CN201971922U - 一种坩埚升降旋转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坩埚升降旋转装置，包括：机架底板；与机架底板相连的机架立柱；与所述机架立柱相连的机架顶板；其中，所述机架底板、机架立柱和机架顶板分别制作完成后连接在一起。本实用新型提供的坩埚升降旋转装置通过将整体式的承力结构件分解为机架底板、机架立柱和机架顶板，这三个部分分别制作，之后通过紧固螺钉组合在一起，避免了主要承力结构件的整体铸件在加工过程中因局部尺寸不合格而导致整体的报废。

Description

一种坩埚升降旋转装置

技术领域

本实用新型涉及单晶炉的传动部件，更具体地说，涉及一种坩埚升降旋转装置。

背景技术

现有的各类型单晶炉均采用中小型的单晶硅生长直径及投料量，坩埚升降旋转装置为单晶炉的核心传动部件之一，现有技术中的坩埚升降旋转装置的主要承力结构件多为整体式铸件或焊接结构件，铸件结构的稳定性虽比较好，但是整体铸件的加工要求非常严格，如机架顶板与机架底板需要连接滚珠丝杆，因此二者的同轴度要求很高，但是整体铸件在加工过程中往往会出现难以掌控的问题，从而出现加工误差，使局部尺寸的加工无法达到规定要求，如机架顶板与机架底板的同轴度不能保证等，这样因局部加工误差就会导致整体铸件的报废。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种坩埚升降旋转装置，避免了主要承力结构件在铸造过程中因局部尺寸不合格而导致的整体铸件报废。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种坩埚升降旋转装置，包括：

机架底板；

与机架底板相连的机架立柱；

与所述机架立柱相连的机架顶板；

其中，所述机架底板、机架立柱和机架顶板分别制作完成后连接在一起。

优选的，所述机架立柱采用中厚的碳钢板材焊接而成。

优选的，所述机架底板、机架立柱和机架顶板通过紧固螺钉连接。

优选的，还包括：

与所述机架立柱相连的直线导轨；

与所述机架顶板和机架底板相连的滚珠丝杆；

与所述直线导轨和滚珠丝杆相连的滑座；

与所述滚珠丝杆相连的第一传动机构；

与所述滑座相连的坩埚杆；

与所述滑座和坩埚杆相连的第二传动机构。

优选的，所述滑座为分块制作后焊接组合的结构件。

优选的，所述第一传动机构包括：

快慢速电机；

与所述快慢速电机相连的双轴减速机；

与所述双轴减速机相连的双向离合器；

与所述双向离合器和所述滚珠丝杆相连的蜗轮减速机；

所述第二传动机构包括：

旋转电机；

与所述滑座和旋转电机相连的减速机，所述减速机通过埚转皮带与所述坩埚杆相连。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的坩埚升降旋转装置通过将整体式的承力结构件分解为机架底板、机架立柱和机架顶板，这三个部分分别制作，之后通过紧固螺钉组合在一起，避免了主要承力结构件的整体加工过程中因局部尺寸不合格而导致的整体铸件报废。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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本实用新型实施例提供的坩埚升降旋转装置的结构图；

图2本实用新型实施例提供的坩埚升降旋转装置主要承力部件的结构图；

图3本实用新型实施例提供的坩埚升降旋转装置的第一传动机构的结构图；

图4本实用新型实施例提供的坩埚升降旋转装置的坩埚杆的结构图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种坩埚升降旋转装置，通过将整体式的承力结构件分解为机架底板、机架立柱和机架顶板，这三个部分分别制作，之后通过紧固螺钉组合在一起，避免了主要承力结构件的整体铸造过程中因局部尺寸不合格而导致的整体铸件报废。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，图1为本实用新型实施例提供的坩埚升降旋转装置的结构图，图2为主要承力部件的结构图，图中各标号分别表示：1、旋转电机；2、减速机；3、埚转带轮；4、埚转皮带；5、楔形带轮；6、埚升带轮；7、埚升同步皮带；8、快速离合器带轮；9、快速同步带；10、快慢速电机；11、快速带轮；12、双轴减速机；13、慢速带轮；14、慢速同步带；15、双向离合器；16、慢速离合器带轮；17、蜗轮减速机；18、滑座；19、坩埚杆；20、滚珠丝杆；21、直线导轨；22、机架底板；23机架立柱；24、感应接近开关；25、机架顶板；26、编码器支架；27、编码器。

