一种工业硅高效转盘冷凝成型系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业生产技术领域，特别涉及一种工业硅高效转盘冷凝成型系统。


背景技术：

2.目前国内工业硅生产企业生产工业硅均采用矿热炉，硅水出炉后的浇注过程如下：工业硅的出炉方式是采用人工操作，用炭棒烧穿炉眼，人工封堵炉眼，用卷扬机(或牵引车)将装有硅水包的运包车牵引至浇注区域，采用冶金级起重机将硅包吊起后进行浇注作业。将抬包中的硅水浇注到预热好的浇包中，然后采用空冷的方式完成凝固过程。
3.现有的工业硅冷凝成型系统采用抬包转运后再依次浇注到浇包的方式，劳动强度大，工作效率较低，操作风险大，同时该操作方式需要人工介入对浇包内凝固后的硅块进行取出，进一步增加了工作人员的操作风险，并进一步降低了企业的生产效率，因此，本技术提供了一种工业硅高效转盘冷凝成型系统来满足需求。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种工业硅高效转盘冷凝成型系统以解决现有的工业硅冷凝成型系统采用抬包转运后再依次浇注到浇包的方式，劳动强度大，工作效率较低，操作风险大，同时该操作方式需要人工介入对浇包内凝固后的硅块进行取出，进一步增加了工作人员的操作风险，并进一步降低了企业的生产效率的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种工业硅高效转盘冷凝成型系统，包括浇注装置、第一冷却装置、第二冷却装置、烘干装置、传输装置和模具，所述传输装置包括相连接支撑座、限位部件、支撑部件、敲击部件、驱动部件；所述驱动部件包括固定安装在所述支撑座底部的驱动单元，所述驱动单元的输出端贯穿并延伸至所述支撑座的顶部，所述驱动单元的输出端固定安装有转动座，所述转动座的外侧呈环形阵列固定安装有若干固定轴，所述限位部件包括转动套接在所述固定轴上的轴承套，所述轴承套的一侧固定安装有转盘，所述转盘的顶部固定安装有固定座，所述模具固定安装在所述固定座上；所述限位部件用于限位所述模具，所述驱动部件用于驱动所述限位部件使所述模具运动至所述浇注装置、所述第一冷却装置、所述第二冷却装置、所述烘干装置，所述敲击部件通过敲击所述转盘使所述模具卸料，所述支撑部件用于支撑所述限位部件使所述限位部件在非卸料状态时与水平面保持平行，所述浇注装置用于向所述模具内浇注硅液，所述第一冷却装置和所述第二冷却装置均用于冷却所述模具内的硅液，其中所述第二冷却装置通过喷淋对所述模具进行冷却，所述烘干装置用于烘干被喷淋后的模具。
7.优选地，所述支撑部件包括固定安装在所述支撑座顶部的第一支撑环，所述第一支撑环的顶部呈环形阵列固定安装有若干支撑杆，若干所述支撑杆的顶端固定安装有同一第二支撑环，所述第二支撑环的顶部与若干所述转盘的底部滑动连接，所述第一支撑环和
所述第二支撑环上均开设有一段缺口。
8.优选地，所述第二支撑环的一端固定安装有引导杆，所述引导杆与水平面夹有锐角。
9.优选地，所述轴承套上固定套接有齿轮，所述支撑座的顶部固定安装有防护罩，所述防护罩的顶部固定套接有两个齿块，两个所述齿块均与所述轴承套相适配。
10.优选地，所述敲击部件包括固定安装在所述防护罩外侧的支撑架，所述支撑架远离所述防护罩的一端固定安装有限位套，所述限位套的一侧滑动套接有两个活动杆，两个所述活动杆的一端均固定安装有球头，两个所述活动杆的另一端均固定安装有限位块，所述限位块的一侧固定安装有套设在所述活动杆外的弹簧，所述弹簧远离所述限位块的一端与所述限位套固定连接，所述限位套的一侧固定安装有冲击块。
11.优选地，所述驱动单元包括由相连接的驱动电机、减速器、连接轴和连接法兰组成，所述转动座与所述连接法兰固定连接。
12.优选地，所述支撑架和所述限位套的一侧均开设有配重孔，所述冲击块的外侧固定安装有加强筋。
13.优选地，所述模具的形状为圆形，所述模具的顶部开设有3-10个扇形模腔。
14.本实用新型与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
