CN210420253U - 一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，密封装置（3），所述的密封装置包括第一密封盖（301）、第二密封盖（302）以及第三密封盖（303），第一密封盖（301）、第二密封盖（302）、第三密封盖（303）以及上立柱（1）形成一个将滚珠丝杠（103）和导轨（102）包围的封闭空间。本实用新型采用步进电机直接驱动精密滚珠丝杠，同时配合多导轨的限制，进一步提高了提拉动作的稳定性，在整个提拉的过程中密封盖可阻挡运行过程中灰尘的进入，解决了提拉过程中运动部件的防尘密封问题，制得的晶体质量得到了明显的改善。

Description

一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头

技术领域

本实用新型涉及晶体生长设备领域，特别是涉及一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头。

背景技术

直拉单晶制造法（Czochralski，CZ法）是一直常见的从熔体重提拉生长高质量晶体的方法，该方法可以用于生产无色蓝宝石、红宝石、钇铝榴石、 钆镓榴石、变石和尖晶石等重要的宝石晶体。其基本原理如下：是把原料多硅晶块放入石英坩埚中，在炉中加热融化，在熔体表面接籽晶提拉熔体，在一定条件下，使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或者分子的重新排列，随着温度逐渐凝固而生长出晶体，在熔化和凝固的过程中，需要提拉设备不断的提拉和旋转，才能达到符合晶体生长的条件。

现有的提拉头结构大为丝杠加单导轨，减速器的减速比小，也有采用双导轨的方式，比如本公司申请的专利，专利号：2016208925537，专利名称：晶体生长用提供铱杆，就是在现有单导轨的基础上进行的改进，采用双导轨的方式进行，但随着提拉铱杆上的重量增加、对晶体提拉精度以及均匀性要求的不断提高，需要进一步增加提拉头的运行稳定度，由于滑座的上下移动需要带动铱做提拉运动，现有的方式多采用气缸直接推动滑座，无论是单导轨还是双导轨的方式，由气缸驱动往往受力不均匀，若双导轨双气缸驱动，双气缸作用时间及大小也不精确，容易造成提拉动作的不稳定，同时，现在又的提拉头运动部件（基座与导轨）往往裸露在外，运动部件的防尘密封性较差，提供工程中的灰尘极易落入滑座中，影响提拉精度，造成滑座运行不稳定，时间一长灰尘也不容易清洗，会严重地影响晶体质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，能够克服现有技术的不足，提高提拉动作的稳定性，解决提拉过程中运动部件的防尘密封问题，增加提拉的精度和晶体生长的均匀性，改善晶体质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，包括上立柱和滑座，所述的上立柱的顶部设置有安装板，上立柱的底部设置有连接板，上立柱上设置有滚珠丝杠以及分布在滚珠丝杠两侧的导轨，安装板上安装有驱动滚珠丝杠的步进电机，所述的导轨以及滚珠丝杠的布置方向与提拉头的提拉方向一致，滑座安装在滚珠丝杠上并在步进电机的驱动下在滚珠丝杠和导轨上作往复的提拉运动；滑座上设置有与滚珠丝杠配合的螺纹孔，通过精密的螺纹传动，将步进电机电机轴的输出转化为滑座在丝杠上的动作，从而带动铱杆做上下往复的提拉运动。

所述的滑座上面向上立柱的一侧设置有第一安装槽和第二安装槽，滑座中还设置有贯穿的第三安装槽；

所述的提拉头还包括密封装置，所述的密封装置包括第一密封盖、第二密封盖以及第三密封盖，第一密封盖安装在第一安装槽中，第二密封盖安装在第二安装槽中，第三密封盖安装在第三安装槽中，其中，第一密封盖、第二密封盖、第三密封盖以及上立柱形成一个将滚珠丝杠和导轨包围的封闭空间。