如图2所示，本实施例中的坩埚升降旋转装置包括：

机架底板22；

与机架底板相连的机架立柱23，本实施例中所述机架立柱23采用中厚的碳钢板材焊接而成，增强了机架立柱23的刚性和稳定性；

与所述机架立柱相连的机架顶板25；

其中，所述机架底板22、机架立柱23和机架顶板25分别制作完成后连接在一起。

需要说明的是，所述机架底板22、机架立柱23和机架顶板25的连接方式有很多，可以采用焊接的方式连接，也可以采用螺钉连接，本实施例中优选为通过紧固螺钉将三者连接在一起，由于在通过紧固螺钉在进行连接的过程中，可以通过测量确定螺钉安装的位置，进而保证机架顶板和机架底板上，对应滚珠丝杆安装处的同轴度，并且，通过紧固螺钉进行连接较焊接的方式连接的紧固程度更强，即通过紧固螺钉连接使整体的承受力度更大，保证了实际运行过程中整体部件的稳定性，也为单晶硅生长的大直径、大投料量的需求奠定了基础。

一般情况下，现有技术中的坩埚升降旋转装置一般能承受150kg左右的投料量，为加大投料量多采取中途添料的方式，但是这种方式已无法适应单晶硅炉大直径、大投料量的发展需要，而本实施例中的坩埚升降旋转装置则能够承受260kg左右的投料量，能够适应单晶硅炉大直径、大投料量的发展需要。

该坩埚升降旋转装置通过将现有技术中整体式的承力结构件分解为机架底板、机架立柱和机架顶板，这三个部分分别制作，之后通过紧固螺钉组合在一起，避免了主要承力结构件的整体加工过程中因局部尺寸不合格而导致的整体铸件报废。

并且，改进了机架立柱的材料，以及通过紧固螺钉连接的方式，提高了机架立柱的刚性和整体部件的稳定性，避免在实际运行过程中，熔融的硅液面发生抖动，影响单晶硅的生长质量。

