專利名稱：坩堝升降機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種坩堝升降機構，屬于坩堝升降機構的技術領域。
背景技術：
坩堝升降機構是單晶爐中重要的部件之一，其升降的穩(wěn)定性直接影響拉晶工藝及晶棒的質(zhì)量。工作時坩堝升降機構中間的轉(zhuǎn)軸上面安裝有一個石英坩堝，內(nèi)裝有幾十公斤或一百多公斤的一千幾百度高溫熔化狀態(tài)的硅溶液，因此，只要工作時中間的坩堝轉(zhuǎn)軸有一點微小的晃動都會在硅溶液的液面上反應出來，對坩堝升降機構旋轉(zhuǎn)及上升過程中的穩(wěn)定性要求非?？量?。
中國專利公開號CN2872252公開了一種高精確度坩堝軸升降驅(qū)動裝置。它由坩堝桿、密封圈、大直徑油缸、流量調(diào)節(jié)器、液壓站、交流伺服電機和流量控制單元連接，設置將坩堝桿作升降工作，在通過坩堝桿上套有密封圈與大直徑油缸連接后，啟動伺服電機使液壓站運轉(zhuǎn)，通過流量控制單元對流量調(diào)節(jié)閥進行微調(diào)，用戶可以根據(jù)需要的速度范圍內(nèi)任意設定流量數(shù)值，流量通過控制單元可以自動跟蹤速度波動，并能自行調(diào)整流量，從而穩(wěn)定對坩堝桿控制。它能克服現(xiàn)有的坩堝軸升降驅(qū)動裝置不能有效地保證生產(chǎn)操控穩(wěn)定性及精確度不夠精確不足，不僅能克服了升降過程中蠕動或爬行的現(xiàn)象，而且在操作的穩(wěn)定性和便捷程度都有了改進。
但是現(xiàn)有的坩堝升降機構的具有一些缺點
坩堝升降機構存在剛性不足，主要表現(xiàn)為坩堝升降機構機架為桿形或柱形或管材焊接的框架結(jié)構，坩堝升降機構機架在力的作用下容易發(fā)生變形，從而導致工作時柑堝液面容易發(fā)生晃動的問題。
磁流體安裝在架子結(jié)構的磁流體安裝座上，磁流體安裝座在力的作用下容易發(fā)生變形，從而導致工作時坩堝液面容易發(fā)生晃動的問題。
上述結(jié)構造成坩堝液面的穩(wěn)定性差，降低拉晶質(zhì)量，影響了拉晶的效率，也不利于拉晶過程的自動化。
實用新型內(nèi)容
本實用新型就是為了解決上述問題，克服原來的坩堝升降機構存在剛性不足，在力的作用下容易發(fā)生變形，從而導致工作時坩堝液面容易發(fā)生晃動的問題。提供一種坩堝升降機構。從根本上提高坩堝升降機構的剛性及坩堝轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時、快速升降和慢速升降過程中坩堝液面的穩(wěn)定性，從而提高拉晶質(zhì)量及便于拉晶自動化的實現(xiàn)。'該實用新型適用于坩堝的升降使用。
本實用新型所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種坩堝升降機構，包括機架、坩堝轉(zhuǎn)軸、磁流體和磁流體安裝座，其特征在于，
所述機架設置為門型結(jié)構；所述機架設置線性導軌，所述線性導軌之間
設置筒型的磁流體安裝座，所述磁流體安裝座內(nèi)設置磁流體，所述磁流體安
裝座與滾珠絲桿連接；
所述滾珠絲桿一端與機架連接，所述滾珠絲桿另一端與減速器連接；所述減速器通過進行切換的電磁離合器與慢速升降電機連接，所述減速
器也與快速升降電機連接。
所述機架為采用矩形管與鋼板混合焊接而成的門型結(jié)構。所述滾珠絲桿設置帶動磁流體安裝座上下運動的螺母，所述磁流體安裝
