的输出端转动连接，所述连接杆的一端与所述套筒固定连接，所述连接杆的另一端与所述加热组件固定连接。

所述电动丝杆运作，驱动所述套筒在所述电动丝杆的输出端移动，所述连接杆的两端分别连接所述套筒和所述加热组件，从而对石英管的外壁均匀加热。

其中，所述加热组件包括安装框、第一加热源、第二加热源、第一电极和第二电极，所述第一加热源和所述第二加热源分别与所述安装框固定连接，并均位于所述安装框的内侧壁，且所述第一加热源和所述第二加热源对称设置，所述第一加热源上设置有所述第一电极，所述第二加热源上设置有所述第二电极。

所述第一加热源和所述第二加热源对石英管进行加热，同时所述第一电极和所述第二电极在石英管外部产生连续稳定的电弧，使得石英管中包含的碱金属离子移动向石英管的外壁，实现石英管的高纯度化。

其中，所述石英管高纯度化装置还包括轨道和第一托轮，所述轨道与所述操作台固定连接，并位于嵌合于所述操作台内，所述第一托轮的数量为多个，每个所述第一托轮分别与所述第二支撑座转动连接，且每个所述第一托轮均设置于所述轨道内。

所述第一托轮在所述轨道内转动，提高所述第二支撑座在移动过程中的稳定性。

其中，所述石英管高纯度化装置还包括多个第二托轮，每个所述第二托轮分别与所述安装框转动连接，且每个所述第二托轮均设置于所述轨道内。

所述第二托轮在所述轨道内移动，提高所述加热组件在移动过程中的稳定性。

本发明还提供一种采用上述所述的一种石英管高纯度化装置的高纯度化方法，包括如下步骤：

使用所述第一弹性环和所述第二弹性环，将石英管的两端进行夹持；

转动所述第一电动轴承和所述第二电动轴承，带动石英管转动；

控制所述加热组件运作，同时控制所述第二推动组件运作，使得所述加热组件移动，从而对石英管进行加热。

本发明的一种石英管高纯度化方法及装置，所述第一支撑杆支撑所述第一固定环，所述第二支撑杆支撑所述第二固定环，工作人员使用所述石英管高纯度化装置对石英管进行高纯度化时，将石英管的一端贯穿所述第一弹性环，石英管的外壁挤压所述第一弹性环，使得多个所述第一抵持弹簧压缩，此时所述第二抵持弹簧具有回弹力，所述第一弹性环的内径随石英管的直径而变化，工作人员继续推动石英管，使得石英管的一端从所述第一弹性环处移动至所述第二弹性环处，将石英管的一端贯穿所述第二弹性环，石英管的外壁挤压所述第二弹性环，使得多个所述第二抵持弹簧压缩，此时所述第二抵持弹簧具有回弹力，所述第二弹性环的内径随石英管的直径而变化，在多根所述第二抵持弹簧的回弹力下，所述第二弹性环将石英管的一端进行夹持，多根所述第一抵持弹簧的回弹力下，所述第一弹性环将石英管的另一端进行夹持，使得将石英管进行夹持，生产人员控制所述加热组件运作，并使得所述第一电动轴承和所述第二电动轴承转动，带动石英管转动，从而对石英管的外壁均匀加热，以便进行石英管的高纯度化，通过所述第一弹性环和所述第二弹性环的内径随石英管的直径而变化，实现了便于工作人员对不同直径的石英管进行夹持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的石英管高纯度化装置的结构示意图。

