一种导流筒的保温结构、加工工装及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种导流筒的保温结构、加工工装及加工方法，保温结构包括竖直部和收束部；竖直部包括若干个竖向同轴贴合设置的圆筒状保温毡圈，内层若干个圆筒状保温毡圈的高度由内而外呈梯度增加；收束部包括若干个水平同轴堆叠设置的环状保温毡圈，下层若干个环状保温毡圈的外径、内径自上而下逐步减小；加工工装包括缝制工装和切削工装，缝制工装可将多个圆筒状保温毡圈、环状保温毡圈分别缝制成一体的竖直部、收束部；切削工装可分别对竖直部内圈、收束部内圈和外圈阶梯区切削成平整斜面。本发明专利技术的保温结构，收束部可有效的阻断热量向上传导，提高导流筒的保温隔热性能；加工工装可便捷、高效的实现对保温结构的制作。高效的实现对保温结构的制作。高效的实现对保温结构的制作。

【技术实现步骤摘要】
一种导流筒的保温结构、加工工装及加工方法


[0001]本专利技术涉及单晶炉导流筒设备，尤其涉及一种导流筒的保温结构、加工工装及加工方法。

技术介绍

[0002]单晶炉作为直拉法单晶硅生产的重要设备之一，如图1所示，包括固定位置的导流筒1和加热器3，以及可旋转升降的坩埚2等构件。坩埚2内盛装硅料，在加热器3的作用下硅料熔化成硅液4。导流筒1包括外导流筒5和倒锥形的内导流筒6，通过调节部件控制气体调节装置进行对筒体内气体进行导向调节，能有效控制晶体固液界面结晶潜热的挥发，从而有效保持固液界面的平坦性。为提高导流筒的保温效果，内外导流筒之间的腔体被保温材料填充。。
[0003]拉晶过程中，为保证晶体生长均匀，使导流筒可以更稳定地控制热场梯度，对热场内温度的稳定性要求高，因此保温结构的设置至关重要。外导流筒5和内导流筒6之间的腔体形状不规则，保温结构在装炉前一般由人工一圈圈裹覆填充在内外筒之间区域，在此操作过程中会产生大量的杂质污染炉腔，且难以铺设均匀，过程耗时耗力，如果在安装不稳的情况下，易出现错位或松动脱落，对拉晶的质量有很大的影响；另外，目前多采用的保温结构是不同高度的保温毡圈竖向环绕设置，毡层结构如图13所示，由于坩埚内的硅液以及加热器的热量向上辐射(如图1所示)，该种布置方式形成的层间贯穿的竖向连接缝隙容易导致热量穿透，不能很好的起到隔热效果；又，尽管部分企业采用具有较好整体性能的一体化固化毡(如图14所示)，可以减少保温结构铺设时间，但固化毡与软毡相比生产成本较高，且由于树脂的原因保温材料密度增加，保温效果也不如软毡。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种用于导流筒保温腔体的保温结构，以及与保温结构匹配的加工工装和加工方法，提高保温结构加工效率，增加保温结构与导流筒的保温腔体密封性能，提高导流筒的保温隔热性能。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种导流筒的保温结构，所述保温结构包括竖直部和竖直部下端对接的收束部；
[0006]所述竖直部包括若干个竖向同轴贴合设置的圆筒状保温毡圈，外层若干个圆筒状保温毡圈具有相同的高度，内层若干个圆筒状保温毡圈的高度由内而外呈梯度增加形成倒锥形的安装内腔；
[0007]所述收束部包括若干个水平同轴堆叠设置的环状保温毡圈，上层n(n≥0)个环状保温毡圈具有相同的外径，且下层若干个环状保温毡圈的外径、内径自上而下逐步减小；
[0008]其中，所述竖直部的外径与收束部的上层外径相同。
[0009]优选的，所述收束部下层的若干个环状保温毡圈外侧形成的斜面与水平面呈α夹角，与外导流筒下部锥度一致；所述收束部内侧形成的斜面与水平面呈β夹角，与内导流筒
锥度一致。
[0010]优选的，所述竖直部内侧形成的斜面与水平面呈β夹角，与内导流筒锥度一致。
