CN201729908U - 一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置 - Google Patents
一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开的一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，包括内部为空腔的旋转空心轴，旋转空心轴内空腔的顶端设置有内部为空腔的上阻尼套，旋转空心轴内空腔的底端设置有内部为空腔的下阻尼套，上阻尼套和下阻尼套之间设置有包容在旋转空心轴空腔内的弹簧，轴向穿过上阻尼套内空腔、旋转空心轴内空腔和下阻尼套内空腔设置有软轴，软轴的顶端设置有钢球，软轴的底端设置有联结端子。本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，结构简单、装配及拆卸方便、软轴更换容易，且可使软轴与上、下阻尼套及下阻尼套与旋转空心轴之间产生碰撞而消耗摆动能量，起到阻尼器作用，使软轴—单晶系统的摆动量达到最小。
Description
技术领域
本实用新型属于单晶材料制造装置技术领域，涉及一种阻尼套装置，具体涉及一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置。
背景技术
软轴提拉型单晶炉采用直拉法制造单晶，它是由软轴带动籽晶边旋转边上升来生长单晶。实际设备中由于各零件的制造、装配等误差使得悬垂软轴上端与其旋转中心存在对中偏差，在工作中软轴—单晶系统的旋转运动使得软轴—单晶类似圆锥摆一样摆动，影响了单晶的生长质量。另外软轴—单晶系统的基频（最小固有频率）较低，且正好在籽晶旋转转速范围内，当籽晶旋转角速度接近软轴—单晶系统的基频时，软轴—单晶系统摆动量明显增加，使得设备在接近这一转速时无法生产出合格的单晶，只能避开这段工作转速来生产单晶，从而限制了单晶炉的转速范围，影响了其生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，解决了现有方法采用阻尼套的阻尼作用来减小软轴的摆动，阻尼套的安装位置受到结构的限制，使得抑制软轴摆动的效果不佳的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，包括副室，垂直于副室径向穿过副室平行设置有螺杆及导杆，螺杆的一端通过联轴器与伺服电机相连接，垂直于螺杆及导杆设置有左支撑臂及右支撑臂，左支撑臂及右支撑臂的螺纹套部分设置在螺杆上，左支撑臂及右支撑臂的一端分别设置有半阻尼套，左支撑臂及右支撑臂的另一端滑套部分设置在导杆上。
本实用新型的特点还在于，
其中的右支撑臂的两侧在导杆上设置有行程开关。
其中的左支撑臂的两侧在导杆上设置有行程开关。
其中的螺杆的一端通过螺钉固定有相配合的轴承端盖及轴承，该端通过密封圈与副室密封，螺杆的另一端通过磁流体密封器与副室密封。
其中的导杆的两端用密封圈与副室密封。
其中的螺杆两端的螺纹旋向相反。
其中的伺服电机通过电机支架固定在副室外壁上。
其中的导杆的两端通过螺钉固定有端盖。
本实用新型的有益效果是，结构简单、自动开合，该装置安装在单晶炉副室上，增大了软轴上端悬点至阻尼器的位置，能更有效抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动。能够实现自动开合，该机构即使安装在距软轴上端悬点较远的地方，也不会限制籽晶夹头的行程。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，解决了现有方法采用阻尼套的阻尼作用来减小软轴的摆动，阻尼套的安装位置受到结构的限制，使得抑制软轴摆动的效果不佳的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，包括副室，垂直于副室径向穿过副室平行设置有螺杆及导杆，螺杆的一端通过联轴器与伺服电机相连接，垂直于螺杆及导杆设置有左支撑臂及右支撑臂，左支撑臂及右支撑臂的螺纹套部分设置在螺杆上，左支撑臂及右支撑臂的一端分别设置有半阻尼套，左支撑臂及右支撑臂的另一端滑套部分设置在导杆上。
本实用新型的特点还在于，
其中的右支撑臂的两侧在导杆上设置有行程开关。
其中的左支撑臂的两侧在导杆上设置有行程开关。
其中的螺杆的一端通过螺钉固定有相配合的轴承端盖及轴承，该端通过密封圈与副室密封，螺杆的另一端通过磁流体密封器与副室密封。
其中的导杆的两端用密封圈与副室密封。
其中的螺杆两端的螺纹旋向相反。
其中的伺服电机通过电机支架固定在副室外壁上。
其中的导杆的两端通过螺钉固定有端盖。
本实用新型的有益效果是，结构简单、自动开合，该装置安装在单晶炉副室上，增大了软轴上端悬点至阻尼器的位置，能更有效抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动。能够实现自动开合，该机构即使安装在距软轴上端悬点较远的地方，也不会限制籽晶夹头的行程。
附图说明
图1为现有单晶炉提拉系统阻尼套距软轴上端悬点的距离为100mm时建模分析的仿真结果；
图2为现有单晶炉提拉系统阻尼套距软轴上端悬点的距离为200mm时建模分析的仿真结果；
图3为现有单晶炉提拉系统阻尼套距软轴上端悬点的距离为300mm时建模分析的仿真结果；
图4为现有单晶炉提拉系统阻尼套距软轴上端悬点的距离为300mm时建模分析的仿真结果；
图5是本实用新型阻尼套支撑装置一种实施例的结构示意图。
图中，1.密封圈，2.轴承，3.轴承端盖，4.螺钉，5.副室，6.左支撑臂，7.销，8.半阻尼套，9.右支撑臂，10.螺杆，11.磁流体密封器，12.电机支架，13.联轴器，14.伺服电机，15.螺钉，16.端盖，17.导杆，18.行程开关。
具体实施方式
目前，普遍采用阻尼套的阻尼作用来减小软轴的摆动，经对单晶炉提拉系统建模分析仿真结果如图1、图2、图3及图4所示，图中 
