单晶炉隔离系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单晶炉技术领域的单晶炉隔离系统，包括：密封构件、阀板组件、控制开阀装置和压紧装置，控制开阀装置和压紧装置均与阀体固定连接，阀板组件与控制开阀装置活动连接，密封构件设置于阀体内且与阀体固定连接，本发明专利技术通过开阀气缸控制，使阀板组件能实现水平至向下90°翻转，阀板组件向下翻转确保了隔离阀开闭时不会影响到晶棒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种单晶炉
的系统，具体是一种单晶炉隔离系统。
技术介绍
直拉式单晶炉是一种采用直拉法生产硅单晶棒的设备。生产时，当硅棒拉制成型后，需在上炉筒中冷却后取出，以避免高温硅棒暴露于大气中，影响硅棒质量，冷却时上炉筒需保持真空状态。双上炉筒单晶炉是一种具有两个上炉筒的直拉式单晶炉。当一根硅棒拉制成型并进入冷却阶段时，可将相应的上炉筒与主隔离阀脱离并偏置，再将另一上炉筒转至拉晶位置后，继续生产，以提高效率。此时，被偏置的上炉筒需保持真空状态，直到其内部的高温硅棒完成冷却过程。为使双上炉筒单晶炉的上炉筒能在脱离主隔离阀后继续保持真空状态，需要配置真空隔离阀。目前单晶炉上广泛使用的隔离阀主要有2种第一种，是竖直隔离阀，其阀板组件可向上作90°翻转，阀板组件至水平位置时为关闭状态，至90°位置时为打开状态。但这种隔离阀运用于上炉筒时的缺点是第一，阀板组件向上翻转，容易与晶棒发生碰撞；第二，竖直隔离阀垂直方向尺寸较大，会大大增加整机高度；第三，现竖直隔离阀采用0型圈密封，在高温环境下可能因0型圈软化而脱落，且每次生产后均需更换0型圈；第四，为确保 0型圈正常工作，需大量冷却水。第二种是水平隔离阀，其阀板组件可在水平方向移动，以实现开闭.这种隔离阀运用于上炉筒时的缺点是水平方向尺寸过大，无法安装于空间布局紧凑的双上炉筒单晶炉。综上所述，现有隔离阀主要存在工作方式不适合双上炉筒单晶炉，对工作环境要求较高，及体积过大等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述隔离阀的缺陷，从而提供一种单晶炉隔离系统。为达到上述目的，本专利技术的单晶炉隔离系统包括密封构件、阀板组件、控制开阀装置和压紧装置，其中控制开阀装置和压紧装置均与阀体固定连接，阀板组件与控制开阀装置活动连接，密封构件设置于阀体内且与阀体固定连接。所述的密封构件包括带有中空结构的环形压板、支撑环、压紧环和密封片，其中 所述的环形压板包括固定段和撑压段，其中固定段与撑压段固定连接，固定段与阀体的一个端面固定连接，撑压段与该端面之间有间隙，支撑环设置于撑压段上，密封片设置于支撑环上，压紧环设置于密封片上。所述的密封片为环状结构，该密封片的横截面为“U”型，该密封片包括压固段、 密封弧段和卡固段，其中压固段、密封弧段和卡固段依次串联连接，压固段设置于支撑环和压紧环之间，压固段与阀体面接触且压固段的端头不脱离出与阀体的接触面。所述的密封片的材料为不锈钢与耐高温石棉板多层次组合而成。所述的压固段的长度大于卡固段的长度。所述的支撑环和压紧环的外径相同，支撑环的内径小于压紧环的内径。所述的支撑环和压紧环的材料均为柔性石墨。所述的环形压板的撑压段的内径与支撑环的内径相等。所述的阀板组件包括压固板、顶压件和冷却水出入管，其中顶压件和冷却水出入管均与压固板的同一个侧面连接。所述的冷却水出入管内部设有连通管道。所述的顶压件为轴对称图形，该顶压件的对称轴线的延长线穿过圆心，该顶压件上设有压顶面。所述的压顶面为斜面。所述压固板包括用于与密封构件形成密封结构的封闭板和支撑板，其中支撑板的一个侧面与封闭板固定连接，支撑板的另一个侧面分别与顶压件和冷却水出入管固定连接。所述的封闭板为带有斜面的圆柱体，该封闭板的横截面分为两部分，一部分为等腰梯形，另一部分为长方形，封闭板的横截面的等腰梯形的较长的底边与长方形的一边重合。所述的封闭板的横截面的长方形部分的圆柱体的直径小于密封构件的支撑环的内径。所述的封闭板的横截面的等腰梯形部分的斜度能够使封闭板处于水平位置时，等腰梯形部分的斜面与密封片的密封弧段有相切点，则在周向形成一个相切面。