一种升摆组件及升摆阀的制作方法

文档序号:15899593发布日期:2018-11-09 21:33阅读:160来源:国知局

本实用新型涉及一种升摆组件及升摆阀。



背景技术:

单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。现有技术中的“单晶炉”上采用的是翻板阀,阀门总高度是升摆阀的3倍以上,而阀门越高“单晶炉”所生产的晶棒长度就越短,所以阀门高度下降后可以提高生产效率。

市场上有一种适用于单晶炉的升摆阀,能够有效降低阀门高度。该升摆阀包括阀板和驱动装置。该驱动装置使用两个气缸,两个气缸的活塞轴分别对阀板执行升降和摆动的动作,这种升摆阀的结构较为复杂,并且稳定性欠佳。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种升摆组件,其具有结构简单的优点。

本实用新型的目的还在于提供一种升摆阀,该升摆阀包括上述升摆组件,从而具有结构简单的优点。

为实现所述目的的升摆组件,包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件包括第一驱动机构,所述第一驱动机构具有执行轴,所述第二驱动组件包括第二驱动机构,所述第二驱动机构具有套筒件;所述执行轴包括轴本体和输出部,所述套筒件套设在所述输出部上,并与所述输出部可传动地轴孔配合;所述轴本体被设置成能够带动所述输出部在所述套筒件内沿直线滑动;所述套筒件被设置成能够自转,以带动所述输出部自转。

在一个实施例中,所述第二驱动组件还包括壳体,所述第二驱动机构固定设置在所述壳体内;所述执行轴贯穿所述壳体,其中,所输出部的一部分位于所述壳体内并与所述套筒件可传动地轴孔配合,所述输出部的余下部分位于所述壳体外。

在一个实施例中,所述第一驱动机构为直行程气缸机构,所述第二驱动机构为角行程气缸机构。

为实现所述目的的升摆阀,包括阀芯组件,所述升摆阀还包括如上所述的升摆组件,所述升摆组件与所述阀芯组件可传动地连接,以带动所述阀芯组件运动,从而关闭或者打开所述升摆阀。

在一个实施例中,所述阀芯组件包括阀板、摆臂和主轴;所述主轴的一端与所述升摆组件可传动地连接,所述摆臂的一端与所述主轴固定连接,另一端与所述阀板连接;所述升摆阀还包括阀壳,所述摆臂和所述阀板设置在所述阀壳内部,所述阀壳限定出所述摆臂和所述阀板的摆动空间和移动空间;所述阀壳的壁体上具有阀孔,所述阀板被设置成能够密封覆盖所述阀孔,从而关闭所述升摆阀;所述阀板还被设置成能够从所述阀孔上移开,从而打开所述升摆阀。

在一个实施例中,所述阀板、摆臂和主轴的内部设置有第一换热介质通道,所述第一换热介质通道的出口和入口均开设在所述主轴上。

在一个实施例中,所述第一换热介质通道包括设置在阀板内的阀板冷却通道、设置在所述摆臂内的第二流入通道和第二流出通道和设置在所述主轴内的第一流入通道和第一流出通道,其中,所述第一流入通道的出口与所述第二流入通道的入口连通,所述第二流入通道的出口与所述阀板冷却通道的入口连通,所述阀板冷却通道的出口与所述第二流出通道的入口连通,所述第二流出通道的出口与所述第一流出通道的入口连通;所述第一流入通道的入口为所述第一换热介质通道的入口,用于引入外界换热介质,以与所述阀芯组件进行换热,所述第一流出通道的出口为所述第一换热介质通道的出口,用于将换热后的所述外界换热介质引出所述阀芯组件。

在一个实施例中,所述阀芯组件还包括锁紧套组件,所述锁紧套组件包括第一套体、第二套体、锁紧件、第一定位管和第二定位管,所述第一套体具有流入连接通道和流出连接通道;所述第一套体固定连接在所述摆臂上,以使所述流入连接通道的出口与所述第二流入通道的入口连通,并且使所述流出连接通道的入口与所述第二流出通道的出口连通;所述锁紧件用于将所述第一套体和所述第二套体锁紧连接成环状体,以将所述主轴卡紧在所述环状体的中央;所述第一定位管的两端分别插入所述第一套体和所述主轴,并分别与所述流入连接通道的入口和所述第一流入通道的出口连通;所述第二定位管的两端分别插入所述第一套体和所述主轴,并分别与所述流出连接通道的出口和所述第一流出通道的入口连通。

