專利名稱：一種制造石英坩堝的加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英坩堝制造設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種制造石英坩堝的加熱裝置。
背景技術(shù)：
在石英坩堝制造中，熔制石英的加熱電源通過石墨電極產(chǎn)生弧光，用弧光產(chǎn)生的高溫熔制石英砂，制成坩堝。以往坩堝制造中熔煉石英的加熱電源是由活動(dòng)鐵心式變壓器接成的三相聯(lián)接組，原邊Λ形接線接入電網(wǎng)電壓380V，副邊Y形接線接碳棒電報(bào)，當(dāng)三個(gè)碳棒電極短路到拉開就形成弧光，利用弧光的高溫?zé)崃咳蹮捠?。目前，石墨電極加熱使用的電源是用“三臺(tái)動(dòng)鉄心式變壓器”接成三相聯(lián)接組，接線方式為Λ /Y，星形輸出的三點(diǎn)分別接三只石墨電極。 動(dòng)鐵心安裝在變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間，形成ー個(gè)漏磁路，因此改變動(dòng)鐵心的位置，可以調(diào)節(jié)變壓器的輸出參數(shù)。目前，制造石英坩堝的設(shè)備的主要缺點(diǎn)是I、制造小直徑坩堝時(shí)，變壓器的容量小，變壓器中的活動(dòng)鐵心受カ不大，可滿足生產(chǎn)要求，但由于單品硅生產(chǎn)的快速發(fā)展，石英坩堝的直徑不斷増大，如生產(chǎn)20寸到28寸的石英坩堝所需的變壓器容量就很大，利用動(dòng)鐵心調(diào)節(jié)變壓器輸出參數(shù)有很大的困難。困難在于第一，制造方法復(fù)雜，用材料多；第二，動(dòng)鐵心在磁場(chǎng)中受カ大，而且不均衡，產(chǎn)生振動(dòng)，容易損壞；第三，如果在坩堝的熔制中有一臺(tái)產(chǎn)生故障，工作就中斷了，此時(shí)坩堝就變成廢品，這使產(chǎn)品成本增加；2、三臺(tái)變壓器単獨(dú)制作，技術(shù)參數(shù)完全相同不可能，如輸出電流不一樣大，使三個(gè)石墨電極燒損就不一樣，經(jīng)常要修磨電極，影響生產(chǎn)，降低了電極的使用壽命；3、當(dāng)引燃電弧時(shí)，石墨電極成短路狀態(tài)，就等于變壓器的輸出短路，短路電流大，短路電流對(duì)變壓器沖擊，使組成動(dòng)鐵心的機(jī)械結(jié)構(gòu)容易松動(dòng)，或者損壞而不能工作，其次是對(duì)電網(wǎng)造成干擾，第三是對(duì)石墨電極影響，如電極斷裂，掉渣到坩堝中，使坩堝變成廢品。綜合上述缺點(diǎn)，必須創(chuàng)造新的電源滿足生產(chǎn)需要，以生產(chǎn)大直徑的石英坩堝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制造石英坩堝的加熱裝置，通過調(diào)整變壓器的鉄心位置可很容易地調(diào)整電源的參數(shù)，以制造大直徑的石英坩堝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種制造石英坩堝的加熱裝置，包括機(jī)架、支架、變壓器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、以及配重，所述機(jī)架設(shè)置于所述支架外圍，所述變壓器通過絕緣板固定于所述支架內(nèi)，所述變壓器包括鉄心、以及線圈，所述鉄心通過導(dǎo)向板可移動(dòng)設(shè)置于所述線圈的正上方，所述鐵心連接有傳動(dòng)軸，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置于所述支架上方，所述減速機(jī)設(shè)置于所述支架上方、并通過萬向軸與所述電動(dòng)機(jī)連接，
所述減速機(jī)連接有絲桿，所述絲桿的一端通過所述傳動(dòng)軸與所述鐵心連接，所述機(jī)架上設(shè)有滑輪組，所述配重通過所述滑輪組承載的鋼絲繩與所述絲桿的另
一端連接?？蛇x地，所述變壓器的個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)，所述變壓器之間等距離設(shè)置。優(yōu)選地，所述變壓器的個(gè)數(shù)為三個(gè)，所述變壓器之間等距離設(shè)置?？蛇x地,所述配重的質(zhì)量與所述鐵心的質(zhì)量相同?？蛇x地，所述鐵心包括疊裝片、螺桿、以及夾板，所述螺桿貫穿所述疊裝片，所述夾板壓緊所述疊裝片，所述螺桿為絕緣螺桿?？蛇x地，所述夾板為不銹鋼夾板。 可選地，所述夾板外表涂環(huán)氧樹脂漆?？蛇x地，所述支架為木質(zhì)支架。