[发明专利]单电机宽调速范围的坩埚杆运行调速系统及调速方法

摘要

本发明公开了一种单电机宽调速范围的坩埚杆运行调速系统及调速方法，其系统包括基座，基座的顶端设有坩埚杆运行装置、与坩埚杆运行装置连接的动力及调速系统、以及与坩埚杆运行装置和动力及调速系统连接的运行及调速控制系统，动力及调速系统包括直流测速力矩机组和调速装置，调速装置包括两个电磁离合器、谐波减速器和同步皮带轮二；其方法包括步骤：使用前，对速度显示表V进行校准；装炉阶段使坩埚杆以实际所需的快速运行速度向上运行；晶体正常生长阶段使坩埚杆以实际所需的慢速运行速度向下运行；出炉阶段使坩埚杆以实际所需的快速运行速度向上运行。本发明结构简单，设计合理，调速范围宽，制造成本低，使用操作便捷，便于推广使用。

主权项

一种单电机宽调速范围的坩埚杆运行调速系统，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)的顶端设置有坩埚杆运行装置、与坩埚杆运行装置连接的动力及调速系统、以及与坩埚杆运行装置和动力及调速系统连接的运行及调速控制系统；所述坩埚杆运行装置包括底端与基座(1)连接的立柱(2)、固定连接在立柱(2)侧壁上的滚珠直线导轨(19)、转动连接在立柱(2)上且与滚珠直线导轨(19)平行的滚珠丝杆(3)、套接在滚珠丝杆(3)上的滚珠丝母(4)、与滚珠丝母(4)和滚珠直线导轨(19)连接且随滚珠丝母(4)一起在滚珠丝杆(3)上沿滚珠直线导轨(19)上下运行的滑块(5)、以及与滑块(5)连接且随滑块(5)一起运行的坩埚杆(6)；所述滚珠丝杆(3)的下部连接有用于连接坩埚杆运行装置与动力及调速系统的同步皮带轮一(13‑1)；所述立柱(2)的顶端固定连接有用于防止在掉电时滚珠丝杆(3)继续转动的制动装置(7)，所述制动装置(7)包括固定连接在立柱(2)顶端的制动本体(7‑1)、集成在制动本体(7‑1)内的电磁铁(7‑2)、以及设置在制动本体(7‑1)与立柱(2)顶端构成的空腔内的摩擦片(7‑3)和制动盘(7‑4)，所述制动盘(7‑4)和摩擦片(7‑3)从下到上依次安装在滚珠丝杆(3)上，所述摩擦片(7‑3)与制动本体(7‑1)之间设置有多根嵌入安装到制动本体(7‑1)中的压紧弹簧(7‑5)；所述动力及调速系统包括直流测速力矩机组(8)和与直流测速力矩机组(8)相接并安装在调速系统安装箱(9)内的调速装置，所述调速装置包括与直流测速力矩机组(8)连接的电磁离合器一(10)和电磁离合器二(11)、通过电磁离合器一(10)与直流测速力矩机组(8)连接的谐波减速器(12)、以及与谐波减速器(12)连接或者通过电磁离合器二(11)与直流测速力矩机组(8)连接的同步皮带轮二(13‑2)；所述动力及调速系统通过同步皮带轮一(13‑1)、同步皮带轮二(13‑2)和跨接在皮带轮一(13‑1)与皮带轮二(13‑2)上的同步齿形带(13‑3)与坩埚杆运行装置连接并驱动坩埚运行装置运行；所述运行及调速控制系统包括与直流测速力矩机组(8)和制动装置(7)连接的运行驱动及调速电路(14‑1)、以及与电磁离合器一(10)和电磁离合器二(11)连接的快慢速转换电路(14‑2)；所述运行驱动及调速电路(14‑1)由PWM直流伺服驱动器12A8、伺服驱动器电源(15)、方向转换开关SB1、调速电位器R1、快速速度校准电位器R2、慢速速度校准电位器R3、速度显示表V和具有四组触点的电磁继电器K中的两组触点构成，所述电磁继电器K的四组触点分别为常开触点K1‑1和常闭触点K1‑2、常开触点K2‑1和常闭触点K2‑2、常开触点K3‑1和常闭触点K3‑2、以及常开触点K4‑1和常闭触点K4‑2；所述伺服驱动器电源(15)的正输出端与PWM直流伺服驱动器12A8的功率接口引脚5和制动装置(7)的正电源输入端相接，所述伺服驱动器电源(15)的负输出端与PWM直流伺服驱动器12A8的功率接口引脚4和制动装置(7)的负电源输入端相接，所述PWM直流伺服驱动器12A8的信号接口引脚6、信号接口引脚7、功率接口引脚1和功率接口引脚2分别对应与直流测速力矩机组(8)的测速发电机负输入端、测速发电机正输入端、电机负输入端和电机正输入端相接，所述PWM直流伺服驱动器12A8的信号接口引脚1和信号接口引脚3分别对应与方向转换开关SB1的常开触点的一端和常闭触点的一端相接，所述方向转换开关SB1的常开触点的另一端和常闭触点的另一端均与调速电位器R1的一个固定端相接，所述PWM直流伺服驱动器12A8的信号接口引脚5与调速电位器R1的滑动端、电磁继电器K的常开触点K1‑1的一端和电磁继电器K的常闭触点K1‑2的一端相接，所述电磁继电器K的常开触点K1‑1的另一端和电磁继电器K的常闭触点K1‑2的另一端分别与快速速度校准电位器R2的一个固定端和慢速速度校准电位器R3的一个固定端相接，所述快速速度校准电位器R2的另一个固定端和慢速速度校准电位器R3的另一个固定端分别与电磁继电器K的常开触点K2‑1的一端和电磁继电器K的常闭触点K2‑2的一端相接，电磁继电器K的常开触点K2‑1的另一端和电磁继电器K的常闭触点K2‑2的另一端均与速度显示表V的输入端相接，所述快速速度校准电位器R2的滑动端、慢速速度校准电位器R3的滑动端和速度显示表V的输出端均与PWM直流伺服驱动器12A8的信号接口引脚2和调速电位器R1的另一个固定端相接；所述快慢速转换电路(14‑2)由电磁离合器电源(16)、快慢速转换开关SB2、以及具有四组触点的电磁继电器K中的一组触点构成，所述快慢速转换开关SB2与电磁继电器K的线圈串联后并联在电磁离合器电源(16)的两端，所述电磁继电器K的常开触点K3‑1串联在电磁离合器电源(16)给电磁离合器一(10)供电的供电回路中，所述电磁继电器K的常闭触点K3‑2串联在电磁离合器电源(16)给电磁离合器二(11)供电的供电回路中。