为阻尼套距软轴上端悬点的距离，图中给出了四个不同值对应的提拉系统最大摆动幅度，得出结论：阻尼套距软轴上端悬点的距离越大效果越好。专利名称为：一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，专利号为：ZL200920306101.6，申请日为：2009.07.13，由于阻尼套结构是一体的，决定了它到软轴上端悬点的距离很小，否则就会限制籽晶夹头行程，而使单晶生长长度较短，降低了单晶炉生产率。因此，亟需寻找一种机构，能使阻尼套装在距软轴上端悬点的距离较大的地方，同时，也不会限制籽晶夹头的行程，从而使软轴提拉系统的摆动量在允许的范围内。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型阻尼套支撑装置一种实施例的结构，如图5所示，包括副室5，垂直于副室5径向穿过副室5平行设置有螺杆10及导杆17，螺杆10的一端通过螺钉4固定有相配合的轴承端盖3及轴承2，该端通过密封圈1与副室5密封，螺杆10的另一端通过联轴器13与伺服电机14相连接，伺服电机14通过电机支架12固定在副室5的外壁上，该端通过磁流体密封器11与副室5密封；导杆17的两端通过螺钉15固定有端盖16，导杆17的两端用密封圈与副室5密封，垂直于螺杆10及导杆17设置有左支撑臂6及右支撑臂9，左支撑臂6及右支撑臂9中部的螺纹套部分装在螺杆10上，左支撑臂6及右支撑臂9的一端通过销7分别连接有半阻尼套8，左支撑臂6及右支撑臂9的另一端滑套部分装在导杆17上，右支撑臂9的两侧在导杆17上装有两个行程开关18。上述的阻尼套支撑装置中，螺杆10两端的螺纹旋向相反。两个行程开关18来控制右支撑臂9的移动量，从而限制两半阻尼套8的运动行程。
本实用新型中密封圈1采用耐高温材料，密封圈1和磁流体密封器11保证了单晶生长时的密封性要求。
本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，其原理是：在开始引晶前，由上提拉部件中监控软轴提升位置的传感器发信号给伺服系统驱动伺服电机14正转，通过联轴器13带动螺杆10旋转，使两半阻尼套8向副室5中心运动，当右支撑臂9上的滑套接触到一端的行程开关18时，伺服电机14停止旋转，两半阻尼套8处于闭合状态，从而两半阻尼套8把软轴限制在孔中，软轴摆动时与半阻尼套8发生碰撞，消耗了摆动能量，减小了软轴的摆幅。同理，当籽晶夹头上升到即将接触到两半阻尼套8时，上提拉部件中监控软轴提升位置的传感器发信号给伺服系统驱动伺服电机14反转，最终使两半阻尼套8打开，软轴带动籽晶夹头无障碍继续上升。
Claims (2)
1.一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼套支撑装置，其特征在于，包括副室（5），垂直于副室（5）径向穿过副室（5）平行设置有螺杆（10）及导杆（17），所述的螺杆（10）的一端通过联轴器（13）与伺服电机（14）相连接，垂直于螺杆（10）及导杆（17）设置有左支撑臂（6）及右支撑臂（9），左支撑臂（6）及右支撑臂（9）的螺纹套部分设置在螺杆（10）上，左支撑臂（6）及右支撑臂（9）的一端分别设置有半阻尼套（8），左支撑臂（6）及右支撑臂（9）的另一端滑套部分设置在导杆（17）上。
2.根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的右支撑臂（9）的两侧在导杆（17）上设置有行程开关（18）。
3. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的左支撑臂（6）的两侧在导杆（17）上设置有行程开关（18）。
4. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的螺杆（10）的一端通过螺钉（4）固定有相配合的轴承端盖（3）及轴承（2），该端通过密封圈（1）与副室（5）密封，螺杆（10）的另一端通过磁流体密封器（11）与副室（5）密封。
5. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的导杆（17）的两端用密封圈与副室（5）密封。
6. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的螺杆（10）两端的螺纹旋向相反。
7. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的伺服电机（14）通过电机支架（12）固定在副室（5）外壁上。
8. 根据权利要求1所述的阻尼套支撑装置，其特征在于，所述的导杆（17）的两端通过螺钉（15）固定有端盖（16）。
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|---|---|---|---|---|
| CN112760705A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 西安理工大学 | 周期双向脉冲控制单晶炉软轴提拉系统无序摆动方法 |
| CN112813491A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 西安理工大学 | 一种周期单脉冲控制单晶炉软轴提拉系统非周期摆动方法 |
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| CN112813491B (zh) * | 2020-12-28 | 2021-11-16 | 西安理工大学 | 一种周期单脉冲控制单晶炉软轴提拉系统非周期摆动方法 |
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