CN114165602B - 一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单晶硅加工技术领域，具体为一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构。一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，包括前阀体、后阀体、阀板、第一驱动气缸、第二驱动气缸和外壳，所述前阀体的侧面固定安装有后阀体，前阀体的内部安装有阀板，前阀体的上方固定安装有真空接口，前阀体和后阀体之间安装有锁紧套，前阀体的前端固定安装有检测视窗，所述阀板的侧面固定设置有阀臂。本发明的有益效果是：该单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，在现有的基础上进行改进，利用前阀体和后阀体使得该装置的安装空间能得到充分利用，设备结构更加紧凑，同等条件厂房中可以布局更多数量的设备，提高拉晶产能。

Description

一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构

技术领域

本发明涉及单晶硅加工技术领域，具体为一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构。

背景技术

电子元件的生产需要使用到单晶硅材料，单晶硅材料在生产的过程中需要进行拉晶步骤，拉晶的过程中，则需要使用到隔离阀对原料的落料进行控制，保证晶体的成型效果，现有的一些单晶硅晶体生产用隔离阀机构在使用时还存在一些缺陷。

现有的阀腔为方形结构，占用炉盖上面空间较大，不利于设备整体布局，随着晶棒规格逐步增大，对阀腔的内径尺寸也越来越大，若仍采用方形腔体，其所占空间较大，设备结构变得松散，从而使设备安装所需空间变得更大，而且现有的单晶硅隔离阀在使用时，不能对装置整体进行准确定位，也不能对隔离阀进行多个支点的稳定固定，稳定性较差，也不便于后续进行对中工作。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，来解决上述中提到的现有的隔离阀在使用时不能对装置整体进行准确定位，而且不便于后续进行对中工作的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，包括前阀体、后阀体、阀板、第一驱动气缸、第二驱动气缸和外壳，所述前阀体的侧面固定安装有后阀体，前阀体的内部安装有阀板，前阀体的上方固定安装有真空接口，前阀体和后阀体之间安装有锁紧套，前阀体的前端固定安装有检测视窗，所述阀板的侧面固定设置有阀臂，阀臂的表面安装有阀轴锁紧环，阀轴锁紧环的上方安装有阀轴安装座，所述阀轴安装座的底端固定设置有密封法兰套，阀轴安装座的左侧连接有第一驱动气缸，第一驱动气缸的前端转动安装有升降杠杆，升降杠杆的内部设置有旋片阀轴，旋片阀轴的顶部固定安装有旋转臂，旋转臂的前端连接有第二驱动气缸，所述升降杠杆的侧面安装有杠杆支架，升降杠杆的前端连接有提升把手，第二驱动气缸的前端安装有气缸支架，所述外壳的内部活动安装有用于固定前阀体和后阀体的内接板，外壳顶部的四周固定安装有支柱。

本发明的有益效果是：

该单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构效果更好，本发明中在现有的基础上进行改进，该装置阀腔外形改为类似椭圆形，在满足阀板完全打开的前提下，缩小了阀臂旋转幅度，从而减小了前后方向长度，利用前阀体和后阀体使得该装置的安装空间能得到充分利用，设备结构更加紧凑，同等条件厂房中可以布局更多数量的设备，提高拉晶产能。

