本發(fā)明是關(guān)于單晶硅制備設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及用于單晶硅生長(zhǎng)爐爐室鎖緊機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

單晶硅是電子信息材料和光伏行業(yè)中的最基礎(chǔ)性材料，而直拉法單晶爐是生產(chǎn)硅單晶的關(guān)鍵技術(shù)裝備。單晶爐在生產(chǎn)過程中，需要中途取晶和二次加料，因爐體還有硅料存在，需保持主爐室內(nèi)的壓力及溫度等狀態(tài)不變，單獨(dú)打開副爐室。在安裝熱場(chǎng)坩堝及裝料等操作時(shí)需同時(shí)打開隔離閥及副爐室。

現(xiàn)有的技術(shù)方案為利用掛接板組件裝置去執(zhí)行副爐室單獨(dú)升降及副爐室與隔離閥同步升降，且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以適用于副爐室單獨(dú)旋轉(zhuǎn)及與隔離閥一起旋轉(zhuǎn)(詳見專利號(hào)201420471684.9)。但是此專利只能提供兩者的連接，并且結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單輕便，單靠銷軸與腰型槽的貼合面進(jìn)行連接，在副爐室和隔離閥一起提升時(shí)無法提供安全保證，尤其當(dāng)掛接板組件的銷軸出問題時(shí)，容易發(fā)生隔離閥掉落的意外情況?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用副爐室和隔離閥的法蘭上增加幾處卡塊，需要鎖緊時(shí)通過人工進(jìn)行安裝卡套進(jìn)行手動(dòng)鎖緊，此方案比較浪費(fèi)時(shí)間，影響單晶爐的使用操作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種既使實(shí)現(xiàn)副爐室單獨(dú)升降保持松開狀態(tài)，副爐室與隔離閥同步升降時(shí)保持鎖緊狀態(tài)的鎖緊機(jī)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種用于單晶硅生長(zhǎng)爐爐室鎖緊機(jī)構(gòu)，用于副爐室和隔離閥進(jìn)行鎖緊與松開，所述用于單晶硅生長(zhǎng)爐爐室鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊塊、鎖緊鉤、傳遞套、氣動(dòng)件、控制元件；

所述氣動(dòng)件的內(nèi)部從上而下設(shè)有兩個(gè)內(nèi)腔，即上內(nèi)腔和下內(nèi)腔，上內(nèi)腔和下內(nèi)腔之間通過活塞間隔，活塞能夠通過氣壓在腔內(nèi)滑動(dòng)，且上內(nèi)腔和下內(nèi)腔密封隔離，上內(nèi)腔、下內(nèi)腔還分別設(shè)有氣管用于連接氣泵；在下內(nèi)腔一側(cè)的活塞與連接桿的一端固定，連接桿的另一端穿出氣動(dòng)件的底部并安裝有下端滑塊；氣動(dòng)件的頂部安裝有上端滑塊；所述氣動(dòng)件外部套有傳遞套，并通過傳遞套固定在掛接板法蘭上，即氣動(dòng)件能隨著掛接板轉(zhuǎn)動(dòng)而周向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制副爐室和隔離閥的鎖緊與松開；

所述鎖緊塊安裝在副爐室上，鎖緊塊上有封閉的弧形槽口，氣動(dòng)件的上端滑塊能安裝在弧形槽口中并在弧形槽口中滑動(dòng)；所述鎖緊鉤安裝在隔離閥上，鎖緊鉤上有一個(gè)開口的滑槽，當(dāng)掛接板處于副爐室和隔離閥分離狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件下端滑塊未滑入鎖緊鉤的滑槽中，氣動(dòng)件中的活塞處于放松狀態(tài)；當(dāng)掛接板處于副爐室和隔離閥連接狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件的下端滑塊能滑到滑槽中，氣動(dòng)件中的活塞處于壓縮狀態(tài)，氣動(dòng)件鎖緊副爐室與隔離閥同時(shí)運(yùn)動(dòng)；

