CN202116692U - 多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，包括：动开关轴、固定轴套、动开关轴套、水冷盘、凸轮滚子轴固定套、转轴铜环、下凸轮槽滚子、下凸轮槽滚子轴、圆柱凸轮、转轴、动开关轴销钉、上凸轮槽滚子和上凸轮槽滚子轴。圆柱凸轮套设在转轴的外部、动开关轴的底部套设在圆柱凸轮的外部。圆柱凸轮包括上凸轮轨道槽和下凸轮轨道槽。上凸轮槽滚子配合连接于上凸轮轨道槽和上凸轮槽滚子轴的轨道槽间，下凸轮槽滚子配合连接于下凸轮轨道槽和下凸轮槽滚子轴的轨道槽间。本实用新型能避免杂质的产生、提高加热或降温的效率，能使多晶硅铸锭工艺更加方便高效、并能提高多晶硅铸锭的成功效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉，特别是涉及一种多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构。
背景技术
太阳能设备中，现有一种新型多晶硅铸锭炉为四锭多晶硅铸锭炉，所述四锭多晶硅铸锭炉设置有热开关机构，所述热开关是一个保温及冷却机构，当在加热的工作进程中，热开关处于完全闭合状态，能充分进行加热；当工艺处于冷却结晶的工作进程中，热开关处于逐渐打开状态。热开关是由炭毡、钢架组成的，不宜摩擦，否则时间长了会降低热开关的保温效果，也会给炉子带来污染，降低铸锭炉的真空度。
现有技术中四锭多晶硅铸锭炉中所述热开关的控制方法为：在加热熔硅的工艺进程中，通常是将所述热开关先上升到最高点，但由于所述热开关的材质原因，不易摩擦，不能上升到最高点，留有空隙，此缺点是不能最高效率的进行加热保温；在冷却结晶的工艺进程中，由于先进行旋转，再下降，缺陷也一样，不能最高效率的进行冷却降温。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，能避免杂质的产生、提高加热或降温的效率，能使多晶硅铸锭工艺更加方便高效、并能提高多晶硅铸锭的成功效率。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构包括：动开关轴、固定轴套、动开关轴套、水冷盘、凸轮滚子轴固定套、转轴铜环、下凸轮槽滚子、下凸轮槽滚子轴、圆柱凸轮、转轴、动开关轴销钉、上凸轮槽滚子和上凸轮槽滚子轴；
所述动开关轴套设置在所述固定轴套的内部，所述水冷盘设置于所述固定轴套的底部外侧，所述凸轮滚子轴固定套和所述固定轴套的底部连接并固定于所述水冷盘的底部；
一平键固定连接于所述转轴和所述圆柱凸轮间、且所述圆柱凸轮套设在所述转轴的外部、所述动开关轴的底部套设在所述圆柱凸轮的外部；
所述圆柱凸轮和所述动开关轴穿设于所述凸轮滚子轴固定套和所述固定轴套内、且所述动开关轴套套设在所述动开关轴的外部；
所述圆柱凸轮包括上凸轮轨道槽和下凸轮轨道槽，所述上凸轮槽滚子轴连接于所述动开关轴上、所述下凸轮槽滚子轴连接于所述凸轮滚子轴固定套上；所述上凸轮槽滚子配合连接于所述上凸轮轨道槽和所述上凸轮槽滚子轴的轨道槽间，所述下凸轮槽滚子配合连接于所述下凸轮轨道槽和所述下凸轮槽滚子轴的轨道槽间。
所述转轴铜环连接在所述动开关轴与所述凸轮滚子轴固定套之间，能够防止所述动开关轴与所述凸轮滚子轴固定套之间互相运动时的拉伤、发热粘结，防止影响所述动开关轴的运动以及损伤浪费材料。
所述动开关轴销钉与所述动开关轴连接；在所述动开关轴的上升或下降的时候，所述动开关轴销钉能避免动所述动开关轴的转动，从而限制所述动开关轴的径向的运动方向、使所述动开关轴只能做轴向运动，这样动开关轴就可以实现上升或下降的运动了。
所述动开关轴的升降行程为0毫米～20毫米。
所述动开关轴的旋转范围为0°～45°。
热开关设置于所述动开关轴上部，所述转轴和马达相连。
多晶硅铸锭炉包括一保温体，所述保温体的底部能和其上部分开，所述保温体内放置有一石墨平台，所述石墨平台上放置有四个坩埚，所述四个坩埚放置于石墨平台上，所述石墨平台下面设置有下加热体，所述保温体内的顶部位置处设置有上加热体；热开关位于所述下加热体下方。
热开关的组成部分包括炭毡、钢架。
本实用新型能使所述热开关在加热熔硅的工艺进程中，先旋转到确定的位置，再升到最高点；在降温结晶的工艺进程中，先下降再旋转到初始位置。这样，本实用新型不仅能使所述热开关在工艺的进程中无摩擦工序，避免了杂质的产生；还能使所述热开关在工作中可以最大效率的进行加热降温，并扩大了在整个工艺进程中热场的温度控制范围；能使多晶硅铸锭工艺更加方便高效、而且还能提高多晶硅铸锭的成功效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的主剖面图；
图2是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的左剖面图；