该单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构效果更好，该装置在使用时能够通过装置上的第四牵引钢绳拉动周围的拉杆，使得各处激光头同时张开或收纳，提升了装置的使用效果，同时该装置在使用时还能够适应不同形状和尺寸的阀体进行稳定安装，首先通过拉动装置上的螺栓然后将螺栓安装进相应的螺孔中，从而对装置上各处支撑组件的位置以及弹力进行适应性调节工作，同时该装置还能够利用牵引组件来对板簧进行向内拉动，从而使得板簧的上下两侧能够撑紧阀体，使得该装置在使用时能够适应不同形状和尺寸的阀体进行固定，而且在固定时可以进行多个位置的稳定支撑，提升了装置的使用效果，该装置在使用时还能利用装置底部的激光头配合牵引组件实现对炉口和阀体的对中工作，保证后续的拉晶质量，提升了装置的实用性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述内接板的表面固定安装有连接环，所述连接环的表面开设有螺孔，所述螺孔在连接环的表面等角度分布，螺孔的内部螺纹安装有螺栓，内接板的中间设置有圆形开口，内接板中间的圆形开口上固定连接有第二牵引钢绳，内接板的表面固定安装有支撑杆，支撑杆的前端固定连接有固定环。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过装置上的螺栓和等角度分布的螺孔，使得该装置能够对第二牵引钢绳拉绳的长度进行调节，从而改变各个位置支撑组件的支撑效果。进一步，所述螺栓的中间固定设置有轴承，轴承的内部固定安装有内杆，内杆通过轴承与螺栓之间构成转动结构，所述螺栓的左右两侧均固定安装有转柄，所述内杆的顶部固定安装有第一牵引钢绳，第一牵引钢绳贯穿于内接板的内部，第一牵引钢绳的前端个固定连接有滑杆，滑杆和内接板之间的连接方式为滑动连接，滑杆的末端凸出于内接板的表面，滑杆在内接板的内部等角度分布。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过装置上的滑杆来对阀体进行固定，同时通过装置上的等角度分布的滑杆保证整体支撑的稳定性。

进一步，所述第一牵引钢绳的外侧套设有弹簧，弹簧的首尾两端分别与内接板和滑杆相连，滑杆通过弹簧与内接板之间构成弹性结构，所述第二牵引钢绳和滑杆之间互相对应。所述第二牵引钢绳的前端固定设置有板簧，板簧的上下两侧均贯穿于凸板的内部，凸板固定安装在滑杆的前端表面上，所述板簧通过第三牵引钢绳与凸板相连。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过装置上行的第三牵引钢绳拉动板簧，使得该装置能够对阀体进行多个点位的固定工作，提升了装置的实用性。

进一步，所述固定环的内部转动安装有转轴，转轴的周围栓接有第四牵引钢绳，第四牵引钢绳的末端连接有拉杆，拉杆的下方固定安装有内接轴，内接轴的下方固定连接有激光头，所述内接轴、拉杆和激光头的中轴线均在同一条直线上，内接轴的外壁与内接板的内壁之间互相贴合，内接轴和内接板之间的连接方式为转动连接，所述内接轴、拉杆和激光头在内接板的表面呈中心对称状分布，内接轴通过转轴和第四牵引钢绳与内接板之间构成转动结构，拉杆和内接板之间固定安装有压簧。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过装置上的第四牵引钢绳拉动各处激光头向外扩张，检测各个激光落点是否在炉口边缘，从而判断装置整体是否居中，方便后续进行对中工作。

附图说明

图1为本发明的阀板和阀臂连接结构示意图；

图2为本发明的阀板正视结构示意图；

图3为本发明的旋片阀轴正剖视结构示意图；

图4为本发明的前阀体和后阀体连接结构示意图；

图5为本发明的阀板俯视结构示意图；

图6为本发明的阀臂俯视结构示意图；

图7为本发明的外壳俯剖视结构示意图；

图8为本发明的图7中A处结构示意图；

图9为本发明的图7中B处结构示意图；

图10为本发明的支柱俯剖视结构示意图；

图11为本发明的滑杆和凸板连接结构示意图；

图12为本发明的内接轴和拉杆连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、前阀体；2、后阀体；3、阀板；4、阀臂；5、阀轴锁紧环；6、阀轴安装座；7、第一驱动气缸；8、升降杠杆；9、旋片阀轴；10、旋转臂；11、第二驱动气缸；12、杠杆支架；13、提升把手；14、气缸支架；15、密封法兰套；16、真空接口；17、锁紧套；18、检测视窗；19、外壳；20、内接板；21、连接环；22、螺孔；23、螺栓；24、内杆；25、轴承；26、转柄；27、压簧；28、第一牵引钢绳；29、支撑杆；30、滑杆；31、弹簧；32、第二牵引钢绳；33、板簧；34、第三牵引钢绳；35、凸板；36、激光头；37、支柱；38、固定环；39、转轴；40、第四牵引钢绳；41、内接轴；42、拉杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