所述控制元件采用壓緊傳感器，壓緊傳感器安裝在氣動(dòng)件的下內(nèi)腔中，當(dāng)氣動(dòng)件的下端滑塊滑入鎖緊鉤的滑槽中，氣動(dòng)件中的活塞處于壓縮狀態(tài)，壓緊傳感器能通過壓緊放松來反饋信號(hào)，方便通過外部控制氣泵使氣動(dòng)件中的活塞放松或者壓縮，進(jìn)而控制副爐室和隔離閥的松開或者鎖緊。

在本發(fā)明中，當(dāng)壓緊傳感器收到信號(hào)需要將副爐室和隔離閥鎖緊時(shí)，氣動(dòng)件內(nèi)部的下內(nèi)腔由氣泵增加氣壓，使氣動(dòng)件的下端滑塊連接的活塞往上滑動(dòng)，將副爐室上的鎖緊塊和隔離閥上的鎖緊鉤壓緊，從而使副爐室和隔離閥進(jìn)行鎖緊，壓緊力計(jì)算如下：

f＝(1+n)[p1(s1-s2)-p2s1]

其中，鎖緊機(jī)構(gòu)數(shù)量為1+n，n是自然數(shù)；p1為下內(nèi)腔氣泵輸出壓強(qiáng)，p2為上內(nèi)腔氣壓，s1為活塞面積，s2為連接桿截面面積；由于氣動(dòng)件內(nèi)部活塞和連接桿都是圓柱形的，且活塞的直徑為d，連接桿的直徑為d，因此s1＝πd²/4，s1＝πd²/4。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明能夠增加單晶爐在副爐室和隔離閥、爐蓋一同旋開時(shí)的安全性和穩(wěn)定性，保證兩者之間的連接可靠性，防止連接松動(dòng)導(dǎo)致的安全事故發(fā)生；本發(fā)明能夠通過調(diào)節(jié)鎖緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量和氣泵壓力來改變所需要的壓緊力，以便適應(yīng)不同的場(chǎng)合。

本發(fā)明既能使實(shí)現(xiàn)副爐室單獨(dú)升降保持松開狀態(tài)，也能使副爐室與隔離閥同步升降時(shí)保持鎖緊狀態(tài)，保證了副爐室和隔離閥同步升降時(shí)候的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的的安裝圖示意圖。

圖2為本發(fā)明的松開狀態(tài)圖。

圖3為本發(fā)明的鎖緊狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明中氣動(dòng)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標(biāo)記為：1隔離閥組件；2副爐室；3掛接板；4鎖緊塊；5傳遞套；6氣動(dòng)件；61上內(nèi)腔；62下內(nèi)腔；7鎖緊鉤；8上端滑塊；9氣管；10活塞；11下端滑塊；12連接桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1所示的一種用于單晶硅生長(zhǎng)爐爐室鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊塊4、鎖緊鉤7、傳遞套5、氣動(dòng)件6、控制元件，通過1+n個(gè)這樣的機(jī)構(gòu)進(jìn)行爐室的環(huán)向鎖緊，以實(shí)現(xiàn)副爐室2和隔離閥同步升降時(shí)的鎖緊狀態(tài)。

如圖4所示，所述氣動(dòng)件6的內(nèi)部從上而下設(shè)有兩個(gè)內(nèi)腔，即上內(nèi)腔61和下內(nèi)腔62，上內(nèi)腔61和下內(nèi)腔62之間通過活塞10間隔，活塞10能夠通過氣壓在腔內(nèi)滑動(dòng)，且上內(nèi)腔61和下內(nèi)腔62密封隔離，上內(nèi)腔61、下內(nèi)腔62還分別設(shè)有氣管9用于連接氣泵。在下內(nèi)腔62一側(cè)的活塞10與連接桿12的一端固定，連接桿12的另一端穿出氣動(dòng)件6的底部并安裝有下端滑塊11。氣動(dòng)件6的頂部安裝有上端滑塊8。所述氣動(dòng)件6外部套有傳遞套5，并通過傳遞套5固定在掛接板3法蘭上，即氣動(dòng)件6能隨著掛接板3轉(zhuǎn)動(dòng)而周向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制副爐室2和隔離閥的鎖緊與松開：當(dāng)掛接板3處于副爐室2和隔離閥分離狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件6的下端滑塊11未滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動(dòng)件6屬于放松狀態(tài)；當(dāng)掛接板3處于副爐室2和隔離閥連接狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件6的下端滑塊11滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動(dòng)件6屬于壓縮狀態(tài)。