由上可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，有如下有益效果本發(fā)明的制造石英坩堝的加熱裝置，變壓器包括鐵心、以及線圈，鐵心通過導(dǎo)向板可移動(dòng)設(shè)置于線圈的正上方，使鐵心可以在線圈中移動(dòng)；鐵心連接有傳動(dòng)軸，減速機(jī)連接有絲桿，絲桿的一端通過傳動(dòng)軸與鐵心連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，減速機(jī)連接的絲桿并不轉(zhuǎn)動(dòng)，而只作上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鐵心上下移動(dòng)，通過鐵心的上下移動(dòng)，使鐵心與線圈的耦合產(chǎn)生變化，即線圈的電感值產(chǎn)生變化，當(dāng)電流一定時(shí)，在線圈上產(chǎn)生的電壓就改變，從而調(diào)整了本裝置的工作電壓，調(diào)節(jié)所需要的功率；配重借助鋼絲繩與絲桿的另一端連接，鋼絲繩將絲桿與配重連接在一起，使絲桿的提升力減小，以使工作時(shí)減速機(jī)的提升力克服電磁吸引力，同時(shí)由于電磁吸引力與鐵心重力方向相同，當(dāng)工作電流很大時(shí)，本裝置的振動(dòng)也很小，保證了裝置的正常工作，鐵心無抖動(dòng)現(xiàn)象，也保證了工作電流的穩(wěn)定。本發(fā)明通過調(diào)整變壓器的鐵心位置可很容易地調(diào)整電源的參數(shù)，本裝置輸出的空載電壓選擇電力變壓器的輸出電壓，電極工作時(shí)從電網(wǎng)吸收的容量等于空載電壓與工作電流的乘積，而空載電壓是不變的，即只要變化工作電流，就可獲得不同的容量，以滿足不同直徑的坩堝制造要求。按照要制造的不同直徑的石英坩堝可安全并可靠地調(diào)整所要求的電流，可制造大直徑的石英坩堝。同時(shí)由于電源參數(shù)可調(diào)，限制了短路電流，減小了對(duì)電網(wǎng)、電源、以及石墨電極的過載沖擊，也大大地減小了功率的損失。使用本發(fā)明制造石英坩堝的加熱裝置，調(diào)節(jié)工藝參數(shù)方便，工作可靠安全，減小了裝置發(fā)生故障的機(jī)率，減輕了石墨電極的燒損，延長(zhǎng)了石墨電極的使用壽命，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中圖I為實(shí)施例I提供的制造石英坩堝的加熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例I提供的制造石英坩堝的加熱裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例I提供的制造石英坩堝的加熱裝置的鐵心結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實(shí)施例I提供的制造石英坩堝的加熱裝置的線圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實(shí)施例I提供的制造石英坩堝的加熱裝置的線圈結(jié)構(gòu)的A-A視圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例I :如圖I至圖5所示為本發(fā)明所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置的實(shí)施例，包括機(jī)架100、支架200、變壓器300、電動(dòng)機(jī)400、減速機(jī)500、以及配重600，機(jī)架100設(shè)置于支架200外圍，變壓器300通過絕緣板201固定于支架200內(nèi)，變壓器300包括鐵心301、以及線圈302，鐵心301通過導(dǎo)向板303可移動(dòng)設(shè)置于線圈302的正上方，鐵心301連接有傳動(dòng)軸304，電動(dòng)機(jī)400設(shè)置于支架200上方，減速機(jī)500設(shè)置于支架200上方、并通過萬向軸401與電動(dòng)機(jī)400連接，減速機(jī)500連接有絲桿501，絲桿501的一端通過傳動(dòng)軸304與鐵心301連接，機(jī)架100上設(shè)有滑輪組101，配重600通過滑輪組101承載的鋼絲繩102與絲桿501的另一端連接。 制造大直徑的石英坩堝要求電源容量大，石墨電極引燃要容易(電焊機(jī)中叫引弧容易)，電弧燃燒要穩(wěn)定；電源的參數(shù)容易調(diào)整，調(diào)整方法簡(jiǎn)單可靠、安全，電源使用壽命長(zhǎng)，滿足不同直徑坩堝制造エ藝要求，如工作電流，工作電壓；每制造ー個(gè)坩堝，電源就起動(dòng)一次，因電源的工作方式是電弧引燃(起弧)——穩(wěn)定燃燒——切斷電源(坩堝制造完成吋)，它不是ー個(gè)穩(wěn)定負(fù)載，因此要限制短路電流，減小對(duì)電網(wǎng)、對(duì)電源、對(duì)石墨電極的過載沖擊；空載時(shí)，即裝置起動(dòng)(引弧前)，空載電壓就是電源的輸出電壓。