15.上述方案中，通过设置缺口、齿块和齿轮，当转盘的一部分位于缺口内，且与第二支撑环脱离时，转盘在重力作用和偏置固定的固定座的配合下会带动模具发生转动，继续运动的轴承套会使齿轮与其中一个齿块啮合，在相啮合的齿轮和齿块的作用下，进一步增加模具的转动角度，以使模具内冷凝后的硅块完成自动卸料，通过上述结构设计使得卸料方式不需人工介入操作，保障了工作人员的工作安全，降低了工作人员的劳动强度，且卸料过程自动运行，保障了企业的生产效率；
16.通过设置齿块、齿轮和球头，当齿轮运动至两个齿块之间时，模具在重力作用下通过固定座带动转盘回转，回转时，转盘的底部与球头接触，球头受力通过活动杆带动限位块运动，并通过弹簧的弹性形变吸收球头受的部分力，当球头运动至与冲击块的一端齐平时，转盘与冲击块发生碰撞，通过该碰撞产生的冲击使模具内未能在重力作用下下落的硅块完成脱离，同时在弹簧的拉力作用下复位的活动杆会再次通过球头使转盘再次转动，通过该方式以实现多次敲击，进一步保障模具内的硅块的脱离效率，提高企业的生产效率；
17.通过设置齿轮、齿块和引导杆，当齿轮运动至与另一齿块啮合时，齿轮通过轴承套带动转盘转动，转动过程中，转盘的底部会与引导杆接触，通过引导杆对转盘进行引导，直至继续运动的转盘与第二支撑环完全接触，并再次在第二支撑环的支撑作用下与水平面保持平行，通过该结构设计使得完成卸料后的模具可再次进行生产，且整个过程不需要人工操作，极大的提高了企业的生产效率，同时通过设置齿轮和齿块使得转盘在复位过程中不会与引导杆产生巨大冲击，保障了引导杆和转盘的使用寿命；
18.通过设置固定座，启动该系统前，先将模具固定安装在固定座上，随后启动驱动单元，通过驱动电机、减速器、连接轴和连接法兰带动转动座转动，转动的转动座通过固定轴带动轴承套和转盘转动，进而带动固定座内的模具以转动座的轴心为旋转轴转动，通过第二支撑环对转动的转盘的底部进行支撑，避免因转盘发生倾斜导致浇注不充分或无法正常冷却和烘干，使转盘在浇注、冷却和烘干的过程中保持稳定，提高整个系统的工作稳定性；
19.通过设置浇注装置、第一冷却装置、第二冷却装置、烘干装置、传输装置，使得整个冷却成型过程采用连续浇注，浇注系统处于封闭状态，不会产生大量烟气，降低了对环保设备的要求，同时第二冷却装置采用喷淋水对硅料进行冷却，喷淋水可以反复使用，因此没有废水产生，冷却过程产生的过热水蒸气进行回收利用，过热蒸汽用于加热空气，加热的空气用于硅料的烘干，从而实现了热量的综合利用。
附图说明
20.并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。
21.图1为输送装置立体结构示意图；
22.图2为图1中a处放大结构示意图；
23.图3为支撑部件和引导杆装配后立体放大结构示意图。
24.[附图标记]
[0025]
1、支撑座；2、防护罩；3、驱动单元；4、转动座；5、固定轴；6、轴承套；7、齿轮；8、齿块；9、转盘；10、固定座；11、支撑架；12、限位套；13、活动杆；14、球头；15、限位块；16、弹簧；17、冲击块；18、第一支撑环；19、支撑杆；20、第二支撑环；21、引导杆。
[0026]
如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种工业硅高效转盘冷凝成型系统进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本实用新型进行具体的限定。
[0028]
需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。
[0029]
通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。
[0030]
如本文使用的，术语“标称/标称地”是指在生产或制造过程的设计阶段期间设置的针对部件或过程操作的特性或参数的期望或目标值，以及高于和/或低于期望值的值的范围。值的范围可能是由于制造过程或容限中的轻微变化导致的。如本文使用的，术语“大