图2是本发明的石英管高纯度化装置的正视图。

图3是本发明的石英管高纯度化装置的俯视图。

图4是本发明的图2的A-A线结构剖视图。

图5是本发明的图2的B-B线结构剖视图。

图6是本发明的图4的C处局部结构放大图。

图7是本发明的图5的D处局部结构放大图。

图8是本发明的石英管高纯度化方法的步骤流程图。

100-石英管高纯度化装置、1-操作台、2-第一推动组件、3-第一夹持组件、4-第二夹持组件、5-第二推动组件、6-加热组件、7-轨道、8-第一托轮、9-第二托轮、21-气缸、22-推杆、31-第一支撑座、32-第一支撑杆、33-第一固定环、34-第一电动轴承、35-第一抵持弹簧、36-第一弹性环、41-第二支撑座、42-第二支撑杆、43-第二固定环、44-第二电动轴承、45-第二抵持弹簧、46-第二弹性环、51-电动丝杆、52-套筒、53-连接杆、61-安装框、62-第一加热源、63-第二加热源、64-第一电极、65-第二电极、101-底座、102-减震组件、103-第一摩擦环、104-第二摩擦环、1021-减震弹簧、1022-外筒、1023-内杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图7，本发明提供了一种石英管高纯度化装置100，所述石英管高纯度化装置100包括操作台1、第一推动组件2、第一夹持组件3、第二夹持组件4、第二推动组件5和加热组件6，所述第一推动组件2与所述操作台1固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述第二推动组件5与所述操作台1固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述加热组件6与所述第二推动组件5固定连接，所述第一夹持组件3包括第一支撑座31、第一支撑杆32、第一固定环33、第一电动轴承34、第一抵持弹簧35和第一弹性环36，所述第一支撑座31与所述操作台1固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述第一支撑杆32的一端与所述第一支撑座31固定连接，所述第一支撑杆32的另一端与第一固定环33固定连接，所述第一电动轴承34与所述第一固定环33转动连接，并位于所述第一固定环33的内侧壁，所述第一抵持弹簧35的数量为多根，每根所述第一抵持弹簧35的一端分别与所述第一电动轴承34固定连接，并均位于所述第一电动轴承34的内侧壁，每根所述第一抵持弹簧35的另一端分别与所述第一弹性环36固定连接；

所述第二夹持组件4包括第二支撑座41、第二支撑杆42、第二固定环43、第二电动轴承44、第二抵持弹簧45和第二弹性环46，所述第二支撑座41与所述第一推动组件2固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述第二支撑杆42的一端与所述第二支撑座41固定连接，所述第二支撑杆42的另一端与第二固定环43固定连接，所述第二电动轴承44与所述第二固定环43转动连接，并位于所述第二固定环43的内侧壁，所述第二抵持弹簧45的数量为多根，每根所述第二抵持弹簧45的一端分别与所述第二电动轴承44固定连接，并均位于所述第二电动轴承44的内侧壁，每根所述第二抵持弹簧45的另一端分别与所述第二弹性环46固定连接。

在本实施方式中，所述第一支撑杆32支撑所述第一固定环33，所述第二支撑杆42支撑所述第二固定环43，工作人员使用所述石英管高纯度化装置100对石英管进行高纯度化时，将石英管的一端贯穿所述第一弹性环36，石英管的外壁挤压所述第一弹性环36，使得多个所述第一抵持弹簧35压缩，此时所述第二抵持弹簧45具有回弹力，所述第一弹性环36的内径随石英管的直径而变化，工作人员继续推动石英管，使得石英管的一端从所述第一弹性环36处移动至所述第二弹性环46处，将石英管的一端贯穿所述第二弹性环46，石英管的外壁挤压所述第二弹性环46，使得多个所述第二抵持弹簧45压缩，此时所述第二抵持弹簧45具有回弹力，所述第二弹性环46的内径随石英管的直径而变化，在多根所述第二抵持弹簧45的回弹力下，所述第二弹性环46将石英管的一端进行夹持，多根所述第一抵持弹簧35的回弹力下，所述第一弹性环36将石英管的另一端进行夹持，使得将石英管进行夹持，生产人员控制所述加热组件6运作，并使得所述第一电动轴承34和所述第二电动轴承44转动，带动石英管转动，从而对石英管的外壁均匀加热，以便进行石英管的高纯度化，通过所述第一弹性环36和所述第二弹性环46的内径随石英管的直径而变化，实现了便于工作人员对不同直径的石英管进行夹持。

进一步地，所述第一推动组件2包括气缸21和推杆22，所述气缸21与所述操作台1固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述推杆22的一端与所述气缸21的输出端固定连接，所述推杆22的另一端与所述第一支撑座31固定连接。

在本实施方式中，生产人员根据石英管的长度，控制所述气缸21运作，所述气缸21和所述推杆22相配合，驱动所述第一支撑座31移动，改变所述第一支撑座31和所述第二支撑座41之间的距离，以便适应不同长度的石英管进行高纯度化。

进一步地，所述第二推动组件5包括电动丝杆51、套筒52和连接杆53，所述电动丝杆51与所述操作台1固定连接，并位于所述操作台1的上方，所述套筒52与所述电动丝杆51的输出端转动连接，所述连接杆53的一端与所述套筒52固定连接，所述连接杆53的另一端与所述加热组件6固定连接。