传统阀腔为方形结构，占用炉盖上面空间较大，不利于设备整体布局，而且由于阀体形状多变，现有的隔离阀在使用时不能对装置整体进行居中检测和调节，而且不能及时显示居中的偏差位置，不便于后续调节，在使用的过程中不能对阀体整体进行多个支点的固定工作，影响拉晶的效果。

对此发明人提出了一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构来解决上述问题。

本发明提供了以下优选的实施例

如图1-7所示，一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，包括前阀体1、后阀体2、阀板3、第一驱动气缸7、第二驱动气缸11和外壳19，前阀体1的侧面固定安装有后阀体2，前阀体1的内部安装有阀板3，前阀体1的上方固定安装有真空接口16，前阀体1和后阀体2之间安装有锁紧套17，前阀体1的前端固定安装有检测视窗18，阀板3的侧面固定设置有阀臂4，阀臂4的表面安装有阀轴锁紧环5，阀轴锁紧环5的上方安装有阀轴安装座6，阀轴安装座6的底端固定设置有密封法兰套15，阀轴安装座6的左侧连接有第一驱动气缸7，第一驱动气缸7的前端转动安装有升降杠杆8，升降杠杆8的内部设置有旋片阀轴9，旋片阀轴9的顶部固定安装有旋转臂10，旋转臂10的前端连接有第二驱动气缸11，升降杠杆8的侧面安装有杠杆支架12，升降杠杆8的前端连接有提升把手13，第二驱动气缸11的前端安装有气缸支架14，外壳19的内部活动安装有用于固定前阀体1和后阀体2的内接板20，外壳19顶部的四周固定安装有支柱37，通过装置上的支柱37对整体进行稳定承托。

本实施例中，如图7-8所示，为了进一步提升装置的支撑效果，内接板20的表面固定安装有连接环21，连接环21的表面开设有螺孔22，螺孔22在连接环21的表面等角度分布，螺孔22的内部螺纹安装有螺栓23，内接板20的中间设置有圆形开口，内接板20中间的圆形开口上固定连接有第二牵引钢绳32,内接板20的表面固定安装有支撑杆29，支撑杆29的前端固定连接有固定环38，通过装置上的螺栓23和等角度分布的螺孔22，使得该装置能够对第二牵引钢绳32拉绳的长度进行调节，从而改变各个位置支撑组件的支撑效果。

本实施例中，如图7-9所示，为了进一步提升装置的功能性，螺栓23的中间固定设置有轴承25，轴承25的内部固定安装有内杆24，内杆24通过轴承25与螺栓23之间构成转动结构，螺栓23的左右两侧均固定安装有转柄26，内杆24的顶部固定安装有第一牵引钢绳28，第一牵引钢绳28贯穿于内接板20的内部，第一牵引钢绳28的前端个固定连接有滑杆30，滑杆30和内接板20之间的连接方式为滑动连接，滑杆30的末端凸出于内接板20的表面，滑杆30在内接板20的内部等角度分布，通过装置上的滑杆30来对阀体进行固定，同时通过装置上的等角度分布的滑杆30保证整体支撑的稳定性。

本实施例中，如图7-10所示，为了进一步提升装置的使用效果，第一牵引钢绳28的外侧套设有弹簧31，弹簧31的首尾两端分别与内接板20和滑杆30相连，滑杆30通过弹簧31与内接板20之间构成弹性结构，第二牵引钢绳32和滑杆30之间互相对应。第二牵引钢绳32的前端固定设置有板簧33，板簧33的上下两侧均贯穿于凸板35的内部，凸板35固定安装在滑杆30的前端表面上，板簧33通过第三牵引钢绳34与凸板35相连，通过装置上行的第三牵引钢绳34拉动板簧33，使得该装置能够对阀体进行多个点位的固定工作，提升了装置的实用性。