图3A是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的圆柱凸轮的剖面图；
图3B是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的圆柱凸轮的上凸轮轨道槽的运动关系图；
图3C是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的圆柱凸轮的下凸轮轨道槽的运动关系图。
具体实施方式
如图1和图2所示，分别是本实用新型实施例复合圆柱凸轮旋转升降机构的主剖面图和左剖面图。本实用新型实施例多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构包括：动开关轴1、固定轴套2、动开关轴套3、水冷盘4、凸轮滚子轴固定套5、转轴铜环6、下凸轮槽滚子7、下凸轮槽滚子轴8、圆柱凸轮9、转轴10、动开关轴销钉11、上凸轮槽滚子和上凸轮槽滚子轴12。
所述动开关轴套3设置在所述固定轴套2的内部，所述水冷盘4设置于所述固定轴套2的底部外侧，所述凸轮滚子轴固定套5和所述固定轴套2的底部连接并固定于所述水冷盘4的底部。
一平键固定连接于所述转轴10和所述圆柱凸轮9间，且所述圆柱凸轮9套设在所述转轴10的外部、所述动开关轴1的底部套设在所述圆柱凸轮9的外部。
所述圆柱凸轮9和所述动开关轴1穿设于所述凸轮滚子轴固定套5和所述固定轴套2内、且所述动开关轴套3套设在所述动开关轴1的外部。
所述转轴铜环6连接在所述动开关轴1与所述凸轮滚子轴固定套5之间，能够防止所述动开关轴1与所述凸轮滚子轴固定套5之间互相运动时的拉伤、发热粘结，防止影响所述动开关轴1的运动以及损伤浪费材料。
所述动开关轴销钉11与所述动开关轴1连接；在所述动开关轴1的上升或下降的时候，所述动开关轴销钉11能避免动所述动开关轴1的转动，从而限制所述动开关轴1的径向的运动方向、使所述动开关轴1只能做轴向运动，这样所述动开关轴1就可以实现上升或下降的运动了。
所述圆柱凸轮9包括上凸轮轨道槽13和下凸轮轨道槽14。所述上凸轮槽滚子轴12连接于所述动开关轴1上、所述下凸轮槽滚子轴8连接于凸轮滚子轴固定套5上；所述上凸轮槽滚子配合连接于所述上凸轮轨道槽13和所述上凸轮槽滚子轴12的轨道槽间，所述下凸轮槽滚子配合连接于所述下凸轮轨道槽14和所述下凸轮槽滚子轴8的轨道槽间。所述动开关轴1的升降行程为0毫米～20毫米。所述动开关轴1的旋转范围为0°～45°。多晶硅铸锭炉包括一保温体，所述保温体的底部能和其上部分开，所述保温体内放置有一石墨平台，所述石墨平台上放置有四个坩埚，所述四个坩埚放置于石墨平台上，所述石墨平台下面设置有下加热体，所述保温体内的顶部位置处设置有上加热体；热开关位于所述下加热体下方，热开关的组成部分包括炭毡、钢架。所述热开关设置于所述动开关轴1上部，所述转轴10和马达相连。
所述转轴10由电机即所述马达作为动力带动，从而带动所述动开关轴1转动，所述上凸轮槽滚子沿着所述动开关轴1与所述圆柱凸轮的所述上凸轮轨道槽13的轨迹配合，所述下凸轮槽滚子沿着所述下凸轮轨道槽14与所述下凸轮槽滚子轴8上的轨道槽连接配合；转轴旋转，从而使所述上凸轮轨道槽13和所述下凸轮轨道槽14做旋转升降运动。其运动关系如图3A、图3B和图3C所示，所述动开关轴1在上升的过程中，首先是先旋转至45°，然后再上升为20毫米的行程，具体过程为：
所述转轴10由电机作为动力带动其旋转，采用平键的连接方式带动所述圆柱凸轮9运动，所述圆柱凸轮9有两个轨迹槽即所述上凸轮轨道槽13和所述下凸轮轨道槽14，所述下凸轮轨道槽14与所述凸轮滚子轴固定套5配合运动，所述上凸轮轨道槽13与所述动开关轴1配合运动。包括两个步骤：
步骤一、所述动开关轴1旋转45°。
在步骤一中，所述圆柱凸轮9的运动方式为：如图3C所示，其中横坐标为所述下凸轮轨道槽14的旋转角度的坐标值、纵坐标为所述下凸轮轨道槽14的轴向的行程的坐标值；斜上槽对应于图3C中的横坐标为0°～45°、纵坐标为0～20的槽。所述圆柱凸轮9沿所述斜上槽运动，步骤一中所述圆柱凸轮9的旋转角度为45°，行程是20毫米；由于所述圆柱凸轮9与所述凸轮滚子轴固定套5连接，所以圆柱凸轮9旋转后的位置即45°时的位置相对于旋转前的位置即0°时的位置下降了20毫米。
在步骤一中，所述动开关轴1的运动方式为：如图3B所示，其中横坐标为所述上凸轮轨道槽13的旋转角度的坐标值、纵坐标为所述上凸轮轨道槽13的轴向的行程的坐标值。所述上凸轮轨道槽13的升降槽对应于图3C中横坐标为0°、纵坐标为0～20的槽。所述动开关轴1沿着所述升降槽运动，由于所述动开关轴销钉11的固定，根据相对运动原理，可知，由于所述上凸轮轨道槽13本身会随所述圆柱凸轮9下降20毫米、旋转45°，故最终会使所述动开关轴1不做升降而做旋转45°的运动。
