直拉法单晶炉热屏提升机构的设计.pdf

兔免
工工装/目/追断//组修/改语 SOLUTIONI
直拉法单晶炉熱屏提升机枃的设计
吴世海
(西安理工晶体科技有限公司,西安710077)
摘要:对比了热系统中热屏有无在晶体生长中所带来的影响以及热屏具有可升降功能后所带来的有益效果;重点讲
述了热屏提升机构的组成以及热屏提升机构的设计计算。
关键词:直拉法;热系统;热屏;提升机构
中图分类号:TH122
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2012)06-0155-02
1引言
(2)热屏引入的不利影响:由图1可以看出热屏的底
直拉法晶体生长是用于太阳能电池单晶硅的主要生部已经伸入石英坩埚内部,致使在装多晶硅块料时不能
长方法。在采用直拉法生长单晶硅的过程中,如何提高拉装的太多,导致每炉生长的单晶有限,工作效率不高。由
晶效率及降低能耗一直是节能降耗研究的重点;节能降于热屏的引入使得晶体生长结東后热系统中石英坩埚内
耗的重要措施就是降低热系统的热量损失,其中采用热的热量散失慢,从而延长了取单晶时间,使得整个晶体生
屏(屏蔽热量扩散的装置)就是降低能耗并改善热系统的长的周期变长,导致工作效率低下。
种非常有效的方法措施;在不改变热系统中石英坩埚23热屏提升的必要性
尺寸的情况下提高拉晶效率行之有效的方法是增加投料
为了解决引入热屏带来的不利影响,需要热屏具有可
量,而增加热屏提升机构可以实现投料量的加大,提高拉升降的功能,将热屏升起可以使同一规格的石英坩埚装入
晶效率。
硅料的重量增加10%以上,大大提高了工作效率,在硅料
2直拉法单晶炉热系统介绍
熔化后再将热屏降下来,起到热屏应有的作用;晶体生长
2./热系统的组成
结束后再将热屏升起,加快热系统中石英坩埚内的热量散
安装在单晶失,使得整个晶体生长的周期缩短,提高了工作效率。
炉真空室内一套3热屏提升机构的设计
功能完善的热系3.1热屏提升杌构的组成
热屏提升机构
单晶棒
统包括加热器
图2为热屏提升机构,由图可以看出该提升机构由
液石墨坩埚、石英下法兰和上法兰通过护罩连接为整体,构成整个提升机
热屏
坩埚、热屏、保温构的框架;上、下法兰之向安装有一根传动丝杠和两根导
热系统
百期州材料等主要部向柱,两根导向柱的上下端由螺母分別固定于上、下法兰
单晶炉真空室
加热件,如图1所示。处,传动丝杠位于两根导向柱的中间,其两端通过轴承支
保温材料
业内将没有撑分别固定于上、下法兰上;热屏的提升轴安装于滑座的
装备热屏的热系前端,滑座的后端(两侧側)分别安装有直线轴承,滑座的后
统称为开放式热
图1直拉法单品炉真空室及系统;装备有热
K向
热系统的组成
行星减速电机
屏的热系统称为
封闭式热系统。在开放式热系统内加热器及硅熔体表面
轴承
螺母
向单晶炉上方的真空室内壁辐射大量的热量,炉内冷却
上法兰
水将热量带走,热量没有被充分利用,从而导致单晶炉的
传动丝杠
能耗比较高;封闭式热系统内这部分能量大部分被热屏
滑座
螺丝母
导向柱
导向柱
反射回熔体。因此封闭式热系统要比开放式热系统更加
密封波纹管
轴承
直线轴乘
直线轴承
节省电能。
卜法兰
2.2热屏在品晶体生长过程中的作用
提升轴
(1)热屏引入的好处:热屏的引入减少了炉体上部的氩
气流动涡胞,进而减少了Si0在单晶炉上部的沉积;使得氩
悬挂热屏
气流动加快,带走了更多结晶潜热,从而使生长速率加快。减