本实施例中，如图7和图10-12所示，为了进一步提升拉晶时的稳定性，固定环38的内部转动安装有转轴39，转轴39的周围栓接有第四牵引钢绳40，第四牵引钢绳40的末端连接有拉杆42，拉杆42的下方固定安装有内接轴41，内接轴41的下方固定连接有激光头36，内接轴41、拉杆42和激光头36的中轴线均在同一条直线上，内接轴41的外壁与内接板20的内壁之间互相贴合，内接轴41和内接板20之间的连接方式为转动连接，内接轴41、拉杆42和激光头36在内接板20的表面呈中心对称状分布，内接轴41通过转轴39和第四牵引钢绳40与内接板20之间构成转动结构，拉杆42和内接板20之间固定安装有压簧27，通过装置上的第四牵引钢绳40拉动各处激光头36向外扩张，检测各个激光落点是否在炉口边缘，从而判断装置整体是否居中，方便后续进行对中工作。

本发明的具体工作过程如下：

（1）对阀体固定

首先，将阀体安装进外壳19内部的内接板20中，通过内接板20中间的夹持组件对前阀体1和后阀体2进行固定，首先根据前阀体1和后阀体2整体的形状对装置上的各处螺栓23的位置进行调节，通过将螺栓23安装进不同的螺孔22的内部，完成对第一牵引钢绳28的牵拉，通过第一牵引钢绳28拉动装置内部各处滑杆30，从而完成对滑杆30位置的调节工作，同时，弹簧31的弹力能够得到调节，此时该装置便可以对不同尺寸和形状的阀体进行稳定固定。

（2）对阀体进行多点支撑

该装置在使用时，还可以通过滑杆30的向前移动，使得内接板20拉动第二牵引钢绳32，从而使得板簧33向后侧移动，通过第三牵引钢绳34拉动板簧33的上下两侧，从而保证板簧33的前端能够对阀体进行多个点位的稳定支撑工作。

（3）进行居中调节

通过转动装置中间的转轴39，使得转轴39在固定环38上转动，在转轴39转动的过程中还能够通过拉动第四牵引钢绳40，使得第四牵引钢绳40带动各处内接轴41和拉杆42向中间靠近，从而使得该装置能够通过观察装置底部各处激光头36的激光落点位置，从而使得该装置能够适应不同尺寸大小的炉体进行对中工作。

（4）通过阀体加料和投料

准备加料前，旋片阀依靠升降气缸驱动升降杠杆8提升阀轴和阀臂4，使阀板3上升，再通过旋转气缸驱动旋转阀臂4使阀轴和阀臂4旋转，阀板3旋回至阀腔法兰中心位置，升降气缸下降，使阀板3与阀腔下法兰贴合实现密封；副室提升臂旋开副室，加料器就位后，提升臂将副室旋回并与旋片阀对接完成，旋片阀按以上逆顺序操作，使阀板3完全离开阀腔法兰，以便加料器进行投料。

综上所述：本发明的有益效果具体体现在，该装置在现有的基础上进行改进，该装置阀腔外形改为类似椭圆形，在满足阀板3完全打开的前提下，缩小了阀臂4旋转幅度，从而减小了前后方向长度，利用前阀体1和后阀体2使得该装置的安装空间能得到充分利用，设备结构更加紧凑，同等条件厂房中可以布局更多数量的设备，提高拉晶产能。

