專利名稱：坩堝成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電弧坩堝制造機(jī)的傾動(dòng)回轉(zhuǎn)臺上的設(shè) 備，特別涉及一種坩堝成型裝置。
背景技術(shù)：
電弧坩堝制造機(jī)是由電極升降機(jī)構(gòu)、往復(fù)傾動(dòng)機(jī)構(gòu)和電 控?zé)嵩囱b置三大部分組成。在往復(fù)傾動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有由水冷夾 套和空心軸構(gòu)成的坩堝成型裝置，水冷夾套和空心軸僅起通 水冷卻的作用，功能比較單一，自從采用真空法生產(chǎn)電弧石 英坩堝以后，真空排氣也要通過水冷夾套和空心軸。由于冷 卻水和氣體都要從一個(gè)通道里通過，而空心軸的孔徑是#
50腿，有四根# 16腿的上下水管通過，因此暴露了以下技術(shù) 缺陷1、加工難度較大；2、在焊接時(shí)不慎容易泄漏水或氣， 氣水混合后造成坩堝在熔融過程中鼓包和漏底，大大降低坩 堝的成品率；3、由于四根水管占去了空心軸內(nèi)孔的較大空間，
因此排氣的空間相應(yīng)就變小，導(dǎo)致坩堝內(nèi)表面的真空層的真
空效果達(dá)不到拉制單晶硅的技術(shù)要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題， 提供一種坩堝成型裝置，以便于加工，提高產(chǎn)品成品率，使 坩堝內(nèi)表面真空層的真空效果符合拉制單晶硅的技術(shù)要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括相互連接的水冷夾套和空心軸，在水冷夾套內(nèi)設(shè)有串水夾層，在串水夾層內(nèi)設(shè)有 回水管，在空心軸下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭，其特殊之處是在空 心軸內(nèi)孔設(shè)有一根進(jìn)水管，空心軸內(nèi)孔與進(jìn)水管之間形成環(huán) 形回水腔，所述的旋轉(zhuǎn)接頭分別與進(jìn)水管和回水腔相通，在 空心軸上均布有多個(gè)排氣通道，排氣通道進(jìn)口位于水冷夾套 內(nèi)底面、排氣通道出口位于空心軸外表面，在空心軸上安裝 有軸承座，在軸承座上設(shè)有與排氣通道相通的排氣孔。
上述的坩堝成型裝置，在軸承座和空心軸之間設(shè)有密封套。
上述的坩堝成型裝置，所述的串水夾層延伸至水冷夾套 底部，在空心軸上部設(shè)有連通回水管與回水腔的環(huán)形水套， 以使坩堝熔融時(shí)四周溫度一致，縮短坩堝的熔融時(shí)間，提高 坩堝熔融的質(zhì)量和真空層。
上述的柑堝成型裝置，所述的排氣通道為六個(gè)，每個(gè)排 氣通道是由設(shè)在空心軸內(nèi)上部的軸向孔和與軸向孔下端相通 的徑向孔、設(shè)在軸向孔上端與水冷夾套內(nèi)底面之間的排氣管 構(gòu)成，從而提高坩堝內(nèi)表面的抽真空效果。
上述的坩堝成型裝置，所述的排氣孔為兩個(gè)且對稱布置。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、 由于在空心軸上將進(jìn)水管和排氣通道分開，增大了排 氣空間，可提高坩堝內(nèi)表面的抽真空效果，坩堝內(nèi)表面的真 空層更加透明，氣泡明顯減少，提高坩堝成品率10 60 %。
2、 由于坩堝內(nèi)表面真空層的真空度提高，使坩堝內(nèi)表面 的密度增強(qiáng)、氣泡減少，延長了坩堝的使用壽命，使坩堝由原來可以連續(xù)使用40個(gè)小時(shí)延長到連續(xù)使用80個(gè)小時(shí)；避 免了單晶硅在熔融時(shí)的斷苞和位錯(cuò)的現(xiàn)象。
3、由于進(jìn)水管和排氣通道分離開，延長了密封裝置的使 用壽命，提高了設(shè)備完好率，方便維修，節(jié)約了維修成本。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中A部放大圖。
圖中.*旋轉(zhuǎn)接頭l，進(jìn)水口 101，出水口 102，帶輪2, 軸座3，空心軸4，回水腔401，回水孔402，進(jìn)水管5，排 氣通道6，排氣管601，軸承座7，排氣孔701，環(huán)形水套8， 法蘭9，回水管10，水冷夾套11，石墨模具12，串水夾層 13，密封套14。
具體實(shí)施方式

如圖所示，本實(shí)用新型有一個(gè)水冷夾套ll，在水冷夾套 11底部中心處通過法蘭9和螺栓連接有空心軸4，空心軸4 與法蘭9焊接。在空心軸4下端通過螺紋連接有旋轉(zhuǎn)接頭1， 在空心軸4內(nèi)孔設(shè)有一根進(jìn)水管5，空心軸4內(nèi)孔與進(jìn)水管5 之間形成環(huán)形回水腔401，所述的旋轉(zhuǎn)接頭1上的進(jìn)水口 101 和出水口 102分別與進(jìn)水管5和回水腔401相通。在空心軸 4上均布有多個(gè)排氣通道6，本實(shí)施例以六個(gè)為例，每個(gè)排氣 通道6是由設(shè)在空心軸4內(nèi)上部的軸向孔和與軸向孔下端相 通的徑向孔以及設(shè)在軸向孔上端與水冷夾套11內(nèi)底面之間 的排氣管601構(gòu)成。排氣通道6進(jìn)口位于水冷夾套11內(nèi)底面、 排氣通道6出口位于空心軸4外表面。在空心軸4上部通過
