專利名稱:一種防止硅芯斷損的升降裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種防止硅芯斷損的升降裝置，其包括依次相連的驅(qū)動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、升降機構(gòu)和托盤，托盤支撐在升降機構(gòu)上，齒輪機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，升降機構(gòu)能夠?qū)X輪傳動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以使托盤在升降機構(gòu)的帶動下作升降運動。該升降裝置的結(jié)構(gòu)簡單，且使用方便、制作成本低、且使用時不會影響硅芯的正常生產(chǎn)。
【專利說明】一種防止硅芯斷損的升降裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于硅芯制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種防止硅芯斷損的升降裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于硅芯生產(chǎn)的多元化，硅芯制備通常采用區(qū)熔法。由于硅是半導(dǎo)體材料，具有溫度越高，電阻越低的負阻效應(yīng)。區(qū)熔法拉制的硅芯用于多晶硅生產(chǎn)載體，適用于還原爐內(nèi)加熱后或高壓擊穿后生長多晶硅。硅芯的生產(chǎn)工藝從最早的一次拉制一根的一爐次工藝，發(fā)展到現(xiàn)在一爐次能夠拉制十多根，生產(chǎn)效率大大提高，但是區(qū)熔法生產(chǎn)硅芯時對操作要求較高，多根硅芯拉制工藝完全實現(xiàn)自動化控制較困難。而硅芯的直徑范圍為7-10mm，目前存在操作者勞動強度大的問題，并且在拉制完成以后，從上爐室剪制的過程中，由于時間原因而導(dǎo)致硅芯的整體溫度仍然比較高，同時硅芯又是一種易斷、易碎產(chǎn)品，其長度在2500-2800mm之間，因此經(jīng)常發(fā)生硅芯掉落事件，導(dǎo)致成品硅芯斷損率高，造成成本的浪費。
[0003]目前主要是采用升降裝置來避免硅芯掉落，以希望把硅芯斷損損耗降到最低?，F(xiàn)有的升降裝置主要存在以下問題:
[0004]第一，升降裝置通過液壓傳動來實現(xiàn)控制。然而液壓傳動方式需要利用液壓油，但硅芯爐室內(nèi)通常不能出現(xiàn)油類的物質(zhì)，這樣就會使拉制出的硅芯出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，從而提高了硅芯的造價，使得成本高。
[0005]第二，現(xiàn)有的升降裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不易操作，更重要的是，不能很好的保護拉制成的娃芯。
[0006]由于硅芯掉落而導(dǎo)致的硅芯斷損的數(shù)目非常嚴(yán)重，每年因硅芯斷損而導(dǎo)致的損失數(shù)量巨大，在多晶硅生產(chǎn)企業(yè)中，接近80%的企業(yè)還在采用硅芯當(dāng)載體來生產(chǎn)多晶硅，因此對整個行業(yè)來說硅芯成品后的斷損率是不能被忽視的。因此，亟需一種升降裝置，以解決上述技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種不需要采用液壓油，且結(jié)構(gòu)簡單、便于操作的防止硅芯斷損的升降裝置。
[0008]解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該防止硅芯斷損的升降裝置包括依次相連的驅(qū)動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、升降機構(gòu)和托盤，托盤支撐在升降機構(gòu)上，齒輪機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，升降機構(gòu)能夠?qū)X輪傳動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以使托盤在升降機構(gòu)的帶動下作升降運動。
[0009]優(yōu)選的是，所述升降機構(gòu)包括內(nèi)螺紋管、螺桿和防旋轉(zhuǎn)管，所述內(nèi)螺紋管與齒輪機構(gòu)的輸出端相連，所述螺桿設(shè)于內(nèi)螺紋管內(nèi)部并與內(nèi)螺紋管螺紋連接，螺桿的下端為棱柱結(jié)構(gòu)，所述防旋轉(zhuǎn)管套設(shè)在螺桿下端的棱柱結(jié)構(gòu)上，以使得螺桿無法隨內(nèi)螺紋管轉(zhuǎn)動。
