CN217479312U - 一种联动阻热石英坩埚熔制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种联动阻热石英坩埚熔制设备，包括：电极，为至少三根，与电极支架分别连接并绕电极支架呈环形分布；开合驱动机构，与电极支架以及电极连接，驱动至少三根电极开合；阻热板，设置有长孔，电极穿设于长孔中，阻热板的上方设置有长孔遮盖件，长孔遮盖件与开合驱动机构传动连接。该联动阻热石英坩埚熔制设备包括与开合驱动机构传动连接的长孔遮盖件，开合驱动机构同时驱动电极的开合以及长孔遮盖件运动，保持长孔遮盖件与电极的同步移动，减少电极与遮盖件的动摩擦和下落至石英坩埚中的杂质总量，利于提高石英坩埚质量和合格率。

Description

一种联动阻热石英坩埚熔制设备

技术领域

本实用新型涉及石英坩埚生产设备技术领域，具体涉及一种联动阻热石英坩埚熔制设备。

背景技术

石英坩埚的生产采用熔制设备完成，熔制设备的基本机构包括：电极、电极支架以及阻热板；电极支架用于连接电极，溶质状态下的电极穿设于阻热板的穿孔中并伸入坩埚旋转成型机构中。为了提高电极对坩埚的加热效率，扩大电极的加热范围，电极被设置为可升降开合，即伸入坩埚旋转成型机构中的电极端部围合成的环形直径实现增减。相应的，阻热板的穿孔为长孔，长孔的长边方向与穿孔围合成的环形径向一致。石英坩埚熔制过程中，长孔位于坩埚旋转成型机构的正上方，热气流经由长孔上升至阻热板上方，高温不利于阻热板上方电机等驱动机构的正常使用。

CN111620552A公开了一种联动阻热石英坩埚熔制设备遮热板防护机构，其中采用层叠且套接于电极外的若干陶瓷片作为遮热板，遮热板压接于隔热水冷板上，随电极的开合移动。该遮热板能有效叠合电极的侧壁，遮挡随热空气上行的挥发物，但是隔热水冷板通常为金属材质，与陶瓷片具有硬度差异，陶瓷片与电极、隔热水冷板摩擦均容易产生杂质粉末，落至坩埚中后会在坩埚内壁形成结构缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种联动阻热石英坩埚熔制设备，通过同步驱动电极和长孔遮盖件，减少遮盖件与电极的摩擦，降低结构缺陷产生的几率。

为了获得上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种联动阻热石英坩埚熔制设备，包括：

电极，为至少三根，与电极支架分别连接并绕电极支架呈环形分布；

阻热板，与升降驱动机构和所述电极支架连接；设置有长孔，所述电极穿设于所述长孔中，所述阻热板的上方设置有长孔遮盖件，所述升降驱动机构驱动阻热板升降；

开合驱动机构，与所述电极支架和电极连接，驱动至少三根所述电极端部相对于环形分布中心开合；

所述长孔遮盖件与所述开合驱动机构传动连接。

优选的技术方案为，所述电极的数量为六根，六根所述电极绕所述电极支架呈环形阵列分布。

优选的技术方案为，所述电极支架包括底座和位于所述底座上方的升降盘；所述电极固定设置有夹持件，所述夹持件分别与底座和第一连杆轴铰接连接，所述第一连杆与所述升降盘轴铰接连接；

所述开合驱动机构包括电机和丝杠螺母传动机构，所述螺母与所述升降盘固定连接，所述丝杠活动穿接所述底座。

优选的技术方案为，所述长孔遮盖件与所述电极间隙配合套接。

优选的技术方案为，所述丝杠通过传动件与所述长孔遮盖件连接，所述传动件驱动所述长孔遮盖件沿电极分布环形的径向移动。

优选的技术方案为，所述传动件包括与丝杠固定套接的凸轮，所述凸轮设置有偏心槽，所述长孔遮盖件穿设于所述偏心槽中；还包括导向件，所述导向件导向所述长孔遮盖件的径向移动。

优选的技术方案为，所述长孔遮盖件设置有套接孔，所述电极穿设于所述套接孔中；所述长孔遮盖件包括可拆卸式固定连接的至少两个遮盖部，所述遮盖部沿所述套接孔的直径或者半径剖分。