所述的导轨的数量不低于两条，作为优选的，导轨的数量为偶数条，且对称分布在滚珠丝杠的两侧，进一步提高提拉运动的稳定程度。

所述的第三安装槽的方向与提拉头的提拉方向一致。

所述的步进电机和滚珠丝杠之间设置有用于调速的变速齿轮箱，变速齿轮箱可以有效调节提拉速度，可以满足不同晶体的提拉要求。

所述的滑座上设置有与导轨配合的滑槽。

所述的第一密封盖和第二密封盖分别位于最边缘处导轨的外侧。

所述的第一密封盖、第二密封盖以及第三密封盖的上端均与安装板连接，第一密封盖、第二密封盖以及第三密封盖的下端均与连接板连接，第一密封盖、第二密封盖与上立柱之间紧密接触。

所述的第一密封盖和第二密封盖平行布置在滚珠丝杠两侧。

所述的第一密封盖、第二密封盖以及第三密封盖的长度不低于滑座的提拉行程长度，保证了在整个过程中运动部件始终位于密封空间之内。

所述的第三安装槽两端设置有朝所述封闭空间延伸的边槽，第三密封盖两端设置有与边槽对应的边沿盖，边沿盖卡接在边槽中，进一步提高了运动部件的防尘密封性，作为优选的，边沿盖与第一密封盖或第二密封盖有一部分的重区域，以弥补由于滑座的厚度引起的第三密封盖与第一密封盖或第二密封盖缝隙。

本实用新型的有益效果是：采用步进电机直接驱动精密滚珠丝杠，同时配合多导轨的限制，进一步提高了提拉动作的稳定性，同时，第一密封盖、第二密封盖、第三密封盖以及上立柱形成一个将滚珠丝杠和导轨包围的封闭空间，在整个提拉的过程中密封盖可阻挡运行过程中灰尘的进入，解决了提拉过程中运动部件的防尘密封问题，显著提高了提拉精度和均匀性，改善晶体质量提高提拉动作的稳定性，制得的晶体质量得到了明显的改善。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型去除两侧密封盖的结构示意图；

图3为本实用新型密封装置的结构示意图；

图中，1-上立柱，2-滑座，3-密封装置，101-安装板，102-导轨，103-滚珠丝杠，104-连接板，105-步进电机，106-变速齿轮箱，201-第一安装槽，202-第二安装槽，203-第三安装槽，204-滑槽，205-边槽，301-第一密封盖，302-第二密封盖，303-第三密封盖，304-边沿盖。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2所示，一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，包括上立柱1和滑座2，所述的上立柱1的顶部设置有安装板101，上立柱1的底部设置有连接板104，上立柱1上设置有滚珠丝杠103以及分布在滚珠丝杠103两侧的导轨102，安装板101上安装有驱动滚珠丝杠103的步进电机105，所述的导轨102以及滚珠丝杠103的布置方向与提拉头的提拉方向一致，滑座2安装在滚珠丝杠103上并在步进电机105的驱动下在滚珠丝杠103和导轨102上作往复的提拉运动；

所述的滑座2上面向上立柱1的一侧设置有第一安装槽201和第二安装槽202，滑座2中还设置有贯穿的第三安装槽203；第一安装槽201、第二安装槽202以及第三安装槽203的设置主要是为了分别给第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303提供一个通道，以免在滑座2上下动作过程中和这些密封盖发生接触造成提拉动作的不稳定，作为优选的密封盖与密封槽之间有1-3cm的缝隙。作为优选的，边沿盖304与第一密封盖301、第二密封盖302有2cm的重区域长度。

如图3所示，所述的提拉头还包括密封装置3，所述的密封装置包括第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303，第一密封盖301安装在第一安装槽201中，第二密封盖302安装在第二安装槽202中，第三密封盖303安装在第三安装槽203中，其中，第一密封盖301、第二密封盖302、第三密封盖303以及上立柱1形成一个将滚珠丝杠103和导轨102包围的封闭空间。

所述的导轨102的数量为两条。所述的第三安装槽203的方向与提拉头的提拉方向一致。所述的步进电机105和滚珠丝杠103之间设置有用于调速的变速齿轮箱106，作为优选的变速齿轮箱106选用8-10:1的高减速比减速齿轮箱，以满足提拉动作关于速度的需求，进一步提高提拉动作的稳定程度。所述的滑座2上设置有与导轨102配合的滑槽204。