座安裝在滾珠絲桿的螺母上。
本實用新型設計的坩堝升降機構，在坩堝升降機構機架的設計上，采用
矩型管與鋼板混合焊接而成的門型結(jié)構，該結(jié)構具有極高的剛性，在承受300
公斤左右的力的作用下變形極小并具有良好的穩(wěn)定性，在工作時不發(fā)生會引
起坩堝液面晃動的變形。
本實用新型設計了筒型鑄件結(jié)構的磁流體安裝座，具有極高的剛性。筒
型鑄件結(jié)構的磁流體安裝座能將安裝在其上的磁流體、坩堝轉(zhuǎn)軸、坩堝、硅
液等重量作用力分散在結(jié)構的各個部分，保證重量分散作用，并起到減震作用。
以上門型結(jié)構的坩堝升降機構的機架、筒型磁流體安裝座，有力的保證了坩堝升降機構在升降過程中整體結(jié)構的剛性。
本實用新型采用高精度線性導軌及滾珠絲桿等高精度高剛性傳動機構，線性導軌是一種滾動導引，它由鋼珠在絲桿與導軌之間作無限滾動循環(huán)，使得負載平臺能沿著導軌輕易的以高精度作線性運動，其摩擦系數(shù)可降至傳統(tǒng)
滑動導引的1/50，使之能輕易地達到y(tǒng)m級的定位精度。線形導軌可同時承受上下左右等各方向的負荷，線性導軌有更平順且低噪音的運動。工作原理
工作時快速升降與慢速升降通過電磁離合器進行切換，快速升降時電磁離合器處于脫開狀態(tài)，快速升降電機直接將動力輸入減速器，通過減速器驅(qū)動滾珠絲桿轉(zhuǎn)動，安裝在滾珠絲桿螺母上的磁流體安裝座隨滾珠絲桿螺母上下運動。
慢速升降時電磁離合器處于吸合狀態(tài)，快速升降電機處于自由狀態(tài)，慢速升降電機輸入動力，通過一對減速齒輪將動力傳入減速器，通過減速器驅(qū)動滾珠絲桿轉(zhuǎn)動，安裝在滾珠絲桿螺母上的磁流體安裝座隨滾珠絲桿螺母上下運動。
本實用新型的坩堝升降機構機架及磁流體安裝座是兩個關鍵的結(jié)構件，這兩個零件的設計是否合理，二者的剛性與穩(wěn)定性直接影響柑堝液面的穩(wěn)定性。筒型鑄造結(jié)構的磁流體安裝座及門型結(jié)構的坩堝升降機構機架能很好的達到高剛性的要求，使本實用新型在工作時坩堝液面具有很好的穩(wěn)定性。
由于采用了上述技術方案，本實用新型具有的優(yōu)點-
1、 設計坩堝升降機構機架為高剛性的門型結(jié)構，確保工作時在承重物的作用下以及工作時各種不平衡力、外力作用下不發(fā)生影響坩堝液面穩(wěn)定的變形。
2、 將坩堝升降機構中的另一重要結(jié)構件磁流體安裝座設計為筒型鑄件結(jié)構，該結(jié)構件能將安裝在其上的磁流體、坩堝轉(zhuǎn)軸、坩堝、硅液等重量作用力分散在結(jié)構的各個部分，從而該結(jié)構件具有良好的剛性，保證工作時在各種力的作用不發(fā)生導致坩堝液面晃動的變形。
3、 選用滾珠絲桿、線性導軌等高精度高剛性的傳動機構，保證傳動過程中運動的準確性及良好的傳動剛性，從而保證低速上升時的穩(wěn)定性，不發(fā)生蠕動現(xiàn)象。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。


圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。
圖2為
圖1的俯視圖圖3為
圖1的右視圖。圖面說明
機架l、線性導軌2、滾珠絲桿3、磁流體安裝座4、磁流體5、坩堝轉(zhuǎn)軸6、減速器7、電磁離合器8、慢速升降電機9、快速升降電機IO。
具體實施方式
為了使本實用新型的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