在本实施方式中，生产人员控制所述加热组件6运作，并使得所述第一电动轴承34和所述第二电动轴承44转动，带动石英管转动，生产人员控制所述电动丝杆51运作，驱动所述套筒52在所述电动丝杆51的输出端移动，所述连接杆53的两端分别连接所述套筒52和所述加热组件6，所述加热组件6随所述套筒52移动，从而对石英管的外壁均匀加热。

进一步地，所述加热组件6包括安装框61、第一加热源62、第二加热源63、第一电极64和第二电极65，所述第一加热源62和所述第二加热源63分别与所述安装框61固定连接，并均位于所述安装框61的内侧壁，且所述第一加热源62和所述第二加热源63对称设置，所述第一加热源62上设置有所述第一电极64，所述第二加热源63上设置有所述第二电极65。

在本实施方式中，所述第一加热源62和所述第二加热源63运作，所述第一加热源62和所述第二加热源63对石英管进行加热，同时所述第一电极64和所述第二电极65在石英管外部产生连续稳定的电弧，在所述第一电极64和所述第二电极65施加交流电压产生的交流电弧，使得石英管中包含的碱金属离子移动向石英管的外壁，实现石英管的高纯度化。

进一步地，所述石英管高纯度化装置100还包括轨道7和第一托轮8，所述轨道7与所述操作台1固定连接，并位于嵌合于所述操作台1内，所述第一托轮8的数量为多个，每个所述第一托轮8分别与所述第二支撑座41转动连接，且每个所述第一托轮8均设置于所述轨道7内。

在本实施方式中，当所述气缸21运作，所述气缸21和所述推杆22相配合，驱动所述第一支撑座31移动，改变所述第一支撑座31和所述第二支撑座41之间的距离，以便适应不同长度的石英管进行高纯度化，此时所述第一托轮8在所述轨道7内转动，提高所述第二支撑座41在移动过程中的稳定性。

进一步地，所述石英管高纯度化装置100还包括多个第二托轮9，每个所述第二托轮9分别与所述安装框61转动连接，且每个所述第二托轮9均设置于所述轨道7内。

在本实施方式中，当所述电动丝杆51运作，驱动所述套筒52在所述电动丝杆51的输出端移动，所述连接杆53的两端分别连接所述套筒52和所述加热组件6，所述加热组件6随所述套筒52移动，从而对石英管的外壁均匀加热，此时所述第二托轮9在所述轨道7内移动，提高所述加热组件6在移动过程中的稳定性。

进一步地，所述石英管高纯度化装置100还包括底座101和减震组件102，所述减震组件102的数量为多组，每组所述减震组件102分别与所述底座101固定连接，并均位于所述底座101和所述操作台1之间；

所述减震组件102包括减震弹簧1021、外筒1022和内杆1023，所述减震弹簧1021的两端分别与所述底座101和所述操作台1固定连接，所述外筒1022与所述底座101固定连接，所述内杆1023的一端与所述外筒1022滑动连接，所述内杆1023的另一端与所述操作台1固定连接，且所述减震弹簧1021分别围绕于所述外筒1022和所述内杆1023的外侧壁。

在本实施方式中，所述减震弹簧1021的两端分别连接所述底座101和所述操作台1，当生产人员在进行对石英管的高纯度化的过程中，所述减震弹簧1021吸收所述操作台1受到震动，从而避免所述操作台1滑动，达到减震效果，所述减震弹簧1021分别围绕于所述外筒1022和所述内杆1023的外侧壁，所述内杆1023在所述外筒1022内滑动，提高所述减震弹簧1021的稳定性。

进一步地，所述石英管高纯度化装置100还包括第一摩擦环103和第二摩擦环104，所述第一摩擦环103与所述第一弹性环36固定连接，并位于所述第一弹性环36的内侧壁，所述第二摩擦环104与所述第二弹性环46固定连接，并位于所述第二弹性环46的内侧壁。

