[发明专利]一种自动平衡补偿式硅单晶生长用提升装置

说明书

技术领域

本发明属于硅单晶生产设备技术领域，涉及一种自动平衡补偿式硅单晶生长用的提升装置。

背景技术

硅单晶是制造集成电路和太阳能电池的主要原料，硅单晶的生长是在真空工作室内将多晶原材料放入坩埚中，通过加热器将原材料熔化，然后，通过籽晶引导、向上提拉方法生长出理想的硅单晶；在连续向上提拉的晶体生长工艺过程中，为了保证生长单晶的质量，整个生长工艺过程中，提升装置在提拉生长过程中一直要保持稳定的旋转运动，这就要求提升装置在旋转运动中的动平衡要好，从而保证旋转运动的平稳性。现有的硅单晶生长用的提升装置，尽管也进行了动平衡校验，但在硅单晶生长工艺过程中，由于卷扬轮的移动会破坏原来的平衡状态，因此，在硅单晶生长工艺过程中会因不平衡出现晃动现象，严重地影响硅单晶的正常生长。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动平衡补偿式硅单晶生长用提升装置，解决了现有装置结构设置不合理，在硅单晶提拉生长过程中因不平衡出现晶体晃动，影响硅单晶生长质量的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种自动平衡补偿式硅单晶生长用提升装置，包括竖直设置的旋转主轴，旋转主轴的水平端处固定于底板上，旋转主轴与电机连接；在底板上安装有卷轮箱及支座；在支座中平行设置有旋转丝杆和导向杆，旋转丝杆和导向杆上同时套接有随动平衡块，旋转丝杆与随动平衡块之间通过螺纹套接，导向杆与随动平衡块之间光滑套接，在支座的两端内侧朝向随动平衡块的位置，各设置有一个限位开关；

卷轮箱的一端设置有端盖，在卷轮箱内部安装有滚动花键轴，滚动花键轴上串列套装有滚动花键套和牵引螺套，在卷轮箱的内壁上固定设置有牵引螺母，牵引螺母与牵引螺套通过螺纹配合，滚动花键套外套有卷扬轮，卷扬轮与牵引螺套固定连接，在卷扬轮上缠绕有钢丝绳软轴，钢丝绳软轴的下底端安装有籽晶重锤；滚动花键轴伸出端盖的一端设置有齿形带轮，齿形带轮通过减速器与精密电动机连接，齿形带轮还依次通过齿形皮带、螺杆带轮与旋转丝杆传动连接。

本发明的提升装置，其特征还在于，

所述卷轮箱上开有观察窗。

所述底板上安装有固定配重块。

所述随动平衡块的质量等于滚动花键套、卷扬轮和牵引螺套三者的质量总和。

所述随动平衡块的质量中心与滚动花键套、卷扬轮和牵引螺套三者总质量的质量中心对称于回转中心设置。

所述随动平衡块的转动惯量与滚动花键套、卷扬轮和牵引螺套三者总的转动惯量平衡。

所述旋转丝杆的螺纹螺距、卷扬轮的卷丝槽距、牵引螺套的螺纹螺距均相同。

本发明的有益效果是，通过增加随动平衡块，并使随动平衡块的质量等于滚动花键套、卷扬轮和牵引螺套三者的质量总和，将随动平衡块的质量中心与滚动花键套、卷扬轮和牵引螺套总质量的质量中心通过回转中心A对称设置，实现了卷扬提升硅单晶过程中因卷扬轮的移动所形成的重心偏移量的实时补偿，保证了提升装置旋转运动的平稳性，从而提高了生长硅单晶的质量。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是图1中的K朘剖视图。

图中，1.底板；2.卷轮箱，3.限位开关，4.支座；5.随动平衡块，6.旋转丝杆，7.螺杆带轮，8.精密电动机，9.齿形皮带，10.齿形带轮，11.减速器，12.滚动花键轴，13.端盖，14.滚动花键套，15.卷扬轮，16.钢丝绳软轴，17.牵引螺套，18.牵引螺母，19.固定配重块，20.籽晶重锤，21.观察窗，22.导向杆，23.旋转主轴，24.皮带，25.轴承座，26.电机，A为回转中心位置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1，本发明的自动平衡补偿式硅单晶生长用提升装置的结构是，包括提升部分和旋转部分，

提升部分包括底板1，在底板1上安装有卷轮箱2和固定配重块19，卷轮箱2的一端设置有端盖13，卷轮箱2的上表面开有观察窗21，用来观察卷轮箱2内的情况。

在卷轮箱2的外壳上另外安装有一支座4，在支座4中平行设置有旋转丝杆6和导向杆22，旋转丝杆6和导向杆22上同时套接有随动平衡块5，旋转丝杆6与随动平衡块5通过螺纹套接，导向杆22与随动平衡块5光滑套接，在支座4的两端内侧朝向随动平衡块5的位置，各设置有一个限位开关3。