所述的第一密封盖301和第二密封盖302分别位于最边缘处导轨102的外侧。

所述的第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303的上端均与安装板101连接，第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303的下端均与连接板104连接，该连接可为常见的紧固件连接（如螺栓连接，铆接等），也可以为焊接、粘接等方式，其主要目的是为了给第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303提供着力点，第一密封盖301、第二密封盖302与上立柱1之间紧密接触。

所述的第一密封盖301和第二密封盖302平行布置在滚珠丝杠103两侧。

所述的第一密封盖301、第二密封盖302以及第三密封盖303的长度不低于滑座2的提拉行程长度。

所述的第三安装槽203两端设置有朝所述封闭空间延伸的边槽205，第三密封盖303两端设置有与边槽205对应的边沿盖304，边沿盖304卡接在边槽205中。

本实用新型采用步进电机105直接驱动精密的滚珠丝杠103，采用步进电机105减速后带动滚珠丝杠103，通过精密的螺纹配合，滑座2上的配重及提拉铱杆则实现上下往复的提拉动作，同时配合多导轨的限制，进一步提高了提拉动作的稳定性，同时，第一密封盖301、第二密封盖302、第三密封盖303以及上立柱1形成一个将滚珠丝杠103和导轨102包围的封闭空间，在整个提拉的过程中滚珠丝杠103和导轨102均处理密封状态，可阻挡运行过程中灰尘的进入，解决了提拉过程中运动部件的防尘密封问题，显著提高了提拉精度和均匀性，改善晶体质量提高提拉动作的稳定性，制得的晶体质量得到了明显的改善。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，包括上立柱（1）和滑座（2），其特征在于，所述的上立柱（1）的顶部设置有安装板（101），上立柱（1）的底部设置有连接板（104），上立柱（1）上设置有滚珠丝杠（103）以及分布在滚珠丝杠（103）两侧的导轨（102），安装板（101）上安装有驱动滚珠丝杠（103）的步进电机（105），所述的导轨（102）以及滚珠丝杠（103）的布置方向与提拉头的提拉方向一致，滑座（2）安装在滚珠丝杠（103）上并在步进电机（105）的驱动下在滚珠丝杠（103）和导轨（102）上作往复的提拉运动；

所述的滑座（2）上面向上立柱（1）的一侧设置有第一安装槽（201）和第二安装槽（202），滑座（2）中还设置有贯穿的第三安装槽（203）；

所述的提拉头还包括密封装置（3），所述的密封装置包括第一密封盖（301）、第二密封盖（302）以及第三密封盖（303），第一密封盖（301）安装在第一安装槽（201）中，第二密封盖（302）安装在第二安装槽（202）中，第三密封盖（303）安装在第三安装槽（203）中，其中，第一密封盖（301）、第二密封盖（302）、第三密封盖（303）以及上立柱（1）形成一个将滚珠丝杠（103）和导轨（102）包围的封闭空间。

2.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的导轨（102）的数量不低于两条。

3.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第三安装槽（203）的方向与提拉头的提拉方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的步进电机（105）和滚珠丝杠（103）之间设置有用于调速的变速齿轮箱（106）。

5.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的滑座（2）上设置有与导轨（102）配合的滑槽（204）。

6.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第一密封盖（301）和第二密封盖（302）分别位于最边缘处导轨（102）的外侧。

7.根据权利要求1或6所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第一密封盖（301）、第二密封盖（302）以及第三密封盖（303）的上端均与安装板（101）连接，第一密封盖（301）、第二密封盖（302）以及第三密封盖（303）的下端均与连接板（104）连接，第一密封盖（301）、第二密封盖（302）与上立柱（1）之间紧密接触。

8.根据权利要求7所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第一密封盖（301）和第二密封盖（302）平行布置在滚珠丝杠（103）两侧。

9.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第一密封盖（301）、第二密封盖（302）以及第三密封盖（303）的长度不低于滑座（2）的提拉行程长度。

10.根据权利要求1所述的一种运行稳定且密封性能良好的晶体生长炉提拉头，其特征在于：所述的第三安装槽（203）两端设置有朝所述封闭空间延伸的边槽（205），第三密封盖（303）两端设置有与边槽（205）对应的边沿盖（304），边沿盖（304）卡接在边槽（205）中。

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