约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点，术语“大约”可以指示给定量的值，其例如在值的5％-15％(例如，值的
±
5％、
±
10％或
±
15％)内变化。
[0031]
可以理解的是，本公开中的“在
……
上”、“在
……
之上”和“在
……
上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在
……
上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在
……
之上”或“在
……
上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。
[0032]
此外，诸如“在
…
之下”、“在
…
下方”、“下部”、“在
…
之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。
[0033]
如图1-图3所示的，本实用新型的实施例提供一种工业硅高效转盘冷凝成型系统，包括浇注装置(图中未画出)、第一冷却装置(图中未画出)、第二冷却装置(图中未画出)、烘干装置(图中未画出)、传输装置和模具(图中未画出)(图中未画出)，模具(图中未画出)的形状为圆形，模具(图中未画出)的顶部开设有3-10个扇形模腔，扇形模腔以整个圆形模具(图中未画出)的中心为圆心，沿着不同的半径的同心圆依次排列。传输装置包括相连接支撑座1、限位部件、支撑部件、敲击部件、驱动部件；驱动部件包括固定安装在支撑座1底部的驱动单元3，驱动单元3的输出端贯穿并延伸至支撑座1的顶部，驱动单元3的输出端固定安装有转动座4，转动座4的外侧呈环形阵列固定安装有若干固定轴5，限位部件包括转动套接在固定轴5上的轴承套6，轴承套6的一侧固定安装有转盘9，转盘9的顶部固定安装有固定座10，固定座10固定安装在转盘9重心的一侧，模具(图中未画出)固定安装在固定座10上；限位部件用于限位模具(图中未画出)，驱动部件用于驱动限位部件使模具(图中未画出)运动至浇注装置、第一冷却装置、第二冷却装置、烘干装置，敲击部件通过敲击转盘9使模具(图中未画出)卸料，支撑部件用于支撑限位部件使限位部件在非卸料状态时与水平面保持平行，浇注装置用于向模具(图中未画出)内浇注硅液，第一冷却装置和第二冷却装置均用于冷却模具(图中未画出)内的硅液，其中第二冷却装置通过喷淋对模具(图中未画出)进行冷却，烘干装置用于烘干被喷淋后的模具(图中未画出)。
[0034]
在本实施例中，所述浇注装置(图中未画出)包括矿热炉和直浇道，矿热炉内的硅水通过直浇道直接进入模具(图中未画出)，直浇道由外到内为三层结构最外层为钢板，中间层为硅酸铝纤维板，内层为耐火材料与硅液直接接触。直浇道为圆筒状，具有一定倾角，圆筒最底端上排布分流嘴，直浇道里充满硅液后，硅液从分流嘴溢出，流入到模具(图中未画出)内；
[0035]
如图1和图3所示，在本实施例中，所述支撑部件包括固定安装在支撑座1顶部的第一支撑环18，第一支撑环18的顶部呈环形阵列固定安装有若干支撑杆19，若干支撑杆19的顶端固定安装有同一第二支撑环20，支撑杆19为10-20个，以保障对第二支撑环20的支撑强度。第二支撑环20的顶部与若干转盘9的底部滑动连接，第一支撑环18和第二支撑环20上均开设有一段缺口，第二支撑环20的一端固定安装有引导杆21，引导杆21与水平面夹有锐角，
轴承套6上固定套接有齿轮7，支撑座1的顶部固定安装有防护罩2，防护罩2的顶部固定套接有两个齿块8，两个齿块8均与轴承套6相适配，驱动单元3包括由相连接的驱动电机、减速器、连接轴和连接法兰组成，转动座4与连接法兰固定连接，通过防护罩2对连接轴、连接法兰进行保护。
[0036]
启动该系统前，先将模具(图中未画出)固定安装在固定座10上，随后启动驱动单元3，通过驱动电机、减速器、连接轴和连接法兰带动转动座4转动，转动的转动座4通过固定轴5带动轴承套6和转盘9转动，进而带动固定座10内的模具(图中未画出)以转动座4的轴心为旋转轴转动，通过第二支撑环20对转动的转盘9的底部进行支撑，避免因转盘9发生倾斜导致浇注不充分或无法正常冷却和烘干，使转盘9在浇注、冷却和烘干的过程中保持稳定，提高整个系统的工作稳定性。