一種坩堝升降機構，如
圖1所示，包括機架l、線性導軌2、滾珠絲桿3、磁流體安裝座4、磁流體5、坩堝轉(zhuǎn)軸6、減速器7、電磁離合器8、慢速升降電機9和快速升降電機10。
坩堝升降機構的外圍設置兩個為機架1，機架1采用矩形管與鋼板混合焊接而成的門型結(jié)構。兩個機架1相對設置，中間的空間為箱體結(jié)構。門型結(jié)構的機架1有力的保證了坩堝升降機構在升降過程中整體結(jié)構的剛性。
兩個機架1各設置用來升降磁流體的高精度作線性運動的線性導軌2，線性導軌2之間設置磁流體安裝座4，磁流體安裝座4采用金屬制成筒型鑄造結(jié)構，磁流體5設置于筒型的磁流體安裝座4內(nèi)。筒型鑄件結(jié)構的磁流體安裝座4同樣具有極高的剛性，并能將安裝在其上的重量作用力分散在結(jié)構的各個部分。
機架1還設置一高精度高剛性傳動的滾珠絲桿3，滾珠絲桿3的上端與機架1固定連接，滾珠絲桿3的下端與減速器7連接，減速器7與慢速升降電機9連接，慢速升降電機9輸入動力，通過一對減速齒輪將動力傳入減速器7，減速器7同時與快速升降電機10連接。滾珠絲桿3設置的螺母，螺母套在滾珠絲桿3的外圍，磁流體安裝座4 安裝在滾珠絲桿3的螺母上，磁流體安裝座4隨著滾珠絲桿3的螺母上下運 動。
減速器7通過進行切換的電磁離合器8與慢速升降電機9連接，減速器7 同時與快速升降電機10連接。慢速升降電機9連接與快速升降電機10分別 連接220V電源。
工作原理
工作時快速升降與慢速升降通過電磁離合器8進行切換，快速升降時電 磁離合器8處于脫開狀態(tài)，快速升降電機10直接將動力輸入減速器7，通過 減速器7驅(qū)動滾珠絲桿3轉(zhuǎn)動，安裝在滾珠絲桿3的螺母上的磁流體安裝座4 隨滾珠絲桿3的螺母上下運動。
慢速升降時電磁離合器8處于吸合狀態(tài),快速升降電機10處于自由狀態(tài)， 慢速升降電機9輸入動力，通過一對減速齒輪將動力傳入減速器7，通過減速 器7驅(qū)動滾珠絲桿3轉(zhuǎn)動，安裝在滾珠絲桿3的螺母上的磁流體安裝座4隨 滾珠絲桿3的螺母上下運動。
本實用新型的坩堝升降機構的機架1及磁流體安裝座4是兩個關鍵的結(jié) 構件，這兩個零件的設計是否合理，它們的剛性與穩(wěn)定性直接影響坩堝液面 的穩(wěn)定性。筒型鑄造結(jié)構的磁流體安裝座4及門型結(jié)構的坩堝升降機構機架1 能很好的達到該部件高剛性的要求，使該機構工作時坩堝液面具有很好的穩(wěn) 定性。
已有技術的坩堝升降機構存在剛性不足，主要表現(xiàn)為坩堝升降機構機架 為桿形或柱形或管材焊接的框架結(jié)構，坩堝升降機構機架在力的作用下容易 發(fā)生變形，從而導致工作時坩堝液面容易發(fā)生晃動的問題。
與已有技術相比，本實用新型設計的坩堝升降機構，在坩堝升降機構機 架1的設計上，采用矩型管與鋼板混合焊接而成的門型結(jié)構，兩個機架1相 對設置，中間的空間為箱體結(jié)構。該結(jié)構具有極高的剛性，在承受300公斤 左右的力的作用下變形極小并具有良好的穩(wěn)定性，在工作時不發(fā)生會引起柑 堝液面晃動的變形。門型結(jié)構的機架1有力的保證了坩堝升降機構在升降過 程中整體結(jié)構的剛性。已有技術的磁流體安裝在架子結(jié)構的磁流體安裝座上，磁流體安裝座在 力的作用下容易發(fā)生變形，從而導致工作時坩堝液面容易發(fā)生晃動的問題。
