CN208136382U - 一种提拉装置及软轴单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单晶硅生产技术领域，特别涉及一种提拉装置及软轴单晶炉。包括转轴、绕线轮、软轴和平衡机构，绕线轮与转轴传动连接，软轴的一端与绕线轮连接，另一端设有晶体连接部；绕线轮可在转轴的带动下转动，以带动软轴在绕线轮上缠绕或释放，且绕线轮还可沿转轴的轴线方向相对于转轴滑动，平衡机构包括与转轴活动连接的配重块，在绕线轮相对于转轴滑动时，配重块可在转轴的带动下沿与绕线轮相背的方向相对于转轴运动，以平衡绕线轮相对于转轴滑动时产生的力矩。解决现有技术中的提拉装置在绕线轮与转轴的相对位置产生变化导致软轴单晶炉的生产良率和生产效率降低的问题。

Description

一种提拉装置及软轴单晶炉

技术领域

本实用新型涉及单晶硅生产技术领域，特别涉及一种提拉装置及软轴单晶炉。

背景技术

软轴单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，并用直拉法生长出无错位的单晶硅的设备。

单晶硅晶体的拉制目前通过软轴单晶炉中的提拉装置来实现，提拉装置包括转轴、连接在转轴上的绕线轮和一端连接在绕线轮上的软轴，软轴的另一端与晶体连接，在拉制单晶的工作过程中，转轴带动绕线轮旋转，使软轴与绕线轮相连的一端缠绕在绕线轮上，进而使软轴与晶体相连的一端对晶体进行提拉。在提拉晶体的过程中，为保证晶体提拉的稳定性，需避免软轴连接晶体的一端与转轴产生相对运动，因此绕线轮在随转轴转动的过程中，还需在转轴的轴线方向相对与转轴运动，以使软轴缠绕在绕线轮上的部分不会随着软轴的缠绕而带动软轴与晶体连接的一端运动，进而使软轴连接晶体的一端与转轴的相对位置保持固定。

然而，随着绕线轮与转轴的相对位置的变化，会导致提拉装置的重心发生改变，使转轴在转动的过程中易产生晃动，进而导致软轴晃动并使晶体出现断棱线的问题，降低了软轴单晶炉的生产良率和生产效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种提拉装置及软轴单晶炉，用于解决现有技术中的提拉装置在绕线轮与转轴的相对位置产生变化时，导致提拉装置的平衡性能下降，进而导致软轴单晶炉的生产良率和生产效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

一种提拉装置，用于软轴单晶炉，包括转轴、绕线轮、软轴和平衡机构，其中：

所述绕线轮与所述转轴传动连接，所述软轴的一端与所述绕线轮连接，另一端设有晶体连接部；

所述绕线轮可在所述转轴的带动下转动，以带动所述软轴在所述绕线轮上缠绕或释放，且所述绕线轮还可沿所述转轴的轴线方向相对于所述转轴滑动，以在所述软轴由所述绕线轮上缠绕或释放时，使所述晶体连接部在所述转轴的轴线方向上与所述转轴的相对位置保持固定；

所述平衡机构包括与所述转轴活动连接的配重块，在所述绕线轮相对于所述转轴滑动时，所述配重块可在所述转轴的带动下沿与所述绕线轮相背的方向相对于所述转轴运动，以平衡所述绕线轮相对于所述转轴滑动时产生的力矩。

本实用新型提供的提拉装置中，绕线轮可在转轴的带动下转动，并带动软轴在绕线轮上缠绕或释放，且绕线轮还可在转轴的轴线方向相对于转轴滑动，保证软轴在绕线轮上缠绕或释放的过程中，使软轴的晶体连接部与转轴之间的相对位置保持固定，且平衡机构中的配重块可在软轴转动的过程中，被软轴带动沿与绕线轮的运动方向相背离的方向相对于转轴运动，以使绕线轮相对于转轴滑动时产生的力矩被平衡，进而可使提拉装置的重心位置保持不变，改善了由于提拉装置的重心发生改变，而导致的转轴在转动的过程中产生晃动，进而导致软轴晃动并使晶体出现断棱线的问题，提高了软轴单晶炉的生产良率和生产效率。

可选地，所述转轴与所述配重块螺纹传动连接。

进一步地，所述转轴上设有螺纹，所述配重块通过所述螺纹与所述转轴传动连接；或，

所述平衡机构还包括与所述转轴的一端同轴连接的螺杆，所述配重块与所述螺杆传动连接。

进一步地，所述平衡机构还包括限位组件，在所述配重块相对于所述转轴运动时，所述限位组件与所述配重块接触并阻挡所述配重块在所述转轴的旋转方向上产生运动。

进一步地，所述限位组件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件上设有滑槽，所述第二限位件的一端与所述配重块连接、另一端与所述第一限位件的滑槽滑动配合。