[0037]
如图1所示，在本实施例中，所述固定轴5可以为10个，进而通过10个转盘9构成一个十等分的圆盘，其中第一冷却装置(图中未画出)和第二冷却装置(图中未画出)均占用3份，浇注装置(图中未画出)和烘干装置(图中未画出)均占用2份，缺口位置占一份，当模具(图中未画出)运动至与浇注装置(图中未画出)接触时，停滞若干分钟并通过浇注装置(图中未画出)完成硅液充型，通过第一冷却装置(图中未画出)和第二冷却装置对模具(图中未画出)进行冷却，第一冷却装置(图中未画出)通过水冷钢板对盛满硅液的模具(图中未画出)进行冷却，模具(图中未画出)通过第一冷却装置降温为1000度-1200度之间，第二冷却装置通过压力为0.3-0.8兆帕高压水进行喷淋降温，高压水流量10-30l/min，模具(图中未画出)通过第二冷却装置(图中未画出)降温为200-300度之间，烘干装置(图中未画出)采用高压空气干燥，空气温度为150-200度，空气压力为3-5兆帕，空气流量为20-50l/min，离开烘干装置(图中未画出)后的硅料温度为100-150度，通过上述设计，使得整个冷却成型过程采用连续浇注，浇注系统处于封闭状态，不会产生大量烟气，降低了对环保设备的要求，同时第二冷却装置(图中未画出)采用喷淋水对硅料进行冷却，喷淋水可以反复使用，因此没有废水产生，冷却过程产生的过热水蒸气进行回收利用，过热蒸汽用于加热空气，加热的空气用于硅料的烘干，从而实现了热量的综合利用。
[0038]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述敲击部件包括固定安装在防护罩2外侧的支撑架11，支撑架11远离防护罩2的一端固定安装有限位套12，限位套12的一侧滑动套接有两个活动杆13，两个活动杆13的一端均固定安装有球头14，两个活动杆13的另一端均固定安装有限位块15，限位块15的一侧固定安装有套设在活动杆13外的弹簧16，弹簧16远离限位块15的一端与限位套12固定连接，限位套12的一侧固定安装有冲击块17。
[0039]
当转盘9的一部分位于缺口内，且与第二支撑环20脱离时，转盘9在重力作用和偏置固定的固定座10的配合下会带动模具(图中未画出)发生转动，继续运动的轴承套6会使齿轮7与其中一个齿块8啮合，在相啮合的齿轮7和齿块8的作用下，进一步增加模具(图中未画出)的转动角度，以使模具(图中未画出)内冷凝后的硅块完成自动卸料，通过上述结构设计使得卸料方式不需人工介入操作，保障了工作人员的工作安全，降低了工作人员的劳动强度，且卸料过程自动运行，保障了企业的生产效率；
[0040]
当齿轮7运动至两个齿块8之间时，模具(图中未画出)在重力作用下通过固定座10带动转盘9回转，回转时，转盘9的底部与球头14接触，球头14受力通过活动杆13带动限位块15运动，并通过弹簧16的弹性形变吸收球头14受的部分力，当球头14运动至与冲击块17的
一端齐平时，转盘9与冲击块17发生碰撞，通过该碰撞产生的冲击使模具(图中未画出)内未能在重力作用下下落的硅块完成脱离，同时在弹簧16的拉力作用下复位的活动杆13会再次通过球头14使转盘9再次转动，通过该方式以实现多次敲击，进一步保障模具(图中未画出)内的硅块的脱离效率，提高企业的生产效率
[0041]
当齿轮7运动至与另一齿块8啮合时，齿轮7通过轴承套6带动转盘9转动，转动过程中，转盘9的底部会与引导杆21接触，通过引导杆21对转盘9进行引导，直至继续运动的转盘9与第二支撑环20完全接触，并再次在第二支撑环20的支撑作用下与水平面保持平行，通过该结构设计使得完成卸料后的模具(图中未画出)可再次进行生产，且整个过程不需要人工操作，极大的提高了企业的生产效率，同时通过设置齿轮7和齿块8使得转盘9在复位过程中不会与引导杆21产生巨大冲击，保障了引导杆21和转盘9的使用寿命。