與已有技術相比，本實用新型設計了筒型鑄件結(jié)構的磁流體安裝座4，同 樣具有極高的剛性。筒型鑄件結(jié)構的磁流體安裝座4能將安裝在其上的磁流 體、坩堝轉(zhuǎn)軸、坩堝、硅液等重量作用力分散在結(jié)構的各個部分，保證重量 分散作用，并起到減震作用。
本實用新型采用高精度線性導軌2及滾珠絲桿3等高精度高剛性傳動機 構，線性導軌2是一種滾動導引，它由鋼珠在絲桿與導軌之間作無限滾動循 環(huán)，使得負載平臺能沿著導軌輕易的以高精度作線性運動，其摩擦系數(shù)可降 至傳統(tǒng)滑動導引的1/50，使之能輕易地達到um級的定位精度。線形導軌可 同時承受上下左右等各方向的負荷，線性導軌有更平順且低噪音的運動。
本實用新型采用減速器7通過進行切換的電磁離合器8與慢速升降電機9 連接，減速器7同時與快速升降電機10連接。工作時快速升降與慢速升降通 過電磁離合器8進行切換，快速升降和慢速升降過程中坩堝液面都具有的穩(wěn) 定性，從而提高拉晶質(zhì)量及便于拉晶自動化的實現(xiàn)。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述 實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型 精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都 落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利 要求書及其等同物界定。
權利要求1、一種坩堝升降機構，包括機架、坩堝轉(zhuǎn)軸、磁流體和磁流體安裝座，其特征在于，所述機架設置為門型結(jié)構；所述機架設置線性導軌，所述線性導軌之間設置筒型的磁流體安裝座，所述磁流體安裝座內(nèi)設置磁流體，所述磁流體安裝座與滾珠絲桿連接；所述滾珠絲桿一端與機架連接，所述滾珠絲桿另一端與減速器連接；所述減速器通過進行切換的電磁離合器與慢速升降電機連接，所述減速器也與快速升降電機連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的坩堝升降機構，其特征在于所述機架為采用矩形管與鋼板混合焊接而成的門型結(jié)構。
3、 根據(jù)權利要求1所述的坩堝升降機構，其特征在于所述滾珠絲桿設置帶動磁流體安裝座上下運動的螺母，所述磁流體安裝座安裝在滾珠絲桿的螺母上。
專利摘要一種坩堝升降機構，包括機架、坩堝轉(zhuǎn)軸、磁流體和磁流體安裝座，所述機架設置為采用矩形管與鋼板混合焊接成門型結(jié)構；所述機架設置線性導軌，所述線性導軌之間設置筒型的磁流體安裝座，所述磁流體安裝座內(nèi)設置磁流體，所述磁流體安裝座與滾珠絲桿連接；所述滾珠絲桿一端與機架連接，所述滾珠絲桿另一端與減速器連接；所述減速器通過進行切換的電磁離合器與慢速升降電機連接，所述減速器也與快速升降電機連接；所述滾珠絲桿設置帶動磁流體安裝座上下運動的螺母。機架為高剛性的門型結(jié)構，筒型鑄件的磁流體安裝座具有高剛性，并保證重量分散作用和減震作用。滾珠絲桿、線性導軌保證快速和慢速上升時的穩(wěn)定性，不發(fā)生蠕動現(xiàn)象。
文檔編號F27B14/10GK201402043SQ20092007082
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權日2009年4月21日
發(fā)明者吳智洪, 徐永亮, 賀賢漢 申請人:上海漢虹精密機械有限公司