步骤二、所述动开关轴1上升20毫米。
在步骤二中，所述转轴10继续旋转180°，带动所述圆柱凸轮9运动，所述圆柱凸轮9的运动方式为：如图3C所示，所述圆柱凸轮9沿对应于图3C中的横坐标为45～225°、纵坐标为20的槽运动，所以圆柱凸轮9没有行程仅仅旋转180°。
在步骤二中，所述动开关轴1的运动方式为：如图3B所示，所述动开关轴1沿着对应于图3C中横坐标为0°～180°、纵坐标为20～40的槽运动。所以动开关轴1相对所述圆柱凸轮9要旋转180°、上升20毫米，由于所以圆柱凸轮9本身旋转180°，根据两者之间的相对运动可知，所以动开关轴1最终是上升20毫米的行程。
所述动开关轴1带动所示热开关旋转上升与炭毡完全的贴合，从而最大效率的完成加温过程。在所述动开关轴1在上冷却的过程中，先下降20毫米，再反向旋转45°，完成降温过程。整个过程中扩大了热场的温度控制范围，从而达到了最大效率的完成加温降温的过程，提高了温度的利用率，以及对工艺的控制有了很大的改善，从而提高了多晶硅铸锭的效率。也减少了对炭毡的摩擦损坏，从而对于提纯铸锭硅的工艺带来了方便，从而提高了多晶硅铸锭的成功效率。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于，包括：动开关轴、固定轴套、动开关轴套、水冷盘、凸轮滚子轴固定套、转轴铜环、下凸轮槽滚子、下凸轮槽滚子轴、圆柱凸轮、转轴、动开关轴销钉、上凸轮槽滚子和上凸轮槽滚子轴；
所述动开关轴套设置在所述固定轴套的内部，所述水冷盘设置于所述固定轴套的底部外侧，所述凸轮滚子轴固定套和所述固定轴套的底部连接并固定于所述水冷盘的底部；
一平键固定连接于所述转轴和所述圆柱凸轮间、且所述圆柱凸轮套设在所述转轴的外部、所述动开关轴的底部套设在所述圆柱凸轮的外部；
所述圆柱凸轮和所述动开关轴穿设于所述凸轮滚子轴固定套和所述固定轴套内、且所述动开关轴套套设在所述动开关轴的外部；所述转轴铜环连接在所述动开关轴与所述凸轮滚子轴固定套之间；所述动开关轴销钉与所述动开关轴连接；
所述圆柱凸轮包括上凸轮轨道槽和下凸轮轨道槽，所述上凸轮槽滚子轴连接于所述动开关轴上、所述下凸轮槽滚子轴连接于所述凸轮滚子轴固定套上；所述上凸轮槽滚子配合连接于所述上凸轮轨道槽和所述上凸轮槽滚子轴的轨道槽间，所述下凸轮槽滚子配合连接于所述下凸轮轨道槽和所述下凸轮槽滚子轴的轨道槽间。
2.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于：所述动开关轴的升降行程为0毫米～20毫米。
3.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于：所述动开关轴的旋转范围为0°～45°。
4.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于：热开关设置于所述动开关轴上部，所述转轴和马达相连。
5.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于：多晶硅铸锭炉包括一保温体，所述保温体的底部能和其上部分开，所述保温体内放置有一石墨平台，所述石墨平台上放置有四个坩埚，所述四个坩埚放置于石墨平台上，所述石墨平台下面设置有下加热体，所述保温体内的顶部位置处设置有上加热体；热开关位于所述下加热体下方。
6.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的热开关的复合圆柱凸轮旋转升降机构，其特征在于：热开关的组成部分包括炭毡、钢架。
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Assignee: Jiangsu strong Photovoltaic Technology Co., Ltd. Assignor: Shanghai Pro Entergy Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2012320000363 Denomination of utility model: Rotary lifting mechanism of composite cylindrical cam of thermal switch of polysilicon ingot furnace Granted publication date: 20120118 License type: Exclusive License Record date: 20120330 |
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