所述的支撑板包括主体部和连接管部，其中主体部的一个侧面与封闭板固定连接，主体部的另一个侧面分别与顶压件固定连接，连接管部分别与主体部和冷却水出入管固定连接。所述的主体部为圆柱体，该主体部与封闭板同心。所述的连接管部为轴对称图形，该连接管部的对称轴线的延长线穿过主体部的圆柱体的圆心且与压顶件的对称轴线共线。所述的支撑板的厚度为50。所述的控制开阀装置包括开阀气缸、转动块、转轴和限位块，其中开阀气缸的缸筒和活塞杆分别与阀体和转动块活动连接，转动块和阀体通过转轴串联连接，转动块与转轴固定连接，转轴与阀体活动连接，转轴与阀板组件固定连接，限位块用于限制转动块的转动位置且与阀体固定连接。所述的开阀气缸为SMC的标准型双作用气缸。所述的压紧装置采用压紧气缸，压紧气缸与阀体连接，该压紧气缸的输出端设有压紧件。所述的压紧件的紧顶端与阀板组件的顶压件的压顶面相适配，该压紧件的紧顶端用于压紧处于水平位置的阀板组件，使阀板组件不下落。所述的压紧件的紧顶端的横截面为圆弧形。所述的压紧气缸为⑶Q2B系列薄型气缸。所述的压紧气缸能够将压紧件向前推进至使压紧件的紧顶端与阀板组件的顶压件的压顶面压紧的位置。当打开阀板组件时，启动压紧气缸使其后退，使压紧件后退，解除压紧件对阀板组件的压紧作用；启动开阀气缸，使开阀气缸的活塞杆伸入缸筒中，转动块带动转轴转动，转轴带动阀板组件转动，阀板组件向下打开。活塞杆在缸筒中的运动行程能够限制转动块的旋转角度，从而控制转轴的旋转角度，使阀板组件向下打开状态的极限位置是向下旋转 90°。限位块用于限制转动块的转动位置，即限制了转轴旋转的极限角度，使阀板组件向下打开状态时的极限位置是向下旋转90°。当关闭阀板组件时，启动开阀气缸，使开阀气缸的活塞杆伸出缸筒中，转动块带动转轴转动，转轴带动阀板组件转动，阀板组件向上关闭，启动压紧气缸使其推进，使压紧件推进，压紧件对阀板组件的产生压紧作用。本专利技术通过开阀气缸控制，使阀板组件能实现水平至向下90°翻转，阀板组件向下翻转确保了隔离阀开闭时不会影响到晶棒。在阀板组件位于水平位置时，通过压紧装置通为阀板组件提供足够的压紧力，以保证密封效果。本专利技术在垂直方向上的尺寸相比竖直隔离阀减小了一半，水平方向尺寸与竖直隔离阀相同，且远小于水平隔离阀。本专利技术采用柔性石墨支撑环、柔性石墨压紧环和“U”型金属密封片实现阀板组件与阀体的硬密封结构，以取代0型圈密封。用硬密封替代0型圈密封后消除了 0型圈可能因高温而软化脱落的不安定因素。且硬密封部件寿命较长，无需频繁更换。本专利技术的硬密封结构能够耐1500°C以上高温，故能够取消阀板冷却水路，减少密封法兰处冷却水流量，大大降低加工成本。附图说明图1为本专利技术的整体示意图。图2为图1剖面图，其中(a)为阀板组件处于打开状态，(b)为阀板组件处于关闭状态。图3 (a)为图2 (b)的A处的局部放大图。图3(b)为密封片的结构示意图。图4为图2(a)的B处的局部放大图。图5为阀板组件的结构示意图，其中(a)为立体图，(b)为仰视图，(C)为主视图， (d)为俯视图，(e)为左视图。图6为图5 (d)的C-C剖面视图。图7为支撑环结构示意图，其中(a)为俯视图，(b)为主视图。 具体实施例方式以下结合附图以具体实施例对本专利技术的技术特征作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限定本专利技术的范围。实施例1如图1和图2所示，本专利技术的单晶炉隔离系统包括密封构件1、阀板组件2、控制开阀装置3和压紧装置4，其中控制开阀装置3和压紧装置4均与阀体5固定连接，阀板组件2与控制开阀装置3活动连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单晶炉隔离系统，其特征在于，包括：密封构件、阀板组件、控制开阀装置和压紧装置，其中：控制开阀装置和压紧装置均与阀体固定连接，阀板组件与控制开阀装置活动连接，密封构件设置于阀体内且与阀体固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛亮，杨永录，贺贤汉，
申请(专利权)人：上海汉虹精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：31