5軸承安裝有軸承座7，在軸承座7上設(shè)有兩個(gè)分別與排氣通 道6出口相通的排氣孔701， 二個(gè)排氣孔701沿軸承座7中 心軸心對稱布置，在軸承座7和空心軸4之間裝有密封套14。 在水冷夾套11內(nèi)四周和底部設(shè)有串水夾層13，在串水夾層 13內(nèi)設(shè)有兩個(gè)回水管10，所述的進(jìn)水管5上端口與串水夾層 13相通，在空心軸4上部與法蘭9之間焊接有環(huán)形水套8， 所述的回水管10出口與環(huán)形水套8連通、回水管10入口靠 近串水夾層13的上端面，在空心軸4上部設(shè)有兩個(gè)連通環(huán)形 水套8與回水腔401的回水孔402。在空心軸4下部安裝有 帶輪2和軸座3。
使用時(shí)，將排氣孔701通過管路連接真空泵，將該坩堝成
型裝置安裝到電弧坩堝制造機(jī)的傾動(dòng)回轉(zhuǎn)臺上，在水冷夾套 11內(nèi)腔放置石墨模具12，石墨模具12與水冷夾套11之間密封，
密封后形成一個(gè)真空腔，是真空抽氣的通道。坩堝成型時(shí)， 冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭1的進(jìn)水口 IOI進(jìn)入，經(jīng)進(jìn)水管5進(jìn)入串水夾 層13，將串水夾層13注滿后由回水管10返回，經(jīng)環(huán)形水套8、 回水孔402進(jìn)入回水腔401，最后由旋轉(zhuǎn)接頭1的出水口102排 出；坩堝成型過程中坩堝內(nèi)的空氣通過排氣通道6和排氣孔 701由真空泵吸出，形成真空層。
權(quán)利要求1、一種坩堝成型裝置，包括相互連接的水冷夾套和空心軸，在水冷夾套內(nèi)設(shè)有串水夾層，在串水夾層內(nèi)設(shè)有回水管，在空心軸下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭，其特征是在空心軸內(nèi)孔設(shè)有一根進(jìn)水管，空心軸內(nèi)孔與進(jìn)水管之間形成環(huán)形回水腔，所述的旋轉(zhuǎn)接頭分別與進(jìn)水管和回水腔相通，在空心軸上均布有多個(gè)排氣通道，排氣通道進(jìn)口位于水冷夾套內(nèi)底面、排氣通道出口位于空心軸外表面，在空心軸上安裝有軸承座，在軸承座上設(shè)有與排氣通道相通的排氣孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝成型裝置，其特征是 在軸承座和空心軸之間設(shè)有密封套。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝成型裝置，其特征是 所述的串水夾層延伸至水冷夾套底部，在空心軸上部設(shè)有連 通回水管與回水腔的環(huán)形水套。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝成型裝置，其特征是 所述的排氣通道為六個(gè)，每個(gè)排氣通道是由設(shè)在空心軸內(nèi)上 部的軸向孔和與軸向孔下端相通的徑向孔、設(shè)在軸向孔上端 與水冷夾套內(nèi)底面之間的排氣管構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝成型裝置，其特征是 所述的排氣孔為兩個(gè)且對稱布置。
專利摘要一種坩堝成型裝置，包括水冷夾套和空心軸，在水冷夾套內(nèi)設(shè)有串水夾層，在串水夾層內(nèi)設(shè)有回水管，在空心軸下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭，其特殊之處是在空心軸內(nèi)孔設(shè)有一根進(jìn)水管，空心軸內(nèi)孔與進(jìn)水管之間形成環(huán)形回水腔，所述的旋轉(zhuǎn)接頭分別與進(jìn)水管和回水腔相通，在空心軸上均布有多個(gè)排氣通道，排氣通道進(jìn)口位于水冷夾套內(nèi)底面、排氣通道出口位于空心軸外表面，在空心軸上安裝有軸承座，在軸承座上設(shè)有與排氣通道相通的排氣孔。優(yōu)點(diǎn)是可提高坩堝內(nèi)表面的抽真空效果，使坩堝內(nèi)表面的真空層更加透明，氣泡明顯減少，提高坩堝成品率10～60％；使坩堝內(nèi)表面的密度增強(qiáng)，延長坩堝的使用壽命，避免單晶硅在熔融時(shí)的斷苞和位錯(cuò)現(xiàn)象；提高設(shè)備完好率，方便維修。
文檔編號C03B20/00GK201347405SQ20092001443
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者建 侯, 趙青山 申請人:錦州佑鑫電子材料有限公司