[0010]優(yōu)選的是，所述螺桿下端的棱柱結(jié)構(gòu)為六棱柱，相應(yīng)地，防旋轉(zhuǎn)管采用六角管。
[0011]優(yōu)選的是，所述齒輪機構(gòu)包括大錐齒輪和與大錐齒輪嚙合的小錐齒輪，所述大錐齒輪的輸入端與驅(qū)動機構(gòu)相連，小錐齒輪與內(nèi)螺紋管連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述大錐齒輪的齒數(shù)大于小錐齒輪的齒數(shù)。
[0013]優(yōu)選的是，所述驅(qū)動機構(gòu)采用手動驅(qū)動機構(gòu)，該手動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸和手柄，大錐齒輪固設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，手柄與轉(zhuǎn)軸的一端連接。
[0014]優(yōu)選的是，所述托盤的形狀與硅芯爐的內(nèi)部形狀相適配。
[0015]優(yōu)選的是，該裝置還包括緩沖面板，緩沖面板設(shè)置在托盤上，緩沖面板采用防燙、有彈性的材料制成。
[0016]優(yōu)選的是，所述緩沖面板采用高溫玻璃棉氈或海綿制成。
[0017]本實用新型升降裝置的有益效果是:由于該升降裝置不需要采用液壓油，而是用硅脂來潤滑，不會污染爐室而達到高純衛(wèi)生的要求，即可以解決硅芯爐中的衛(wèi)生問題，避免不合格品的出現(xiàn)；該升降裝置通過手動驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)托盤的高度，從而可解決因不同類型的硅芯爐的高度不一的問題，也可以避免因硅芯爐內(nèi)部的支撐支架高度不夠而無法使用的現(xiàn)象，因而可適用于現(xiàn)有的硅芯生產(chǎn)的一芯爐、三芯爐、五芯爐、六芯爐、七芯爐等一系列的硅芯拉制設(shè)備中(根據(jù)尺寸大小可適當(dāng)調(diào)節(jié)裝置的高度)，并能夠很好地保護線圈及硅芯的完好，使硅芯的斷損率降到最低；通過在托盤上安置緩沖面板，硅芯在下落過程中，與緩沖面板形成軟性碰撞，形成緩沖的效果，因而可以保護硅芯，以避免硅芯發(fā)生斷損。
[0018]該升降裝置的結(jié)構(gòu)簡單，且使用方便、制作成本低、且使用時不會影響硅芯的正常生產(chǎn)。

【附圖說明】

[0019]圖1為本實用新型實施例1中防止硅芯斷損的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例1中防止硅芯斷損的升降裝置的立體圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例1中防止硅芯斷損的升降裝置在硅芯爐內(nèi)部的安裝位置圖。
[0022]圖中:1-托盤；2_內(nèi)螺紋管；3-軸承；4_小維齒輪；5_大維齒輪；6_手柄；7_轉(zhuǎn)軸；8-軸承；9-螺母；10_螺栓；11_機箱；12-安裝座；13-防旋轉(zhuǎn)管；14_螺桿；15_支架；16-底座；17-硅芯爐；18-緩沖面板。

【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024]本實用新型防止硅芯斷損的升降裝置包括依次相連的驅(qū)動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、升降機構(gòu)和托盤，托盤支撐在升降機構(gòu)上，齒輪機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，升降機構(gòu)能夠?qū)X輪傳動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以使托盤在升降機構(gòu)的帶動下作升降運動。
[0025]以下結(jié)合實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0026]實施例1:
[0027]如圖1、2所示，本實施例中，該防止硅芯斷損的升降裝置包括機座，還包括依次相連的驅(qū)動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、升降機構(gòu)和托盤1，托盤支撐在升降機構(gòu)上，齒輪機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，升降機構(gòu)能夠?qū)X輪傳動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以使托盤I在升降機構(gòu)的帶動下作升降運動。