在一个实施例中,所述阀壳包括阀体和阀盖;所述阀体的侧壁开设有第一阀板口,所述阀体的底壁开设有所述阀孔;所述阀盖侧壁开设有第二阀板口;所述第一阀板口与所述第二阀板口密封地对接,以将所述阀体和所述阀盖密封连接,从而形成所述阀壳;在摆动过程中,所述阀板被设置成能够穿出所述第一阀板口而离开所述阀体,进而穿入所述第二阀板口而进入所述阀盖;所述阀板还被设置成能够穿出所述第二阀板口而离开所述阀盖,进而穿入所述第一阀板口而进入所述阀体。

在一个实施例中,所述阀体的底壁包括上底壁和下底壁;所述上底壁和所述下底壁的其中一个开设有所述阀孔,另一个在与所述阀孔相对的位置开设有通道通孔;所述通道通孔用于在所述阀板打开所述阀孔时,与所述阀孔形成贯穿所述阀体的通道;所述主轴贯穿所述阀体,其中,所述主轴的两端分别密封地枢轴连接在所述上底壁和所述下底壁上;所述阀体的侧壁和所述阀盖的侧壁内壁设置有第二换热介质通道;所述主轴贯穿所述阀体,其中,所述主轴的两端分别密封地枢轴连接在所述上底壁和所述下底壁上;所述上底壁内设置有第二换热介质通道,所述第二换热介质通道的进出口开设在所述上底壁上;所述下底壁内设置有第三换热介质通道,所述第三换热介质通道的进出口开设在所述下底壁上;所述阀体的侧壁内设置有第四换热介质通道,所述第四换热介质通道的进出口开设在所述阀体的侧壁上;所述阀盖的侧壁内设置有第五换热介质通道,所述第五换热介质通道的进出口开设在所述阀盖的侧壁上。

本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型提供了一种升摆组件,包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件包括第一驱动机构,第一驱动机构具有执行轴,第二驱动组件包括第二驱动机构,第二驱动机构具有套筒件;执行轴包括轴本体和输出部,套筒件套设在输出部上,并与输出部可传动地轴孔配合;轴本体被设置成能够带动输出部在套筒件内沿直线滑动;套筒件被设置成能够自转,以带动输出部自转。

由于第一驱动组件和第二驱动组件能驱动同一个输出部运动,因此第一驱动组件和第二驱动组件的驱动效果只需要设置一个执行件就能向外界输出,相比于现有技术中通过两个活塞轴分别输送驱动效果的升摆机构,本申请的升摆组件具有更简单的结构,同时也增加了稳定性。本实用新型提供的升摆阀,包括上述升摆组件,从而具有更简单的结构及更好的稳定性。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:

图1为本实用新型中升摆阀的俯视图;

图2为图1中F-F方向的剖视图;

图3为本实用新型中升摆组件的示意图;

图4为图1中A-A方向的剖视图;

图5为图3中B方向的视图;

图6为图2中主轴处的放大图;

图7为本实用新型中阀体的俯视图;

图8为图7中D方向的视图;

图9为图8中C-C方向的剖视图;

图10为图7中E-E方向的剖视图;

图11为本实用新型中阀盖的俯视图;

图12为图11中G-G方向的剖视图

图13为本实用新型中阀板、摆臂和锁紧套组件的正视图,其中阀板沿竖直方向被剖开;

图14本实用新型中阀板、摆臂和锁紧套组件的俯视图,其中锁紧套组件沿水平方向被剖开;

图15为本实用新型中阀体的底视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容,下面描述了各元件和排列的具体实例,当然,这些仅仅为例子而已,并非是对本实用新型的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成,可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式,也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式,从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外,这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚,其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地,当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的,该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式,也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

需要注意的是,图1至图14均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。本实用新型中的轴向是图2中主轴5的长度方向。本实用新型中被遮挡的结构在附图中用虚线表示。

图1、2示出了本实用新型一个实施例中的升摆阀900,升摆阀900适用于单晶炉及其他使用环境。

升摆阀900包括阀壳9、阀芯组件70和升摆组件80。阀芯组件70包括阀板3、摆臂4和主轴5,摆臂4的一端与主轴5固定连接,另一端与阀板3连接。升摆组件80与主轴5可传动地连接,能够带动主轴5自转或者沿轴向移动,从而带动摆臂4和阀板3摆动或者沿轴向移动。在一个实施例中,摆臂4与主轴5垂直连接。

摆臂4和阀板3设置在阀壳9内部,阀壳9限定出摆臂4和阀板3的摆动空间和移动空间。阀壳9的壁体上具有阀孔9a,阀板3被设置成能够密封覆盖阀孔9a,从而关闭升摆阀900;阀板3还被设置成能够从阀孔9a上移开,从而打开升摆阀900。