进一步地，所述第二限位件与所述第一限位件的滑槽滑动配合的一端设有导向轮，所述导向轮与所述滑槽滑动配合。

进一步地，还包括与所述转轴传动连接的驱动机构。

进一步地，所述转轴为花键轴。

进一步地，所述软轴为钢丝绳。

本实用新型还提供了一种软轴单晶炉，包括如上述技术方案提供的提拉装置。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种提拉装置的结构示意图；

图2是图1中I视角的视图。

具体实施方式

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。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种提拉装置及软轴单晶炉，用于解决现有技术中的提拉装置在绕线轮与转轴的相对位置产生变化时，导致提拉装置的平衡性能下降，进而导致软轴单晶炉的生产良率和生产效率降低的问题。

如图1所示，本实施例提供的提拉装置用于软轴单晶炉，包括转轴10、绕线轮20、软轴30和平衡机构40；

绕线轮20与转轴10传动连接，具体地，绕线轮20可在转轴10的带动下转动，同时绕线轮20还可沿转轴10的轴线方向相对于转轴10滑动，如图1中所示，绕线轮20可相对于转轴10沿图中的箭头E所示方向转动，且可沿箭头A和箭头B方向滑动；

继续参见图1所示，软轴30的一端与绕线轮20连接，另一端设有晶体连接部31，晶体连接部31用于在拉制晶体的过程中连接单晶硅晶体10；当绕线轮20在转轴10的带动下转动时，可带动软轴30在绕线轮20上缠绕或释放，由于软轴30在绕线轮20上收放时，软轴30与绕线轮20的相对接触位置会沿图1中的箭头A或箭头B方向移动，如果绕线轮20与转轴10固定连接，则会导致软轴30与绕线轮20接触的一端在转轴10上沿转轴10的轴向移动，进而导致软轴30另一端的晶体连接部31产生晃动，因此需使绕线轮20在收放软轴30时还能够沿转轴10的轴线方向相对于转轴10滑动，使软轴30的晶体连接部31在转轴10的轴向上与转轴10之间的相对位置保持固定，具体例如，当转轴10带动绕线轮20转动并使软轴30沿图1所示B方向缠绕在绕线轮20上时，绕线轮20同时沿图1所示的A方向相对转轴10滑动，控制软轴30缠绕于绕线轮20上的速度和绕线轮20相对于转轴10滑动的速度相等，即可使软轴30的晶体连接部31在被绕线轮20提升靠近转轴10的同时，在转轴10的轴向上与转轴10的相对位置保持固定。具体实施中，可通过设置一个与转轴10的相对位置固定的线夹来限制软轴30缠绕在绕线轮20上的部分在转轴10的轴向上与转轴10产生相对运动，则绕线轮20会随软轴30缠绕或释放而在转轴10的轴向上产生滑动。为保证软轴30在绕线轮20上的缠绕或释放固定圈数时，绕线轮20在转轴10的轴向上滑动的距离均为固定值，可在绕线轮20上设置线槽21，则软轴30的缠绕或释放过程中可在线槽21内嵌入或脱出，进而保证绕线轮20在转轴10的轴向上滑动的距离与软轴30的收放圈数保持对应。具体实施中，转轴10可为花键轴，且软轴30可采用钢丝绳，且为了驱动转轴10转动，本实施例提供的提拉装置还应包括驱动机构，驱动机构与转轴10传动连接并用于驱动转轴10旋转，具体地，驱动机构可采用电机实现。

由于绕线轮20在转轴10的轴向上滑动时，会对提拉装置的重心产生力矩，导致提拉装置的重心发生变化，为平衡绕线轮20产生的力矩，继续参见图1所示，平衡机构40包括与转轴10活动连接的配重块41，在绕线轮20相对于转轴10滑动时，配重块41可在转轴10的带动下沿与绕线轮20相背的方向相对于转轴10运动，具体地，配重块41可沿图1所示的箭头C和箭头D所指方向相对于转轴10运动，通过设置配重块41的重量和移动距离，即可使配重块41对提拉装置的重心产生的力矩与绕线轮20产生的力矩平衡，进而使提拉装置的重心保持不变。

具体实施中，为实现在转轴10的转动过程中同时带动配重块41沿转轴10的轴向运动，一种具体实施方式中，转轴10与配重块41螺纹传动连接，具体实施中，可在转轴10上设置螺纹，配重块41通过螺纹与转轴10传动连接；或如图1所示，平衡机构40还包括与转轴10的一端同轴连接的螺杆42，配重块41与螺杆42传动连接。通过设置螺纹的旋向和螺距，即可使配重块41与绕线轮20实现相背运动，且使配重块41与绕线轮20的力矩平衡。

