专利名称：一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于单晶材料制造技术领域，具体涉及一种抑制软轴提拉型单晶炉软
轴摆动的阻尼器。
背景技术：
软轴提拉型单晶炉采用直拉法制造单晶，它是由软轴带动籽晶边旋转边上升来生 长单晶。实际设备中由于各零件的制造、装配等误差使得悬垂软轴上端与其旋转中心存在 对中偏差，在工作中软轴-单晶系统的旋转运动使得软轴单晶类似圆锥摆一样摆动，影响 了单晶的生长质量。另外软轴-单晶系统的基频(最小固有频率)较低，且正好在籽晶旋 转转速范围内，当籽晶旋转角速度接近软轴-单晶系统的基频时，软轴-单晶系统摆动量明 显增加，使得设备在接近这一转速时无法生产出合格的单晶，只能避开这段工作转速来生 产单晶，从而限制了单晶炉的转速范围，影响了其生产效率。因此，寻找一种结构简单且科
学合理的解决办法来抑制软轴提拉系统的摆动量，一直是单晶炉设备生产厂家亟需解决的 问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，以解决 现有软轴提拉系统的摆动量较大的问题。 本实用新型所采用的技术方案是，一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼
器，包括内部为空腔的旋转空心轴，旋转空心轴内空腔的顶端设置有内部为空腔的上阻尼
套，旋转空心轴内空腔的底端设置有内部为空腔的下阻尼套，上阻尼套和下阻尼套之间设
置有包容在旋转空心轴空腔内的弹簧，轴向穿过上阻尼套内空腔、旋转空心轴内空腔和下
阻尼套内空腔设置有软轴，软轴的顶端设置有钢球，软轴的底端设置有联结端子。 本实用新型的特点还在于，其中的上阻尼套的内部空腔的直径大于软轴的外径； 其中的下阻尼套的内部空腔的直径大于软轴的外径； 其中的下阻尼套的外径小于旋转空心轴内部空腔的直径。 本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，不仅结构简单、装配及拆 卸方便、软轴更换容易，而且可通过振动分析、力学建模计算给定上、下阻尼套与软轴之间 的间隙及下阻尼套外径与旋转空心轴内径之间的间隙，使软轴与上、下阻尼套及下阻尼套 与旋转空心轴之间产生碰撞而消耗摆动能量，起到阻尼器作用，使软轴-单晶系统的摆动 量达到最小。
图1是本实用新型阻尼器的结构示意图。 图中，l.上阻尼套，2.下阻尼套，3.弹簧，4.软轴，5.钢球，6.联结端子，7.旋转空心轴。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。 本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器的结构如图1所示，包括内 部为空腔的旋转空心轴7，旋转空心轴7内空腔的顶端设置有内部为空腔的上阻尼套l，旋 转空心轴7内空腔的底端设置有内部为空腔的下阻尼套2，上阻尼套1和下阻尼套2之间设 置有包容在旋转空心轴7空腔内的弹簧3，轴向穿过上阻尼套1内空腔、旋转空心轴7内空 腔和下阻尼套2内空腔设置有软轴4，软轴4的顶端设置有钢球5，软轴4的底端设置有联 结端子6，上阻尼套1的内部空腔的直径大于软轴4的外径，下阻尼套2的内部空腔的直径 大于软轴4的外径，下阻尼套2的外径小于旋转空心轴7内部空腔的直径。 工作时，上阻尼套1、下阻尼套2、弹簧3、软轴4、钢球5、联结端子6做成一个整体 在旋转空心轴7上进行装配与拆卸，使上阻尼套1、下阻尼套2分别装在旋转空心轴7的上、 下两端，下阻尼套2外径与旋转空心轴7内径之间有一定间隙，上阻尼套1内空腔和下阻尼 套2内空腔与软轴4外径之间有一定间隙，当软轴4有一定摆动幅度时会与上阻尼套1和 下阻尼套2发生碰撞。上阻尼套1与下阻尼套2之间的弹簧3，用来限制下阻尼套2向上 的位移(由于软轴上升引起的)，以便使下阻尼套2保持在旋转空心轴7下端位置。钢球5 卡在巻轮槽中与巻轮联结，联结端子6通过销轴与籽晶夹头联结。 本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，其原理是通过振动分析、 力学建模计算给出上阻尼套1、下阻尼套2内孔径与软轴4的间隙量、下阻尼套2外径与旋 转空心轴7内径之间的间隙量。在工作过程中，当软轴-单晶系统的摆动量达到一定程度 时，软轴4会与上阻尼套1、下阻尼套2发生碰撞，下阻尼套2与旋转空心轴7发生碰撞，此 外软轴4与上阻尼套1、下阻尼套2之间存在摩擦阻力，碰撞及摩擦阻力使软轴_单晶系统 摆动能量损失。碰撞的次数及碰撞时软轴-单晶系统的状态共同决定了摆动能量损失的大 小，合理的间隙及表面质量能使软轴_单晶系统摆动能量损失最大，从而使软轴_单晶系统 的摆动幅值达到最小。
权利要求一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，其特征在于，包括内部为空腔的旋转空心轴(7)，旋转空心轴(7)内空腔的顶端设置有内部为空腔的上阻尼套(1)，旋转空心轴(7)内空腔的底端设置有内部为空腔的下阻尼套(2)，上阻尼套(1)和下阻尼套(2)之间设置有包容在旋转空心轴(7)空腔内的弹簧(3)，轴向穿过上阻尼套(1)内空腔、旋转空心轴(7)内空腔和下阻尼套(2)内空腔设置有软轴(4)，软轴(4)的顶端设置有钢球(5)，软轴(4)的底端设置有联结端子(6)。
2. 根据权利要求1所述的一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，其特征在 于，所述的上阻尼套(1)的内部空腔的直径大于软轴(4)的外径。
3. 根据权利要求1所述的一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，其特征在 于，所述的下阻尼套(2)的内部空腔的直径大于软轴(4)的外径。
4. 根据权利要求1所述的一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，其特征在 于，所述的下阻尼套(2)的外径小于旋转空心轴(7)内部空腔的直径。
专利摘要本实用新型公开的一种抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，包括内部为空腔的旋转空心轴，旋转空心轴内空腔的顶端设置有内部为空腔的上阻尼套，旋转空心轴内空腔的底端设置有内部为空腔的下阻尼套，上阻尼套和下阻尼套之间设置有包容在旋转空心轴空腔内的弹簧，轴向穿过上阻尼套内空腔、旋转空心轴内空腔和下阻尼套内空腔设置有软轴，软轴的顶端设置有钢球，软轴的底端设置有联结端子。本实用新型抑制软轴提拉型单晶炉软轴摆动的阻尼器，结构简单、装配及拆卸方便、软轴更换容易，且可使软轴与上、下阻尼套及下阻尼套与旋转空心轴之间产生碰撞而消耗摆动能量，起到阻尼器作用，使软轴-单晶系统的摆动量达到最小。
文档编号C30B15/30GK201473621SQ20092030610
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者世家伟, 原大宁, 杨润 申请人:西安理工大学