优选的技术方案为，所述长孔遮盖件与所述阻热板夹设有间隙。

优选的技术方案为，所述凸轮与所述阻热板间隔设置。

优选的技术方案为，所述长孔遮盖件为耐温绝热陶瓷件。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该联动阻热石英坩埚熔制设备包括与开合驱动机构传动连接的长孔遮盖件，开合驱动机构同时驱动电极的开合以及长孔遮盖件运动，保持长孔遮盖件与电极的同步移动，减少电极与遮盖件的动摩擦和下落至石英坩埚中的杂质总量，利于提高石英坩埚质量和合格率。

附图说明

图1是实施例联动阻热石英坩埚熔制设备的主视结构示意图；

图2是阻热板的立体结构示意图；

图3是电极、凸轮、长孔遮盖件和阻热板的组装件立体结构示意图；

图4是凸轮、长孔遮盖件和阻热板的组装件立体结构示意图；

图5是遮盖部的立体结构示意图；

图中：1、电极；11、夹持件；2、开合驱动机构；21、电机；22、丝杠；3、阻热板；31、长孔；32、导向槽；4、长孔遮盖件；41、凸点；42、遮盖部；43、连接件；5、电极支架；51、底座；52、定位盘；53、升降盘；6、第一连杆；7、传动件；71、凸轮；72、偏心槽；8、升降驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-4所示，实施例联动阻热石英坩埚熔制设备包括电极1、开合驱动机构2、阻热板3和长孔遮盖件4，电极1的数量为至少三根，图1中电极1的数量为六根，六根电极1分别与电极1支架分别连接并绕电极支架5呈环形阵列分布；开合驱动机构2与电极支架5以及电极1连接，用于驱动至少三根电极1开合；阻热板3设置有长孔31，电极1穿设于长孔31中，阻热板3的上方设置有长孔遮盖件4；长孔遮盖件4与开合驱动机构2传动连接。阻热板3与升降驱动机构8连接升降驱动机构8用于驱动包括阻热板3、电极支架5、电极1在内的组装件整体升降。

电极支架5包括底座51和位于底座51上方的升降盘53，还包括固定设置于底座51上方的定位盘52，升降盘53可升降设置于底座51和定位盘52之间；电极1固定设置有夹持件11，夹持件11分别与底座51和第一连杆6轴铰接连接，第一连杆6与升降盘53铰接连接；开合驱动机构2包括电机21和丝杠螺母传动机构，螺母与升降盘53固定连接，丝杠22活动穿设于底座51的通孔中。长孔遮盖件4可选为绝热陶瓷片，具有较小的片材厚度，使长孔遮盖件4与阻热板3之间的动摩擦力趋小。轴铰接是指通过转轴铰接连接，轴铰接的两部件绕转轴转动。阻热板3为液冷板，设置有冷却介质流道，冷却介质可选为水。

作为实现升降盘53驱动的等效替代，开合驱动机构2还可为液压油缸，在考虑使用环境温度的基础上，相较而言，包含电机21和丝杠22螺母传动机构的开合驱动机构2可操作性更强、稳定性更高且调节精度更易于控制。

具体的，电极1的数量可以为基于三相电极的三根、六根、九根、十二根，三相电极分别以A、B、C表示，沿环形的顺时针或逆时针方向呈按顺序的ABC循环排列。电极1的数量根据所熔制的坩埚尺寸具体确定。电极1的数量越大，适用于熔制越大直径的石英坩埚。

如图3中所示，在另一些实施例中，长孔遮盖件4与电极1间隙配合套接，即长孔遮盖件4的套接孔直径略大于电极1直径。因传动机构的部件之间存在配合间隙，间隙配合可有效避免长孔遮盖件4与电极1之间的动摩擦，有助于提高坩埚产品的合格率。进一步的，电极的倾斜角度决定了其在阻热板3的正投影形状，因此套接孔的形状须根据倾斜角度最大时在阻热板3上正投影形状设置，为椭圆形。

如图4-5中所示，在另一些实施例中，丝杠22通过传动件7与长孔遮盖件4连接，传动件7驱动长孔遮盖件4沿电极1分布环形的径向移动。

传动件7包括与丝杠22固定套接的凸轮71，凸轮71设置有与电极数量相同的偏心槽72，凸轮71的偏心槽72呈环形阵列分布，长孔遮盖件4的短轴穿设于偏心槽72中；还包括导向件，导向件导向长孔遮盖件4的径向移动。基于已知的开合驱动机构2，长孔遮盖件4与开合驱动机构2之间的传动机构可替代为任意一种已知的径向运动传动机构，例如：长孔遮盖件通过轴铰接连杆连接夹持件或者升降盘，利用夹持件或者升降盘的升降带动长孔遮盖件沿某一电极分布环形径向的导轨做往复运动。导向件为分设于长孔两侧的导向槽32，导向槽32设置于阻热板3的顶面；长孔遮盖件的底面设置有与导向槽32滑动配合的凸点41。