该单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构效果更好，该装置在使用时能够通过装置上的第四牵引钢绳40拉动周围的拉杆42，使得各处激光头36同时张开或收纳，提升了装置的使用效果，同时该装置在使用时还能够适应不同形状和尺寸的阀体进行稳定安装，首先通过拉动装置上的螺栓23然后将螺栓23安装进相应的螺孔22中，从而对装置上各处支撑组件的位置以及弹力进行适应性调节工作，同时该装置还能够利用牵引组件来对板簧33进行向内拉动，从而使得板簧33的上下两侧能够撑紧阀体，使得该装置在使用时能够适应不同形状和尺寸的阀体进行固定，而且在固定时可以进行多个位置的稳定支撑，提升了装置的使用效果，该装置在使用时还能利用装置底部的激光头36配合牵引组件实现对炉口和阀体的对中工作，保证后续的拉晶质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种单晶硅椭圆形旋片隔离阀机构，其特征在于，包括前阀体（1）、后阀体（2）、阀板（3）、第一驱动气缸（7）、第二驱动气缸（11）和外壳（19），所述前阀体（1）的侧面固定安装有后阀体（2），前阀体（1）的内部安装有阀板（3），前阀体（1）的上方固定安装有真空接口（16），前阀体（1）和后阀体（2）之间安装有锁紧套（17），前阀体（1）的前端固定安装有检测视窗（18），所述阀板（3）的侧面固定设置有阀臂（4），阀臂（4）的表面安装有阀轴锁紧环（5），阀轴锁紧环（5）的上方安装有阀轴安装座（6），所述阀轴安装座（6）的底端固定设置有密封法兰套（15），阀轴安装座（6）的左侧连接有第一驱动气缸（7），第一驱动气缸（7）的前端转动安装有升降杠杆（8），升降杠杆（8）的内部设置有旋片阀轴（9），旋片阀轴（9）的顶部固定安装有旋转臂（10），旋转臂（10）的前端连接有第二驱动气缸（11），所述升降杠杆（8）的侧面安装有杠杆支架（12），升降杠杆（8）的前端连接有提升把手（13），第二驱动气缸（11）的前端安装有气缸支架（14），所述外壳（19）的内部活动安装有用于固定前阀体（1）和后阀体（2）的内接板（20），外壳（19）顶部的四周固定安装有支柱（37）；所述内接板（20）的表面固定安装有连接环（21），所述连接环（21）的表面开设有螺孔（22），所述螺孔（22）在连接环（21）的表面等角度分布，螺孔（22）的内部螺纹安装有螺栓（23），内接板（20）的中间设置有圆形开口，内接板（20）中间的圆形开口上固定连接有第二牵引钢绳（32）,内接板（20）的表面固定安装有支撑杆（29），支撑杆（29）的前端固定连接有固定环（38）；所述螺栓（23）的中间固定设置有轴承（25），轴承（25）的内部固定安装有内杆（24），内杆（24）通过轴承（25）与螺栓（23）之间构成转动结构，所述螺栓（23）的左右两侧均固定安装有转柄（26）；所述内杆（24）的顶部固定安装有第一牵引钢绳（28），第一牵引钢绳（28）贯穿于内接板（20）的内部，第一牵引钢绳（28）的前端个固定连接有滑杆（30），滑杆（30）和内接板（20）之间的连接方式为滑动连接，滑杆（30）的末端凸出于内接板（20）的表面，滑杆（30）在内接板（20）的内部等角度分布；所述第一牵引钢绳（28）的外侧套设有弹簧（31），弹簧（31）的首尾两端分别与内接板（20）和滑杆（30）相连，滑杆（30）通过弹簧（31）与内接板（20）之间构成弹性结构，所述第二牵引钢绳（32）和滑杆（30）之间互相对应；所述第二牵引钢绳（32）的前端固定设置有板簧（33），板簧（33）的上下两侧均贯穿于凸板（35）的内部，凸板（35）固定安装在滑杆（30）的前端表面上，所述板簧（33）通过第三牵引钢绳（34）与凸板（35）相连；所述固定环（38）的内部转动安装有转轴（39），转轴（39）的周围栓接有第四牵引钢绳（40），第四牵引钢绳（40）的末端连接有拉杆（42），拉杆（42）的下方固定安装有内接轴（41），内接轴（41）的下方固定连接有激光头（36）；所述内接轴（41）、拉杆（42）和激光头（36）的中轴线均在同一条直线上，内接轴（41）的外壁与内接板（20）的内壁之间互相贴合，内接轴（41）和内接板（20）之间的连接方式为转动连接；所述内接轴（41）、拉杆（42）和激光头（36）在内接板（20）的表面呈中心对称状分布，内接轴（41）通过转轴（39）和第四牵引钢绳（40）与内接板（20）之间构成转动结构，拉杆（42）和内接板（20）之间固定安装有压簧（27）。

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