在本实施方式中，所述第一摩擦环103和所述第二摩擦环104增加对石英管外侧壁的摩擦，避免石英管在所述第一弹性环36和所述第二弹性环46内打滑，影响高纯度化效果。

请参阅图8，本发明还提供了一种采用上述所述的石英管高纯度化装置100的高纯度化方法，包括如下步骤：

S1：使用所述第一弹性环36和所述第二弹性环46，将石英管的两端进行夹持；

S2：转动所述第一电动轴承34和所述第二电动轴承44，带动石英管转动；

S3：控制所述加热组件6运作，同时控制所述第二推动组件5运作，使得所述加热组件6移动，从而对石英管进行加热。

其中，首先使用所述第一弹性环36和所述第二弹性环46，将石英管的两端进行夹持，然后转动所述第一电动轴承34和所述第二电动轴承44，带动石英管转动，控制所述第一加热源62和所述第二加热源63运作，所述第一加热源62和所述第二加热源63对石英管进行加热，同时所述第一电极64和所述第二电极65在石英管外部产生连续稳定的电弧，在所述第一电极64和所述第二电极65施加交流电压产生的交流电弧，使得石英管中包含的碱金属离子移动向石英管的外壁，实现石英管的高纯度化。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述石英管高纯度化装置包括操作台、第一推动组件、第一夹持组件、第二夹持组件、第二推动组件和加热组件，所述第一推动组件与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第二推动组件与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述加热组件与所述第二推动组件固定连接，所述第一夹持组件包括第一支撑座、第一支撑杆、第一固定环、第一电动轴承、第一抵持弹簧和第一弹性环，所述第一支撑座与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第一支撑杆的一端与所述第一支撑座固定连接，所述第一支撑杆的另一端与第一固定环固定连接，所述第一电动轴承与所述第一固定环转动连接，并位于所述第一固定环的内侧壁，所述第一抵持弹簧的数量为多根，每根所述第一抵持弹簧的一端分别与所述第一电动轴承固定连接，并均位于所述第一电动轴承的内侧壁，每根所述第一抵持弹簧的另一端分别与所述第一弹性环固定连接；

所述第二夹持组件包括第二支撑座、第二支撑杆、第二固定环、第二电动轴承、第二抵持弹簧和第二弹性环，所述第二支撑座与所述第一推动组件固定连接，并位于所述操作台的上方，所述第二支撑杆的一端与所述第二支撑座固定连接，所述第二支撑杆的另一端与第二固定环固定连接，所述第二电动轴承与所述第二固定环转动连接，并位于所述第二固定环的内侧壁，所述第二抵持弹簧的数量为多根，每根所述第二抵持弹簧的一端分别与所述第二电动轴承固定连接，并均位于所述第二电动轴承的内侧壁，每根所述第二抵持弹簧的另一端分别与所述第二弹性环固定连接。

2.如权利要求1所述的石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述第一推动组件包括气缸和推杆，所述气缸与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述推杆的一端与所述气缸的输出端固定连接，所述推杆的另一端与所述第一支撑座固定连接。

3.如权利要求2所述的石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述第二推动组件包括电动丝杆、套筒和连接杆，所述电动丝杆与所述操作台固定连接，并位于所述操作台的上方，所述套筒与所述电动丝杆的输出端转动连接，所述连接杆的一端与所述套筒固定连接，所述连接杆的另一端与所述加热组件固定连接。

4.如权利要求3所述的石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述加热组件包括安装框、第一加热源、第二加热源、第一电极和第二电极，所述第一加热源和所述第二加热源分别与所述安装框固定连接，并均位于所述安装框的内侧壁，且所述第一加热源和所述第二加热源对称设置，所述第一加热源上设置有所述第一电极，所述第二加热源上设置有所述第二电极。

5.如权利要求4所述的石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述石英管高纯度化装置还包括轨道和第一托轮，所述轨道与所述操作台固定连接，并位于嵌合于所述操作台内，所述第一托轮的数量为多个，每个所述第一托轮分别与所述第二支撑座转动连接，且每个所述第一托轮均设置于所述轨道内。

6.如权利要求5所述的石英管高纯度化装置，其特征在于，

所述石英管高纯度化装置还包括多个第二托轮，每个所述第二托轮分别与所述安装框转动连接，且每个所述第二托轮均设置于所述轨道内。

7.采用如权利要求1所述的石英管高纯度化装置的高纯度化方法，其特征在于，包括如下步骤：

使用所述第一弹性环和所述第二弹性环，将石英管的两端进行夹持；

转动所述第一电动轴承和所述第二电动轴承，带动石英管转动；

控制所述加热组件运作，同时控制所述第二推动组件运作，使得所述加热组件移动，从而对石英管进行加热。

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