[0011]优选的，所述圆筒状保温毡圈、环状保温毡圈的厚度为5
‑
15mm。
[0012]一种保温结构的缝制工装，所述缝制工装包括直立部缝制组件和平铺部缝制组件；
[0013]所述直立部缝制组件包括上下对应设置的两组支撑板，两组支撑板之间沿着周向连接有多根支撑柱；
[0014]所述平铺部缝制组件包括支撑基板以及支撑基板中央固定连接的定位柱，所述定位柱上套装有安装在支撑基板上的定位锥台；沿着定位锥台外侧周向设置有多道缝制过槽，所述支撑基板的周向开设有与缝制过槽对应的长槽。
[0015]优选的，所述定位锥台由若干层支撑片堆叠而成，且相邻两层支撑片固定连接。
[0016]一种保温结构的切削工装，所述切削工装包括支撑基座、支撑锥台、压盘和支撑圈；
[0017]所述支撑基座包括支撑盘以及设于支撑盘中央的支撑轴，所述支撑盘盘面上与支撑轴同轴心设有限位槽；
[0018]所述支撑锥台中央设有轴孔，且支撑锥台外壁设有与收束部内圈斜面对应的阶梯支撑面；所述支撑锥台可通过轴孔固定支撑在支撑盘；
[0019]所述压盘、支撑圈底面分别设有限位凸环，且压盘、支撑圈可通过限位凸环固定卡装在支撑盘的限位槽内；所述压盘内壁设有与收束部的外圈斜面对应的锥形压面，所述竖直部可固定支撑在支撑圈内。
[0020]优选的，所述支撑轴上升降滑动套装有与支撑锥台、压盘、支撑圈对应的切削刀具。
[0021]优选的，所述切削刀具包括具有相同结构构造的第一切削刀具和第二切削刀具，均包括与支撑轴对应的轴套，所述轴套上固定设有连接盘，所述连接盘外圆周向设有角度可调的至少一片切刀。
[0022]一种导流筒保温结构的加工方法，包括以下加工步骤：
[0023]步骤100：在竖直部缝制时，由内而外将各个圆筒状保温毡圈依次裹附在支撑柱圆周外，相邻的圆筒状保温毡圈通过耐高温线缝合成一体的竖直部；
[0024]步骤200：在收束部缝制时，由大到小将环状保温毡圈逐个卡装在定位锥台上，相邻的环状保温毡圈通过耐高温线缝合成一体的收束部；
[0025]步骤300：将支撑锥台固定套装在支撑盘上，将缝合成一体的收束部套装在支撑锥台圆周上并压紧实；；
[0026]步骤400：将第一切削刀具套装在支撑轴上，调节切刀与连接盘之间夹角为α并固定；驱动连接盘沿着支撑轴旋转，带动切刀沿着收束部外圈旋转，将收束部外圈的阶梯区切削成斜面；
[0027]步骤500：将第一切削刀具取下，将外圈斜面切削完成的收束部与支撑锥台分离并取下，将支撑锥台从支撑盘取下，将收束部重新放置在支撑盘上，将压盘的限位凸环与支撑盘的限位槽对应并卡装在支撑盘，从收束部内圈向四周挤压各个环状保温毡圈，使得环状保温毡圈外侧与压盘的锥形压面紧密贴合；
[0028]步骤600：将第一切削刀具套装在支撑轴上，调节切刀与连接盘之间夹角为β并固定；驱动连接盘沿着支撑轴旋转带动切刀沿着收束部内圈旋转，将收束部内圈阶梯区切削成斜面；
[0029]步骤700：将第一切削刀具取下，将压盘从支撑盘上取下，并将切削完成的收束部整体从支撑盘取下；将支撑圈的限位凸环与支撑盘的限位槽对应并卡装在支撑盘，将缝制一体的竖直部装入支撑圈内并压紧，使得圆筒状保温毡圈与支撑圈内壁紧密贴合；
[0030]步骤800：将第二切削刀具套装在支撑轴上，调节切刀与连接盘之间夹角调节为β；驱动电机带动连接盘沿着支撑轴旋转带动切刀沿着竖直部内圈旋转，将竖直部内圈阶梯区切削成斜面。
[0031]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的优点：
[0032]1、本专利技术的保温结构，采用上下对接的竖直部和收束部，竖直部和收束部的结构外形与导流筒之间保温腔体外形一致，通过将各部的软毡保温层用高温线缝合成两个整体，可以直接将两部分快速安装在导流筒内，解决了导流筒保温层填充均匀性差、现场铺设和安装毡层耗时费力问题；