石墨電極正常工作吋，電弧穩(wěn)定燃燒，此時(shí)電極之間工作電壓應(yīng)為200 220V，從空載到工作，電壓從380V降到200V(200V左右)，就需要一個(gè)電器件來完成，即變壓器300 (電感器)，它要承受電壓的變化，并且其上損失的功率越小越好。制造坩堝的石英砂由弧光的熱熔制。當(dāng)電極的工作電壓200V以上時(shí)，其空載電壓380V,故此直接利用電カ變壓器的輸出電壓380V作為該裝置空載電壓，中間不用隔離變壓器。為使負(fù)責(zé)電壓仍為200V左右，線路中串聯(lián)電感元件降低功率損耗；阻抗應(yīng)盡量不消耗功率，或者消耗較小的功率，所以選用電感元件，并且很好地限制了短路電流，短路電流為工作電流的I. 2倍左右；使電極之間保持相同的距離，電弧就會(huì)穩(wěn)定燃燒，獲得由弧光產(chǎn)生的高溫。本實(shí)施例的制造石英坩堝的加熱裝置，支架200通過地腳螺栓固定在地面上，變壓器300包括鐵心301、以及線圈302，鐵心301通過導(dǎo)向板303可移動(dòng)設(shè)置于線圈302的正上方，使鐵心301可以在線圈302中移動(dòng)；鐵心301連接有傳動(dòng)軸304，通過萬向軸401與電動(dòng)機(jī)400連接的減速機(jī)500連接有絲桿501，絲桿501的一端通過傳動(dòng)軸304與鐵心301連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)400工作時(shí)，減速機(jī)500連接的絲桿501并不轉(zhuǎn)動(dòng)，而只作上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鐵心301上下移動(dòng)，通過鐵心301的上下移動(dòng)，使鐵心301與線圈302的耦合產(chǎn)生變化，即線圈302的電感值產(chǎn)生變化，當(dāng)電流一定時(shí)，在線圈302上產(chǎn)生的電壓就改變，從而調(diào)整了本裝置的工作電壓，調(diào)節(jié)所需要的功率；配重600借助鋼絲繩102與絲桿501的另一端連接，鋼絲繩102將絲桿501與配重600連接在一起，使絲桿501的提升カ減小，以使工作時(shí)減速機(jī)500的提升カ克服電磁吸引力，同時(shí)由于電磁吸引力與鉄心301重力方向相同，當(dāng)工作電流很大時(shí)，本實(shí)施例裝置的振動(dòng)也很小，保證了裝置的正常工作，鉄心301無抖動(dòng)現(xiàn)象，也保證了工作電流的穩(wěn)定。本實(shí)施例通過調(diào)整變壓器300的鐵心301的位置可很容易地調(diào)整電源的參數(shù)，本裝置輸出的空載電壓選擇電力變壓器的輸出電壓，電極工作時(shí)從電網(wǎng)吸收的容量等于空載電壓與工作電流的乘積，而空載電壓是不變的，即只要變化工作電流，就可獲得不同的容量，以滿足不同直徑的坩堝制造要求。按照要制造的不同直徑的石英坩堝可安全并可靠地調(diào)整所要求的電流，可制造大直徑的石英坩堝。同時(shí)由于電源參數(shù)可調(diào)，限制了短路電流，減小了對(duì)電網(wǎng)、電源、以及石墨電極的過載沖擊，也大大地減小了功率的損失。使用本實(shí)施例制造石英坩堝的加熱裝置，調(diào)節(jié)工藝參數(shù)方便，工作可靠安全，減小了裝置發(fā)生故障的機(jī)率，減輕了石墨電極的燒損，延長(zhǎng)了石墨電極的使用壽命，大大降低了 產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。變壓器300的個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)，并且變壓器300之間等距離設(shè)置，以保證變壓器300的均衡穩(wěn)定工作。在本實(shí)施例中，變壓器300的個(gè)數(shù)設(shè)為三個(gè)。實(shí)際使用時(shí)，配重600的質(zhì)量與所述鐵心301的質(zhì)量相同，以達(dá)到最佳的配重效果。本實(shí)施例中，鐵心301為階梯結(jié)構(gòu)，包括疊裝片3011、螺桿3012、以及夾板3013，螺桿3012貫穿疊裝片3011，夾板3013壓緊疊裝片3011，螺桿3012為絕緣螺桿，夾板3013為不銹鋼夾板，夾板3013外表涂環(huán)氧樹脂漆。環(huán)氧樹脂漆的附著力強(qiáng)，耐化學(xué)品性、防腐、耐7jC，熱穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)良，廣泛用于建筑、化工、汽車、艦船、電氣絕緣等方面。本裝置在夾板3013外涂環(huán)氧樹脂漆，減小鐵心301工作時(shí)的噪音，又能防止其生銹腐蝕。本實(shí)施例中，線圈302的匝數(shù)為26匝，截面積的大小可根據(jù)工作電流選擇。