[发明专利]单晶硅炉传动装置

说明书

技术领域

本发明属于一种单晶硅炉传动装置。

背景技术

传统的单晶硅炉主要用于生产硅半导体材料，单晶硅炉包括硅半导体材料生长合成的主炉室、主轴升降传动结构和电控自动糸统。传统的单晶硅炉的主轴升降传动结构采用齿条单点传动平衡稳定性差，不容易保证上下移功并旋转的主轴的动态真空度，从而造成单晶硅炉内真空度的下降，使生产出的硅籽晶质量很差，造成产品正品率低。为此，发明人曾设计一种区熔单晶硅生长炉，采用呈矩形四角分布的四个导柱的上下端分别固设在顶板和底板的对应角上，对应两边的两导柱之间设有丝杆，两丝杆上端与对应的顶板轴接，两丝杆下端轴接穿过底板分别与两减速箱输出端相接，两减速箱输入端通过连轴器与电机轴相接，滑座四角通过直线轴承与四个导柱滑配并与两丝杆螺接，滑座中部设有主轴。以实现主轴升降传动结构平衡稳定性好，保证上下移功并旋转的主轴的动态真空度，以达到理想的使用效果。这种改进虽在一定程度上提高了上下移功并旋转主轴的动态真空度，由于应保证主轴上端伸入单晶硅炉体内一段距离并旋转，过长主轴纵贯滑座的设计，导致主轴运行平稳性差和密封性差，还使炉体过大。由于要求主轴有上下升降运行和旋转运行的两向移动，每项移动均应保持主轴对炉体的动态密封。而主轴在这种结构的上下移动并旋转的运动状态中，很难保证即达到主轴的平稳运行，又能保证上下左右两向移动的主轴的动态真空度，从而保证单晶硅炉内真空状态下生长的硅籽晶质量。

发明内容

本发明的目的是设计一种单晶硅炉传动装置，将主轴升降和旋转运行分离，能有效保持主轴平稳和真空密封运行，以大幅度提高硅籽晶的质量，还具有结构简单，制作使用成本低，维修和使用简便效果好的优点。为此，本发明该传动装置分为主轴升降装置和主轴旋转装置，主轴升降装置和主轴旋转装置并排设置，主轴旋转装置和主轴升降装置并排位于滑座上。所述的主轴升降装置包括导柱、丝杆轴承、上下固定座、丝杆、滑座、套座和快速升降机构，导柱上下端分别固定在上下固定座上，滑座通过直线轴承与导柱滑配并与丝杆通过快速升降机构内的丝杆传动母螺接，丝杆下端呈T形，丝杆上端通过丝杆轴承与上固定座轴接，丝杆下端顶托在轴碗上且其T形端穿过轴碗与谐波减速器的输出端相接，谐波减速器的输入端通过传动轮与电机轴相接，快速升降机构位于丝杆与滑座之间。所述的主轴旋转装置包括主轴、轴承、连接固定法兰盘、轴头水套、波纹管、磁流体密封件、轴心水套和旋转电机，丝杆与主轴平行设置，主轴下部通过轴承轴接在主轴升降装置侧边的滑座内，轴承座上端的主轴与对应的滑座之间用磁流体密封件真空密封，主轴上端穿过固定法兰盘中部位于炉体内，固定法兰盘下端设有轴头水套，轴头水套下端至磁流体密封件之间的主轴段密封在波纹管中，轴承座下端的主轴上设有带轮，固定在对应滑座上的旋转电机通过皮带传动带轮。

上述结构达到了本发明的目的。

本发明的优点是将主轴升降和旋转运行分离，改变主轴相对于滑座升降和旋转的两向运动为旋转单向运动，能有效保持主轴平稳和密封运行，大幅度提高硅籽晶的质量，使产品的正品率达到99.9％。还具有结构简单，制作使用成本低，维修和使用简便效果好的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为发明的快速升降机构结构示意图

具体实施方案

如图1和图2所示，一种单晶硅炉传动装置，主要由主轴13、丝杆2、导柱1和旋转电机28所组成。该传动装置分为主轴升降装置和主轴旋转装置，主轴升降装置和主轴旋转装置并排设置，主轴旋转装置和主轴升降装置并排位于滑座4上。

所述的主轴升降装置包括导柱、丝杆轴承18、上固定座19和下固定座7、丝杆、滑座、套座33和快速升降机构。导柱上下端分别固定在上下固定座上。滑座通过直线轴承14与导柱滑配并与丝杆通过快速升降机构内的丝杆传动母37螺接。丝杆下端呈T形39，丝杆上端通过丝杆轴承与上固定座轴接，丝杆下端顶托在轴碗40上且其T形端穿过轴碗与谐波减速器15的输出端41相接，谐波减速器的输入端通过传动轮34与电机(图中未标出)轴相接，谐波减速器的外壳体8与下固定座固定。快速升降机构位于丝杆与滑座之间。