参见图1和图2，该坩埚升降旋转装置还包括：

与所述机架立柱23相连的直线导轨21；

与所述机架顶板25和机架底板22相连的滚珠丝杆20，其中，所述滚珠丝杆20通过蜗轮减速机17与所述机架底板22相连；

与所述直线导轨21和滚珠丝杆20相连的滑座18，所述滑座为分块制作后焊接在一起的，增加了承载能力；

与所述滚珠丝杆20相连的第一传动机构；

与所述滑座18相连的坩埚杆19；

与所述滑座18和坩埚杆19相连的第二传动机构。

参见图3，图3为第一传动机构的结构图，其中，所述第一传动机构包括：

快慢速电机10；

与所述快慢速电机10相连的双轴减速机12；

与所述双轴减速机12相连的双向离合器15；

与所述双向离合器15和所述滚珠丝杆20相连的蜗轮减速机17；

参见图1和图4，图4为坩埚杆的结构图，所述第二传动机构包括：

旋转电机1；

与所述滑座18和旋转电机1相连的减速机2，所述减速机2通过埚转皮带4与所述坩埚杆19相连。

下面结合图1-图4说明本实施例的坩埚升降旋转装置的各个工作链。

正常拉晶时的传动链为：由单晶炉配套的控制系统输出信号控制快慢速电机10启动，带动双轴减速机12启动，由双轴减速机12的慢速带轮13带动与其连接的慢速同步带14运动，之后由慢速同步带14带动与其连接的慢速离合器带轮16转动，慢速离合器带轮16带动双向离合器15动作，双向离合器15通过控制埚升带轮6与其连接的埚升同步皮带7动作，进而控制蜗轮减速机17进行减速，蜗轮减速机17按照减速后的速度控制滚珠丝杆20旋转，滚珠丝杆20通过旋转带动与其相连的滑座18逐渐上升或下降，滑座18带动与其相连的坩埚杆19的上升或下降，感应接近开关24可感应滑座18上升或下降的位置，当滑座18上升到机架顶板28的位置时，感应接近开关24可向单晶炉配套的控制系统反馈信号，由控制系统输出信号使快慢速电机10停止运行，进而使滑座18的停止上升，实现部件安全运行。

快速升降时的传动链为：由单晶炉配套的控制系统输出信号控制快慢速电机10启动，带动双轴减速机12启动，由双轴减速机12的快速带轮11带动与其连接的快速同步带9运动，之后由快速同步带9带动与其连接的快速离合器带轮8转动，快速离合器带轮8带动双向离合器15动作，双向离合器15通过控制埚升带轮6与其连接的埚升同步皮带7动作，进而控制蜗轮减速机17进行减速，蜗轮减速机17按照减速后的速度控制滚珠丝杆20旋转，滚珠丝杆20通过旋转带动与其相连的滑座18逐渐上升或下降，滑座18带动与其相连的坩埚杆19的上升或下降，感应接近开关24可感应滑座18上升或下降的位置，当滑座18上升或下降到安全行程内任意位置时，可及时通过控制系统使整个装置的运动停止。

坩埚杆旋转传动链为：由单晶炉配套的控制系统输出信号控制旋转电机1启动，带动与其相连的减速机2启动，由减速机2带动与其相连的埚转带轮3旋转，进而带动与埚转带轮3相连的埚转皮带4动作，由埚转皮带4的动作带动与其相连的楔形带轮5旋转，由楔形带轮5带动坩埚杆19旋转。

本实施例中的控制系统可包括与滚珠丝杆20相连的编码器27。

本实用新型实施例公开的坩埚升降旋转装置结构简单，降低了主要承力结构的机械加工难度，降低了制造成本，提高了整体结构的稳定性，满足了单晶硅炉大直径、大投料量的发展需要。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种坩埚升降旋转装置，其特征在于，包括：

机架底板；

与机架底板相连的机架立柱；

与所述机架立柱相连的机架顶板；

其中，所述机架底板、机架立柱和机架顶板分别制作完成后连接在一起。

2.根据权利要求1所述的坩埚升降旋转装置，其特征在于，所述机架立柱采用中厚的碳钢板材焊接而成。

3.根据权利要求2所述的坩埚升降旋转装置，其特征在于，所述机架底板、机架立柱和机架顶板通过紧固螺钉连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的坩埚升降旋转装置，其特征在于，还包括：

与所述机架立柱相连的直线导轨；

与所述机架顶板和机架底板相连的滚珠丝杆；

与所述直线导轨和滚珠丝杆相连的滑座；

与所述滚珠丝杆相连的第一传动机构；

与所述滑座相连的坩埚杆；

与所述滑座和坩埚杆相连的第二传动机构。

5.根据权利要求4所述的坩埚升降旋转装置，其特征在于，所述滑座为分块制作后焊接组合的结构件。

6.根据权利要求5任一项所述的坩埚升降旋转装置，其特征在于，

所述第一传动机构包括：

快慢速电机；

与所述快慢速电机相连的双轴减速机；

与所述双轴减速机相连的双向离合器；

与所述双向离合器和所述滚珠丝杆相连的蜗轮减速机；

所述第二传动机构包括：

旋转电机；

与所述滑座和旋转电机相连的减速机，所述减速机通过埚转皮带与所述坩埚杆相连。

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