[0028]其中，機座包括底座16、支架15和機箱11。所述齒輪機構(gòu)設(shè)于機箱11內(nèi)。本實施例中，具體地，底座16為圓形底座，支架15包括三根支撐桿，三根支撐桿均設(shè)在底座16上，機箱11安裝在安裝座12上，安裝座12安裝在三根支撐桿的上端。
[0029]本實施例中，支架中的三根支撐桿根據(jù)現(xiàn)在三點定位原理能夠起到很好的穩(wěn)固作用，且拆卸和安裝都極為方便。
[0030]優(yōu)選地，本實施例中，所述升降機構(gòu)包括內(nèi)螺紋管2、螺桿14和防旋轉(zhuǎn)管13，螺桿14的上部設(shè)有外螺紋，螺桿的下部為六棱柱結(jié)構(gòu)，螺桿的上部安裝在內(nèi)螺紋管內(nèi)并與內(nèi)螺紋管2之間螺紋連接，防旋轉(zhuǎn)管13為六角管，防旋轉(zhuǎn)管13套設(shè)在螺桿下部的六棱柱結(jié)構(gòu)上，以用于約束螺桿14，使螺桿14無法隨內(nèi)螺紋管2的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
[0031]優(yōu)選地，所述齒輪機構(gòu)包括大錐齒輪5和小錐齒輪4，所述驅(qū)動機構(gòu)采用手動驅(qū)動機構(gòu)，該手動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸7和手柄6。其中，大錐齒輪5與小錐齒輪4嚙合，轉(zhuǎn)軸的一端伸入機箱11中，大錐齒輪5套設(shè)在轉(zhuǎn)軸7伸入機箱的一端上，手柄6設(shè)置在轉(zhuǎn)軸7的另一端，小錐齒輪4與內(nèi)螺紋管2連接。
[0032]本實施例中，大錐齒輪的齒數(shù)與小錐齒輪的齒數(shù)比為5:3。
[0033]如圖1所示，機箱11的頂部設(shè)有開孔，內(nèi)螺紋管2的上端從該開孔中穿出，螺桿14的頂端從內(nèi)螺紋管2中伸出而與托盤I的底部固定連接。
[0034]本實施例中，托盤I對掉落的硅芯起支撐作用。優(yōu)選地，如圖2所示，優(yōu)選托盤I的形狀為半橢圓形。在實際使用中，托盤I的形狀與硅芯爐17的內(nèi)部形狀相適配(如圖3所示)。
[0035]通過調(diào)整托盤I的角度，從而可以適當(dāng)調(diào)節(jié)整個升降裝置的方位。
[0036]本實施例中，托盤I的厚度為3_5mm，其長度和寬度因不同硅芯爐的內(nèi)部尺寸而定。
[0037]優(yōu)選地，該升降裝置還包括緩沖面板，所述緩沖面板設(shè)置在托盤I上。
[0038]通過在托盤上方安置一個緩沖面板，以避免硅芯下落時與托盤接觸形成硬性碰撞而導(dǎo)致硅芯斷損，這樣，在硅芯掉落以后，硅芯直接與緩沖面板形成緩沖碰撞，對硅芯起到很好的緩沖，避免其直接斷損。
[0039]緩沖面板的材質(zhì)選擇原則是:材質(zhì)柔軟，且防燙、富有彈性、耐高溫(耐熱溫度為50?100度)、且具有一定的韌性，長期使用不會發(fā)生形變。上述設(shè)定緩沖面板的材料選擇原則的目的是，當(dāng)硅芯爐中剛拉制完硅芯時，由于整體爐室內(nèi)溫度過高，所以在緩沖材料的選擇上要求緩沖面板具有耐高溫，彈性好，且在硅芯掉落時可以起到很好的緩沖作用，這樣在緩沖面板發(fā)生很大的形變下，硅芯就能夠出現(xiàn)很大的自身能量的釋放，因此緩沖面板可以有效地保護好硅芯，避免硅芯發(fā)生斷損而導(dǎo)致的成本浪費。
[0040]優(yōu)選緩沖面板采用高溫玻璃棉氈或海綿制成；優(yōu)選緩沖面板的厚度為20?30mm。
[0041]該升降裝置工作時，通過轉(zhuǎn)動手柄6帶動大錐齒輪5轉(zhuǎn)動，由于大錐齒輪5與小錐齒輪4嚙合，使得小錐齒輪4也隨之轉(zhuǎn)動，而小錐齒輪4與內(nèi)螺紋管2固定連接，內(nèi)螺紋管2與軸承3鉸接，所以小錐齒輪4的轉(zhuǎn)動會帶動內(nèi)螺紋管2在軸承3內(nèi)轉(zhuǎn)動，又由于內(nèi)螺紋管2與螺桿14的上部通過螺紋連接，而螺桿14的下部為六棱柱結(jié)構(gòu)，且螺桿14的下端安裝在防旋轉(zhuǎn)管13內(nèi)，這樣，螺桿14相對于防旋轉(zhuǎn)管13只會產(chǎn)生上下移動，即升降運動，而不會作相對轉(zhuǎn)動，由于內(nèi)螺紋管2與螺桿14是螺紋連接，所以當(dāng)內(nèi)螺紋管2轉(zhuǎn)動時，螺桿14只會作升降運動，從而帶動托盤I作升降移動，達到調(diào)節(jié)高度的目的。
[0042]本實施例中的升降裝置可以通過手動升降托盤來滿足不同硅芯爐的要求，避免了因高度不夠而無法使用的現(xiàn)象，并且通過手柄調(diào)節(jié)升降裝置來滿足支撐支架的高度，通過托盤對掉落的硅芯所起的支撐作用，實現(xiàn)硅芯掉落后力的釋放，同時通過托盤上的緩沖面板的彈性，從而可以很好地保護硅芯，防止其發(fā)生斷損。