在一个更详细的实施例中,如图2、4、6所示,阀芯组件70还包括锁紧套组件6,锁紧套组件6包括第一套体61、第二套体62和锁紧件63,第一套体61固定连接在摆臂4上,锁紧件63用于将第一套体61和第二套体62锁紧连接成环状体,以将主轴5卡紧在环状体的中央。该实施例通过锁紧套组件6实现摆臂4与主轴5的连接。

参考图1、2、7、8、9、10、11、12,阀壳9包括阀体91和阀盖92;阀体91的侧壁开设有第一阀板口91a,阀体91的底壁开设有上述阀孔9a;阀盖92侧壁开设有第二阀板口92a;第一阀板口91a与第二阀板口92a密封地对接,以将阀体91和阀盖92密封连接,从而形成阀壳9;在摆动过程中,阀板3被设置成能够穿出第一阀板口91a而离开阀体91,进而穿入第二阀板口92a而进入阀盖92;阀板3还被设置成能够穿出第二阀板口92a而离开阀盖92,进而穿入第一阀板口91a而进入阀体91。当阀板3从阀孔9a上移开时,阀板3可被收容在阀盖92内。

参考图1、2,第一阀板口91a和第二阀板口92a可以做成法兰接口的形式,并通过紧固组件900a相互拉紧。第一阀板口91a和第二阀板口92a之间可设置橡胶密封圈,来实现阀体91和阀盖92的可拆卸地密封连接。当阀体91和阀盖92拆开后,易于对阀芯组件70进行清洗。紧固组件900a可采用铰链加合页的形式,清洁和维护时便于快速拆装。

在另一个实施例中,阀体91的底壁包括上底壁910和下底壁911;上底壁910和下底壁911的其中一个开设有阀孔9a,另一个在与阀孔9a相对的位置开设有通道通孔9b;通道通孔9b用于在阀板3打开阀孔9a时,与阀孔9a形成贯穿阀体91的通道。

继续参考图2,主轴5贯穿阀体91,其中,主轴5的两端分别密封地枢轴连接在上底壁910和下底壁911上。参考图9,上底壁910具有第一枢轴孔910a,下底壁911具有第二枢轴孔911a,主轴5的两端分别密封地与第一枢轴孔910a和第二枢轴孔911a枢接。主轴5与第一枢轴孔910a和第二枢轴孔911a之间可通过设置密封圈来实现密封。

继续参考图2,阀孔9a和通道通孔9b连通后形成的通道可用于通过高温气流或物体。在单晶炉的应用中,阀孔9a可与单晶炉的副炉室法兰连接并连通,通道通孔9b可与单晶炉的炉盖法兰连接并连通。阀孔9a和通道通孔9b连通后形成的通道可用于晶棒穿过。

由于单晶炉的温度较高,因此为保证阀芯组件70的寿命,需要对阀芯组件70进行冷却。

参考图2、3、4、5、6、13、14,阀板3、摆臂4和主轴5的内部设置有第一换热介质通道70a,第一换热介质通道70a的出口和入口均开设在主轴5上。第一换热介质通道70a包括设置在阀板3内的阀板冷却通道3a、设置在摆臂4内的第二流入通道4a和第二流出通道4b和设置在主轴5内的第一流入通道5a和第一流出通道5b。第一换热介质通道70a的各段均为暗式结构,连接可靠并且结构简洁,便于阀门清洁维护。

第一流入通道5a的出口与第二流入通道4a的入口连通,第二流入通道4a的出口与阀板冷却通道3a的入口连通,阀板冷却通道3a的出口与第二流出通道4b的入口连通,第二流出通道4b的出口与第一流出通道5b的入口连通。

第一流入通道5a的入口为第一换热介质通道70a的入口,用于引入外界换热介质,以与阀芯组件70进行换热,第一流出通道5b的出口为第一换热介质通道70a的出口,用于将换热后的外界换热介质引出阀芯组件70。

对于具有上述锁紧套组件6的实施例,第一套体61具有流入连接通道61a和流出连接通道61b,第一套体61固定连接在摆臂4上,以使流入连接通道61a的出口与第二流入通道4a的入口连通,并且使流出连接通道61b的入口与第二流出通道4b的出口连通;锁紧件63用于将第一套体61和第二套体62锁紧连接成环状体,以将主轴5卡紧在环状体的中央,并使流入连接通道61a的入口与第一流入通道5a的出口连通,以及使流出连接通道61b出口与第一流出通道5b的入口连通。