所述鎖緊塊4安裝在副爐室2上，鎖緊塊4上有封閉的弧形槽口，氣動(dòng)件6的上端滑塊8能安裝在弧形槽口中并在弧形槽口中滑動(dòng)。所述鎖緊鉤7安裝在隔離閥上，鎖緊鉤7上有一個(gè)開口的滑槽，氣動(dòng)件6的下端滑塊11能滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動(dòng)件6鎖緊副爐室2與隔離閥同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

所述控制元件采用壓緊傳感器，壓緊傳感器安裝在氣動(dòng)件6的下內(nèi)腔62，當(dāng)氣動(dòng)件6的下端滑塊11滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動(dòng)件6屬于壓縮狀態(tài)，壓緊傳感器通過壓緊放松來反饋信號(hào)，從而控制氣動(dòng)件6的放松和壓縮，進(jìn)而控制副爐室2和隔離閥的松開和鎖緊。當(dāng)壓緊傳感器收到信號(hào)需要將副爐室2和隔離閥鎖緊時(shí)，氣動(dòng)件6內(nèi)部的下內(nèi)腔62由氣泵增加氣壓，使氣動(dòng)件6的下端滑塊11連接的活塞10往上滑動(dòng)，將副爐室2上的鎖緊塊4和隔離閥組件1上的鎖緊鉤7壓緊，從而使副爐室2和隔離閥進(jìn)行鎖緊?，F(xiàn)壓緊力計(jì)算如下：

f＝(1+n)[p1(s1-s2)-p2s1]

其中，鎖緊機(jī)構(gòu)數(shù)量為1+n，p1為下內(nèi)腔62氣泵輸出壓強(qiáng)，p2為上內(nèi)腔61氣壓，s1為活塞10面積，s2為上端連接桿12截面面積；由于氣動(dòng)件6內(nèi)部活塞10(直徑為d)和下端連接桿12(直徑為d)都是圓柱形的，因此s1＝πd²/4，s1＝πd²/4。

如圖2、圖3所示，當(dāng)掛接板3旋到分離狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件6的下端滑塊11未滑入到鎖緊鉤7的滑槽中，此時(shí)副爐室2與隔離閥1處于分離狀態(tài)，并且壓緊傳感器沒有收到信號(hào)，則信號(hào)沒有反饋到外面控制器，氣泵不工作，氣動(dòng)件6處于放松狀態(tài)。當(dāng)掛接板3旋到連接狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)件6的下端滑塊11滑入到鎖緊鉤7的滑槽中，副爐室2與隔離閥1處于連接狀態(tài)。此時(shí)壓緊傳感器收到壓緊信號(hào)，反饋到外面控制器使氣泵工作，氣動(dòng)件6的下內(nèi)腔62氣壓增大，將活塞10往上壓，上端滑塊8和下端滑塊11則將副爐室2和隔離閥組件1鎖緊，保證它們同時(shí)升降、旋開和旋閉過程的安全可靠性。

通過本發(fā)明按照以下操作執(zhí)行副爐室2、隔離閥的松開與鎖緊：

在一般情況下，掛接板3使副爐室2與隔離閥處于分離狀態(tài)，鎖緊機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)件6的下端滑塊11為懸空狀態(tài)。當(dāng)需要將副爐室2與隔離閥進(jìn)行鎖緊時(shí)，掛接板3旋轉(zhuǎn)至連接狀態(tài)，則氣動(dòng)件6的下端滑塊11滑入到隔離閥上的鎖緊鉤7的滑槽中。氣動(dòng)件6受到擠壓觸動(dòng)了壓緊傳感器，外部控制使氣動(dòng)件6進(jìn)行壓縮，氣動(dòng)件6的上端和下端滑塊11分別壓緊副爐室2上的鎖緊塊4和隔離閥上的鎖緊鉤7，使副爐室2和隔離閥進(jìn)行了鎖緊，保證了副爐室2和隔離閥在同時(shí)升降和旋開過程的安全性和穩(wěn)定性。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。