線圈302為螺旋式、垂直置放，上下各有一個(gè)由不銹鋼制成的端環(huán)，即上端環(huán)、下端環(huán)，匝面由絕緣隔板3021 (絕緣等級(jí)為F級(jí))隔開，并用螺桿3022卡緊，螺桿3022外設(shè)有絕緣層3023。另外，線圈302上還設(shè)有接頭3024、壓板3025。整個(gè)加熱裝置的前端，還設(shè)有護(hù)欄700。實(shí)施例2 同樣可參照?qǐng)DI至圖5，本實(shí)施例所述的一種制造石英坩堝的加熱裝置，與實(shí)施例I不同的是，支架200為木質(zhì)支架，使用木質(zhì)材料，可以減小損耗。使用本加熱裝置時(shí)，要注意裝置的檢修與保養(yǎng)I、裝置的檢修與保養(yǎng)每半年至少進(jìn)行一次；2、在檢修與保養(yǎng)時(shí)必須切斷電源；3、維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)必須完成下列工作a、用高壓空氣或者刷子清除堆積在線圈裝置上的灰塵；b、檢查線圈安裝處及各連接處是否牢固，螺栓如有松動(dòng)必須進(jìn)行堅(jiān)固；c、用兆歐表測(cè)量線圈對(duì)地絕緣電阻不小于500MQ ;d、減速機(jī)調(diào)節(jié)螺桿處可涂適量的潤(rùn)滑脂但不可涂機(jī)油。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是，包括機(jī)架、支架、變壓器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、以及配重，所述機(jī)架設(shè)置于所述支架外國(guó)， 所述變壓器通過絕緣板固定于所述支架內(nèi)，所述變壓器包括鉄心、以及線圈，所述鐵心通過導(dǎo)向板可移動(dòng)設(shè)置于所述線圈的正上方，所述鐵心連接有傳動(dòng)軸， 所述電動(dòng)機(jī)設(shè)置于所述支架上方， 所述減速機(jī)設(shè)置于所述支架上方、并通過萬向軸與所述電動(dòng)機(jī)連接， 所述減速機(jī)連接有絲桿，所述絲桿的一端通過所述傳動(dòng)軸與所述鐵心連接， 所述機(jī)架上設(shè)有滑輪組，所述配重通過所述滑輪組承載的鋼絲繩與所述絲桿的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述變壓器的個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)，所述變壓器之間等距離設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述變壓器的個(gè)數(shù)為三個(gè)，所述變壓器之間等距離設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述配重的質(zhì)量與所述鐵心的質(zhì)量相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述鐵心包括疊裝片、螺桿、以及夾板，所述螺桿貫穿所述疊裝片，所述夾板壓緊所述疊裝片，所述螺桿為絕緣螺桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述夾板為不銹鋼夾板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述夾板外表涂環(huán)氧樹脂漆。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制造石英坩堝的加熱裝置，其特征是所述支架為木質(zhì)支架。
全文摘要
本發(fā)明涉及石英坩堝制造設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種制造石英坩堝的加熱裝置，包括機(jī)架、支架、變壓器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、以及配重，機(jī)架設(shè)置于支架外圍，變壓器通過絕緣板固定于支架內(nèi)，變壓器包括鐵心、以及線圈，鐵心通過導(dǎo)向板可移動(dòng)設(shè)置于線圈的正上方，鐵心連接有傳動(dòng)軸，電動(dòng)機(jī)設(shè)置于支架上方，減速機(jī)設(shè)置于支架上方、并通過萬向軸與電動(dòng)機(jī)連接，減速機(jī)連接有絲桿，絲桿的一端通過傳動(dòng)軸與鐵心連接，機(jī)架上設(shè)有滑輪組，配重通過滑輪組承載的鋼絲繩與絲桿的另一端連接。本發(fā)明的目的是提供一種制造石英坩堝的加熱裝置，通過調(diào)整變壓器的鐵心位置可很容易地調(diào)整電源的參數(shù)，用于制造大直徑的石英坩堝。
文檔編號(hào)C03B20/00GK102695309SQ20111007288
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者高文景, 魏國(guó)義 申請(qǐng)人:沈陽市第一電焊機(jī)廠