更具体地,参考图4,锁紧套组件6还包括第一定位管64和第二定位管65;第一定位管64的两端分别插入第一套体61和主轴5,并分别与流入连接通道61a的入口和第一流入通道5a的出口连通;第二定位管65的两端分别插入第一套体61和主轴5,并分别与流出连接通道61b的出口和第一流出通道5b的入口连通。在该实施例中,第一定位管64和第二定位管65不仅能起到导流作用,还能够对主轴5相对于上述环状体的转动起到限位作用。

继续参考图13、14,阀板3包括上板31、下板32和隔板33,下板32的上表面具有弯曲延伸的换热槽32a,上板31开设有第一流体通孔31a和第二流体通孔31b;上板31密封盖合在下板32上,以使第一流体通孔31a和第二流体通孔31b与换热槽32a分别连通,隔板33设置在换热槽32a内,以将第一流体通孔31a和第二流体通孔31b隔开,从而形成阀板冷却通道3a,其中第一流体通孔31a和第二流体通孔31b的其中一个形成阀板冷却通道3a的入口,另一个形成阀板冷却通道3a的出口;摆臂4的另一端与上板31连接。

结合图3、5、6,第一流入通道5a的入口和第一流出通道5b的出口均开设在主轴5的另一端的端面上;第一流入通道5a的出口和第一流出通道5b的入口均开设在主轴5的侧面上。

继续参考图1、2、7、8、10、11、12、15,上底壁910内设置有第二换热介质通道910b,第二换热介质通道910b的进出口开设在上底壁910上;下底壁911内设置有第三换热介质通道911b,第三换热介质通道911b的进出口开设在下底壁911上;阀体91的侧壁内设置有第四换热介质通道91b,第四换热介质通道91b的进出口开设在阀体91的侧壁上;阀盖92的侧壁内设置有第五换热介质通道92b,第五换热介质通道92b的进出口开设在阀盖92的侧壁上。

在上述实施例中,外界换热介质可以是冷水或者其他用于换热的流体介质。

下面通过实施例来描述升摆组件80的具体结构。

参考图1、2、3,升摆组件,包括第一驱动组件1和第二驱动组件2,第一驱动组件1包括第一驱动机构,第一驱动机构具有执行轴11,第二驱动组件2包括第二驱动机构,第二驱动机构具有套筒件21;执行轴11包括轴本体110和输出部111,套筒件21套设在输出部111上,并与输出部111可传动地轴孔配合;轴本体110被设置成能够带动输出部111在套筒件21内沿直线滑动;套筒件21被设置成能够自转,以带动输出部111自转。

在更具体的实施例中,通孔21a为六方孔,输出部111为六方柱,六方柱与六方孔可传动地轴孔配合。通孔21a也可以是其他形状的传动孔,相应地,输出部111的形状也随之变化。通孔21a与输出部111可传动地轴孔配合是指可传递扭矩地轴孔配合。

继续参考图2,第二驱动组件2还包括壳体22,第二驱动组件2还包括壳体22,第二驱动机构固定设置在壳体22内;

执行轴11贯穿壳体22,其中,所输出部111的一部分位于壳体22内并与套筒件21可传动地轴孔配合,输出部111的余下部分位于壳体22外。

输出部111的位于壳体22外的部分与上述主轴5可传动地连接,输出部111被设置成能够带动主轴5自转,从而带动摆臂4和阀板3摆动,以使阀板3摆动至适于关闭或者打开升摆阀900的位置;输出部111还被设置成能够带动主轴5沿轴向移动,从而带动摆臂4和阀板3沿轴向移动,以使阀板3关闭或者打开升摆阀900。输出部111与主轴5可传动地连接是指可传递扭矩地连接。

在另外的实施例中,第一驱动机构为直行程气缸机构,第二驱动机构为角行程气缸机构。直行程气缸机构的活塞能够带动执行轴11运动。

第二驱动机构包括齿条件(附图未显示);套筒件21的外壁具有齿部,齿条件用于与齿部可传动地啮合,以驱动套筒件21自转。角行程气缸机构的活塞能够带动齿条件运动,进而带动套筒件21自转。

由于第一驱动组件1和第二驱动组件2能驱动同一个输出部111运动,因此第一驱动组件1和第二驱动组件2的不同的驱动效果只需要设置一个执行件就能向外界输出,相比于现有技术中通过两个活塞轴向外界分别输送不同驱动效果的升摆机构,本申请的升摆组件80具有更简单的结构,同时也增加了稳定性。本实用新型提供的升摆阀900,包括上述升摆组件80,从而具有更简单的结构及更好的稳定性。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本实用新型,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

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