如图3-4中所示，在另一些实施例中，长孔遮盖件4设置有套接孔，电极1穿设于套接孔中；长孔遮盖件4包括可拆卸式固定连接的至少两个遮盖部42，遮盖部42沿套接孔的直径剖分。将遮盖部42设置于电极1两侧，然后固定连接，可简化套接操作，还便于遮盖部42的清洗、替换等维护作业。图中长孔遮盖件4包括连接件43，连接件43的一端与凸轮71连接，另一端与遮盖部42可拆卸固定连接，例如通过螺栓或者夹持件11等可拆卸连接。

如图3中所示，在另一些实施例中，长孔遮盖件4的底面与阻热板3的顶面夹设有间隙。此结构可避免长孔遮盖件4与阻热板3直接摩擦。

如图1中所示，在另一些实施例中，凸轮71与阻热板3间隔设置。此结构避免阻热板3、凸轮71和丝杠22之间的接触传热。

在以上实施例中，长孔遮盖件优选为耐温绝热陶瓷件。

联动阻热石英坩埚熔制设备的工作过程为：

升降驱动机构8驱动包括阻热板3、电极支架5、电极1在内的组装件整体升降，直至电极1端部伸入预制的坩埚旋转成型机构中，电弧加热熔融成型机构中的石英粉，熔制过程中开合驱动机构2，按照预定的轨迹调节极耳的开合，和/或升降驱动机构8驱动电极1升降以调节电极1伸入坩埚旋转成型机构的长度；熔制完成后，升降驱动机构8驱动电极1上升，脱离坩埚旋转成型机构。

电机驱动丝杠和凸轮转动，升降盘下降，伸入预制的坩埚旋转成型机构中六根电极端部所围合成的环形半径增大，即六根电极打开，短轴在凸轮中的位置向凸轮外缘移动，长孔遮盖件随短轴沿导向槽向凸轮外侧移动；反之，电机驱动升降盘上升，伸入预制的坩埚旋转成型机构中六根电极端部所围合成的环形半径减小，即六根电极收合，短轴在凸轮中的位置向凸轮中心移动，长孔遮盖件随短轴沿导向槽向凸轮中心移动。如此实现长孔遮盖件和电极的同步移动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种联动阻热石英坩埚熔制设备，包括：

电极，为至少三根，与电极支架分别连接并绕电极支架呈环形分布；

阻热板，与升降驱动机构和所述电极支架连接；设置有长孔，所述电极穿设于所述长孔中，所述阻热板的上方设置有长孔遮盖件，所述升降驱动机构驱动阻热板升降；

开合驱动机构，与所述电极支架和电极连接，驱动至少三根所述电极端部相对于环形分布中心开合；其特征在于，

所述长孔遮盖件与所述开合驱动机构传动连接。

2.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述电极的数量为六根，六根所述电极绕所述电极支架呈环形阵列分布。

3.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述电极支架包括底座和位于所述底座上方的升降盘；所述电极固定设置有夹持件，所述夹持件分别与底座和第一连杆轴铰接连接，所述第一连杆与所述升降盘轴铰接连接；

所述开合驱动机构包括电机和丝杠螺母传动机构，所述螺母与所述升降盘固定连接，所述丝杠活动穿接所述底座。

4.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述长孔遮盖件与所述电极间隙配合套接。

5.根据权利要求3所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述丝杠通过传动件与所述长孔遮盖件连接，所述传动件驱动所述长孔遮盖件沿电极分布环形的径向移动。

6.根据权利要求5所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述传动件包括与丝杠固定套接的凸轮，所述凸轮设置有偏心槽，所述长孔遮盖件穿设于所述偏心槽中；还包括导向件，所述导向件导向所述长孔遮盖件的径向移动。

7.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述长孔遮盖件设置有套接孔，所述电极穿设于所述套接孔中；所述长孔遮盖件包括可拆卸式固定连接的至少两个遮盖部，所述遮盖部沿所述套接孔的直径或者半径剖分。

8.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述长孔遮盖件与所述阻热板夹设有间隙。

9.根据权利要求6所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述凸轮与所述阻热板间隔设置。

10.根据权利要求1所述的联动阻热石英坩埚熔制设备，其特征在于，所述长孔遮盖件为耐温绝热陶瓷件。

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