[0033]2、收束部采用水平堆叠的环状保温毡圈结构，保温毡圈的连接缝隙呈水平交错设置，不仅可实现对坩埚内硅液向上辐射热量阻隔，而且可对竖直部的竖向缝隙进行封堵，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导流筒的保温结构，其特征在于，所述保温结构(7)包括竖直部(71)和竖直部下端对接的收束部(72)；所述竖直部(71)包括若干个竖向同轴贴合设置的圆筒状保温毡圈(711)，外层若干个圆筒状保温毡圈(711)具有相同的高度，内层若干个圆筒状保温毡圈(711)的高度由内而外呈梯度增加形成倒锥形的安装内腔(73)；所述收束部(72)包括若干个水平同轴堆叠设置的环状保温毡圈(721)，上层n(n≥0)个环状保温毡圈(721)具有相同的外径，且下层若干个环状保温毡圈(721)的外径、内径自上而下逐步减小；其中，所述竖直部(71)的外径与收束部(72)的上层外径相同。2.根据权利要求1所述的导流筒的保温结构，其特征在于，所述收束部(72)下层的若干个环状保温毡圈(721)外侧形成的斜面与水平面呈α夹角，与外导流筒(5)下部锥度一致；所述收束部(72)内侧形成的斜面与水平面呈β夹角，与内导流筒(6)锥度一致。3.根据权利要求2所述的导流筒的保温结构，其特征在于，所述竖直部(71)内侧形成的斜面与水平面呈β夹角，与内导流筒(6)锥度一致。4.根据权利要求1所述的导流筒的保温结构，其特征在于，所述圆筒状保温毡圈(711)、环状保温毡圈(721)的厚度为5
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15mm。5.一种保温结构的缝制工装，其特征在于，用于缝制如权利要求1
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4任一所述保温结构(7)，所述缝制工装包括直立部缝制组件(8)和平铺部缝制组件(9)；所述直立部缝制组件(8)包括上下对应设置的两组支撑板(81)，两组支撑板(81)之间沿着周向连接有多根支撑柱(82)；所述平铺部缝制组件(9)包括支撑基板(91)以及支撑基板中央固定连接的定位柱(92)，所述定位柱(92)上套装有安装在支撑基板上的定位锥台(93)；沿着定位锥台(93)外侧周向设置有多道缝制过槽(94)，所述支撑基板(91)的周向开设有与缝制过槽(94)对应的长槽(95)。6.根据权利要求5所述的保温结构的缝制工装，其特征在于，所述定位锥台(93)由若干层支撑片(96)堆叠而成，且相邻两层支撑片(96)固定连接。7.一种保温结构的切削工装，其特征在于，用于切削如权利要求1
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4任一所述保温结构，所述切削工装(10)包括支撑基座(11)、支撑锥台(12)、压盘(13)和支撑圈(15)；所述支撑基座(11)包括支撑盘(111)以及设于支撑盘中央的支撑轴(112)，所述支撑盘(111)盘面上与支撑轴(112)同轴心设有限位槽(113)；所述支撑锥台(12)中央设有轴孔(121)，且支撑锥台(12)外壁设有与收束部(72)内圈斜面对应的阶梯支撑面(122)；所述支撑锥台(12)可通过轴孔固定支撑在支撑盘(111)；所述压盘(13)、支撑圈(15)底面分别设有限位凸环(17)，且压盘(13)、支撑圈(15)可通过限位凸环(17)固定卡装在支撑盘的限位槽(113)内；所述压盘(13)内壁设有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：申富强，俞松，张晶，相义，
申请(专利权)人：上海骐杰碳素材料有限公司，
类型：发明
国别省市：