[0043]本實施例中升降裝置的結(jié)構(gòu)簡單而使用方便，且能運用于現(xiàn)在的一芯爐、三芯爐、五芯爐、六芯爐、七芯爐等一系列的硅芯拉制設(shè)備中，方便拆卸，在運用過程中也不會影響到硅芯的拉制，且可以很好的保護硅芯在剪制過程中的完好率；同時，由于該升降裝置不需要采用液壓油，因此也可以解決硅芯爐中高純衛(wèi)生的問題，避免不合格品的出現(xiàn)。
[0044]具體來說，本實施例中的升降裝置具有以下優(yōu)點:
[0045]1、結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，具有一定的承受載荷能力；
[0046]2、通過大錐齒輪帶動小錐齒輪轉(zhuǎn)動，這樣手動旋轉(zhuǎn)手柄I圈，螺桿便會旋轉(zhuǎn)多圈，升降的效率尚;
[0047]3、采用防旋轉(zhuǎn)管來約束螺桿下端的棱柱結(jié)構(gòu)，這種約束結(jié)構(gòu)，不會使螺桿產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)，且結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，并且在運動過程中不會產(chǎn)生較大的沖擊；
[0048]4、采用螺旋傳動，使裝置自身具有自鎖功能，不需要額外設(shè)置自鎖機構(gòu)；
[0049]5、機座中的支架根據(jù)現(xiàn)在三點定位起到很好的穩(wěn)定作用，拆卸方便，容易取，也容易安裝。
[0050]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種防止硅芯斷損的升降裝置，其特征在于，包括依次相連的驅(qū)動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、升降機構(gòu)和托盤，托盤支撐在升降機構(gòu)上，齒輪機構(gòu)在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，升降機構(gòu)能夠?qū)X輪傳動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以使托盤在升降機構(gòu)的帶動下作升降運動。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述升降機構(gòu)包括內(nèi)螺紋管、螺桿和防旋轉(zhuǎn)管，所述內(nèi)螺紋管與齒輪機構(gòu)的輸出端相連，所述螺桿設(shè)于內(nèi)螺紋管內(nèi)部并與內(nèi)螺紋管螺紋連接，螺桿的下端為棱柱結(jié)構(gòu)，所述防旋轉(zhuǎn)管套設(shè)在螺桿下端的棱柱結(jié)構(gòu)上，以使得螺桿無法隨內(nèi)螺紋管轉(zhuǎn)動。3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述螺桿下端的棱柱結(jié)構(gòu)為六棱柱，相應(yīng)地，防旋轉(zhuǎn)管采用六角管。4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述齒輪機構(gòu)包括大錐齒輪和與大錐齒輪嚙合的小錐齒輪，所述大錐齒輪的輸入端與驅(qū)動機構(gòu)相連，小錐齒輪與內(nèi)螺紋管連接。5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述大錐齒輪的齒數(shù)大于小錐齒輪的齒數(shù)。6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)采用手動驅(qū)動機構(gòu)，該手動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸和手柄，大錐齒輪固設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，手柄與轉(zhuǎn)軸的一端連接。7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的裝置，其特征在于，所述托盤的形狀與硅芯爐的內(nèi)部形狀相適配。8.如權(quán)利要求1-6任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括緩沖面板，緩沖面板設(shè)置在托盤上，緩沖面板采用防燙、有彈性的材料制成。9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述緩沖面板采用高溫玻璃棉氈或海綿制成。
【文檔編號】C30B28-08GK204281895SQ201420744432
【發(fā)明者】吳國柱 [申請人]新特能源股份有限公司