少了加热器对晶体的烘烤,也使得结晶速率加快。
图2热屏提升机构的组成
机械工程师2012年第6期155
OLUTION工芝/工装/目/画//维/造
浅谈曳引式电梯轮槽黁损及其检验检
滕洋
(大连市特种设备监督检验所,辽宁大连116000
摘要:电梯曳引轮轮槽磨损对电梯曳引力有较大影响。文中分析了曳引轮轮槽磨损产生的原因,结合新老检验规程对
轮槽磨损的不同要求提出了作者的看法。
关键词:电悌;曳引轮;轮槽黁损检测
中图分类号:TU976.3
文献标识码:A
文章编号:1002-233(2012)06-0156-02
1引言
都采用曳引驱动,依靠曳引钢丝绳和曳引轮轮槽之间产
电梯的驱动可采用曳引驱动液压驱动、卷筒驱动,生的摩擦力来驱动电梯。钢丝绳一端与对重相连接,另
以及齿轮齿条等方式。早期电梯的驱动,除了液压驱动之端连接电梯轿厢,依靠轿厢和对重自身的重力使钢丝绳
外都是卷筒驱动。这种卷筒驱动常用两组悬挂的钢丝绳,在曳引轮轮槽内产生摩擦力,曳引电动机驱动曳引轮使
每组钢丝绳的一端固定在卷简上,另一端与轿箱或对重电梯完成垂直输送乘客或货物的任务。
相连。一组钢丝绳按顺时针方向绕在卷筒上,而另一组钢2电梯曳引能力与槽形
丝绳按反时针方向绕在卷筒上。因此,当一组钢丝绳绕出
轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的
卷筒时,另一组钢丝绳绕入卷筒。卷筒驱动电梯主要有以曳引力来实现的。电梯的曳引条件应符合: TXC(3≤e
下几方面的问题:提升高度低、额定载重低、电梯行程不
式中,T/72-1.25倍额定载荷电梯轿厢位于最底层站
同,必须配用不同的卷筒、导轨承受的側向力大、钢丝绳时曳引绳两边最大静拉力与最小静拉力之比,或空载电
有过绕和反绕的危险、能耗大。现代电梯的主要驱动方式梯轿厢位于最高层站时曳引绳两边最大静拉力与最小静
端(中间)安装有螺丝母,滑座分别由直线轴承与导向柱
(3)扭矩计算
相连,螺丝母与传动丝杠相连,这样滑座就与提升机构的
减速电机需要输入的扭矩,即7=4tan(b+a)(1)
框架连接在一起;提升机构的动力由安装于上法兰上面
且通过联轴器与传动丝杠相连接的行星减速电机来提
丝杠工作时承受的拉力为Q=mg
(2)
供;由于该提升机构的提升轴是与单晶炉的真空室相通
螺纹升角为b= arccot(S/mrd)= arccot np(md)](3)
的,所以需要将该提升轴露出真空室的部分用密封波纹
当量摩擦角为o= arccot/cos(2)
(4)
管进行密封。
将式(2)、(3)、(4)带人式(1),得
由以上热屏提升机构的构成来分析其提升过程:行
T-mgdtanl arccot(np/md)+arccot(//cos(0/2)/2
星减速电机的旋转通过联轴器带动传动丝杠做旋转运4结语
动,再由传动丝杠带动螺丝母、滑座和提升轴沿导向柱做
直拉法晶体生长过程中热系统中热屏的引入提高了
上下运动,从而由提升轴带动其下端安装的热屏上下运拉晶效率,同时也降低了能耗,而具有热屏提升机构使得
动,最终实现热屏的提升。
每炉的投料量有所增加,且使停炉后的取晶时间有所缩
为了保证热屏在提升过程中的平稳性,由图1可以短;另外该提升机构的设计结构简单,布局合理,使用方
看出此次设计为两套热屏提升机构,通过提升机构下面便,大大提高了晶体生长的工作效率。
的下法兰分别对称安装于真空室上部,通过对两套行星
[参考文献]
减速电机进行同步控制来保证