在转轴10的转动过程中，为避免配重块41被转轴10带动产生旋转，参见图1所示，一种具体实施方式中，平衡机构40还包括限位组件43，在配重块41相对于转轴10运动时，限位组件43与配重块41接触并阻挡配重块41在转轴10的旋转方向上产生运动。具体地，限位组件43包括第一限位件431和第二限位件432，第一限位件431上设有滑槽，第二限位件432的一端与配重块41连接、另一端与第一限位件431的滑槽滑动配合，第二限位件432与第一限位件431的滑槽限制了配重块41在转轴10的旋转方向上产生运动，且滑槽的长度可进一步限制配重块41的移动距离。

为避免第二限位件432在滑槽内滑动时产生卡滞，进而影响配重块41的正常运动，参见图1和图2所示，一种具体实施方式中，第二限位件432与第一限位件431的滑槽滑动配合的一端设有导向轮433，导向轮433与滑槽滑动配合，可提高第二限位件432与滑槽的配合顺畅度。其中，图2是图1在I视角的视图。

本实用新型实施例提供的提拉装置中，绕线轮20可在转轴10的带动下转动，并带动软轴30在绕线轮20上缠绕或释放，且绕线轮20还可在转轴10的轴线方向相对于转轴10滑动，保证软轴30在绕线轮20上缠绕或释放的过程中，使软轴30的晶体连接部31与转轴10之间的相对位置保持固定，且平衡机构40中的配重块41可在软轴30转动的过程中，被软轴30带动沿与绕线轮20的运动方向相背离的方向相对于转轴10运动，以使绕线轮20相对于转轴10滑动时产生的力矩被平衡，进而可使提拉装置的重心位置保持不变，改善了由于提拉装置的重心发生改变，而导致的转轴10在转动的过程中产生晃动，进而导致软轴30晃动并使晶体出现断棱线的问题，提高了软轴30单晶炉的生产良率和生产效率。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种软轴30单晶炉，包括如上述实施例提供的提拉装置。该软轴30单晶炉同样可改善由于提拉装置的重心发生改变，而导致的转轴10在转动的过程中产生晃动，进而导致软轴30晃动并使晶体出现断棱线的问题，进而可提高软轴30单晶炉的生产良率和生产效率。其结构和原理参见上述实施例，不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种提拉装置，用于软轴单晶炉，其特征在于，包括转轴、绕线轮、软轴和平衡机构，其中：

所述绕线轮与所述转轴传动连接，所述软轴的一端与所述绕线轮连接，另一端设有晶体连接部；

所述绕线轮可在所述转轴的带动下转动，以带动所述软轴在所述绕线轮上缠绕或释放，且所述绕线轮还可沿所述转轴的轴线方向相对于所述转轴滑动，以在所述软轴由所述绕线轮上缠绕或释放时，使所述晶体连接部在所述转轴的轴线方向上与所述转轴的相对位置保持固定；

所述平衡机构包括与所述转轴活动连接的配重块，在所述绕线轮相对于所述转轴滑动时，所述配重块可在所述转轴的带动下沿与所述绕线轮相背的方向相对于所述转轴运动，以平衡所述绕线轮相对于所述转轴滑动时产生的力矩。

2.根据权利要求1所述的提拉装置，其特征在于，所述转轴与所述配重块螺纹传动连接。

3.根据权利要求2所述的提拉装置，其特征在于，所述转轴上设有螺纹，所述配重块通过所述螺纹与所述转轴传动连接；或，

所述平衡机构还包括与所述转轴的一端同轴连接的螺杆，所述配重块与所述螺杆传动连接。

4.根据权利要求2所述的提拉装置，其特征在于，所述平衡机构还包括限位组件，在所述配重块相对于所述转轴运动时，所述限位组件与所述配重块接触并阻挡所述配重块在所述转轴的旋转方向上产生运动。

5.根据权利要求4所述的提拉装置，其特征在于，所述限位组件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件上设有滑槽，所述第二限位件的一端与所述配重块连接、另一端与所述第一限位件的滑槽滑动配合。

6.根据权利要求4所述的提拉装置，其特征在于，所述第二限位件与所述第一限位件的滑槽滑动配合的一端设有导向轮，所述导向轮与所述滑槽滑动配合。

7.根据权利要求4所述的提拉装置，其特征在于，还包括与所述转轴传动连接的驱动机构。

8.根据权利要求4所述的提拉装置，其特征在于，所述转轴为花键轴。

9.根据权利要求4所述的提拉装置，其特征在于，所述软轴为钢丝绳。

10.一种软轴单晶炉，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的提拉装置。