[0042]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述支撑架11和限位套12的一侧均开设有配重孔，冲击块17的外侧固定安装有加强筋，通过配重孔降低限位套12的制造成本，通过加强筋提高冲击块17的支撑强度，进而提高冲击块17的使用寿命。
[0043]
本实用新型提供的技术方案，通过设置固定座，启动该系统前，先将模具固定安装在固定座上，随后启动驱动单元，通过驱动电机、减速器、连接轴和连接法兰带动转动座转动，转动的转动座通过固定轴带动轴承套和转盘转动，进而带动固定座内的模具以转动座的轴心为旋转轴转动，通过第二支撑环对转动的转盘的底部进行支撑，避免因转盘发生倾斜导致浇注不充分或无法正常冷却和烘干，使转盘在浇注、冷却和烘干的过程中保持稳定，提高整个系统的工作稳定性；
[0044]
通过设置固定轴和转盘，固定轴可以为10个，进而通过10个转盘构成一个十等分的圆盘，其中第一冷却装置和第二冷却装置均占用3份，浇注装置和烘干装置均占用2份，缺口位置占一份，当模具运动至与浇注装置接触时，停滞若干分钟并通过浇注装置完成硅液充型，通过第一冷却装置和第二冷却装置对模具进行冷却，第一冷却装置通过水冷钢板对盛满硅液的模具进行冷却，模具通过第一冷却装置降温为1000度-1200度之间，第二冷却装置通过压力为0.3-0.8兆帕高压水进行喷淋降温，高压水流量10-30l/min，模具通过第二冷却装置降温为200-300度之间，烘干装置采用高压空气干燥，空气温度为150-200度，空气压力为3-5兆帕，空气流量为20-50l/min，离开烘干装置后的硅料温度为100-150度，通过上述设计，使得整个冷却成型过程采用连续浇注，浇注系统处于封闭状态，不会产生大量烟气，降低了对环保设备的要求，同时第二冷却装置采用喷淋水对硅料进行冷却，喷淋水可以反复使用，因此没有废水产生，冷却过程产生的过热水蒸气进行回收利用，过热蒸汽用于加热空气，加热的空气用于硅料的烘干，从而实现了热量的综合利用；
[0045]
通过设置缺口、齿块和齿轮，当转盘的一部分位于缺口内，且与第二支撑环脱离时，转盘在重力作用和偏置固定的固定座的配合下会带动模具发生转动，继续运动的轴承套会使齿轮与其中一个齿块啮合，在相啮合的齿轮和齿块的作用下，进一步增加模具的转动角度，以使模具内冷凝后的硅块完成自动卸料，通过上述结构设计使得卸料方式不需人工介入操作，保障了工作人员的工作安全，降低了工作人员的劳动强度，且卸料过程自动运行，保障了企业的生产效率；
[0046]
通过设置齿块、齿轮和球头，当齿轮运动至两个齿块之间时，模具在重力作用下通过固定座带动转盘回转，回转时，转盘的底部与球头接触，球头受力通过活动杆带动限位块
运动，并通过弹簧的弹性形变吸收球头受的部分力，当球头运动至与冲击块的一端齐平时，转盘与冲击块发生碰撞，通过该碰撞产生的冲击使模具内未能在重力作用下下落的硅块完成脱离，同时在弹簧的拉力作用下复位的活动杆会再次通过球头使转盘再次转动，通过该方式以实现多次敲击，进一步保障模具内的硅块的脱离效率，提高企业的生产效率；
[0047]
通过设置齿轮、齿块和引导杆，当齿轮运动至与另一齿块啮合时，齿轮通过轴承套带动转盘转动，转动过程中，转盘的底部会与引导杆接触，通过引导杆对转盘进行引导，直至继续运动的转盘与第二支撑环完全接触，并再次在第二支撑环的支撑作用下与水平面保持平行，通过该结构设计使得完成卸料后的模具可再次进行生产，且整个过程不需要人工操作，极大的提高了企业的生产效率，同时通过设置齿轮和齿块使得转盘在复位过程中不会与引导杆产生巨大冲击，保障了引导杆和转盘的使用寿命。
[0048]
本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。
[0049]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读取存储介质中，如：rom/ram、磁碟、光盘等。
[0050]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。