本發明是關于單晶硅制備設備領域，特別涉及用于單晶硅生長爐爐室鎖緊機構。

背景技術：

單晶硅是電子信息材料和光伏行業中的最基礎性材料，而直拉法單晶爐是生產硅單晶的關鍵技術裝備。單晶爐在生產過程中，需要中途取晶和二次加料，因爐體還有硅料存在，需保持主爐室內的壓力及溫度等狀態不變，單獨打開副爐室。在安裝熱場坩堝及裝料等操作時需同時打開隔離閥及副爐室。

現有的技術方案為利用掛接板組件裝置去執行副爐室單獨升降及副爐室與隔離閥同步升降，且旋轉機構可以適用于副爐室單獨旋轉及與隔離閥一起旋轉(詳見專利號201420471684.9)。但是此專利只能提供兩者的連接，并且結構較簡單輕便，單靠銷軸與腰型槽的貼合面進行連接，在副爐室和隔離閥一起提升時無法提供安全保證，尤其當掛接板組件的銷軸出問題時，容易發生隔離閥掉落的意外情況。現有技術一般采用副爐室和隔離閥的法蘭上增加幾處卡塊，需要鎖緊時通過人工進行安裝卡套進行手動鎖緊，此方案比較浪費時間，影響單晶爐的使用操作效率。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種既使實現副爐室單獨升降保持松開狀態，副爐室與隔離閥同步升降時保持鎖緊狀態的鎖緊機構。為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種用于單晶硅生長爐爐室鎖緊機構，用于副爐室和隔離閥進行鎖緊與松開，所述用于單晶硅生長爐爐室鎖緊機構包括鎖緊塊、鎖緊鉤、傳遞套、氣動件、控制元件；

所述氣動件的內部從上而下設有兩個內腔，即上內腔和下內腔，上內腔和下內腔之間通過活塞間隔，活塞能夠通過氣壓在腔內滑動，且上內腔和下內腔密封隔離，上內腔、下內腔還分別設有氣管用于連接氣泵；在下內腔一側的活塞與連接桿的一端固定，連接桿的另一端穿出氣動件的底部并安裝有下端滑塊；氣動件的頂部安裝有上端滑塊；所述氣動件外部套有傳遞套，并通過傳遞套固定在掛接板法蘭上，即氣動件能隨著掛接板轉動而周向運動，進而控制副爐室和隔離閥的鎖緊與松開；

所述鎖緊塊安裝在副爐室上，鎖緊塊上有封閉的弧形槽口，氣動件的上端滑塊能安裝在弧形槽口中并在弧形槽口中滑動；所述鎖緊鉤安裝在隔離閥上，鎖緊鉤上有一個開口的滑槽，當掛接板處于副爐室和隔離閥分離狀態時，氣動件下端滑塊未滑入鎖緊鉤的滑槽中，氣動件中的活塞處于放松狀態；當掛接板處于副爐室和隔離閥連接狀態時，氣動件的下端滑塊能滑到滑槽中，氣動件中的活塞處于壓縮狀態，氣動件鎖緊副爐室與隔離閥同時運動；

所述控制元件采用壓緊傳感器，壓緊傳感器安裝在氣動件的下內腔中，當氣動件的下端滑塊滑入鎖緊鉤的滑槽中，氣動件中的活塞處于壓縮狀態，壓緊傳感器能通過壓緊放松來反饋信號，方便通過外部控制氣泵使氣動件中的活塞放松或者壓縮，進而控制副爐室和隔離閥的松開或者鎖緊。

在本發明中，當壓緊傳感器收到信號需要將副爐室和隔離閥鎖緊時，氣動件內部的下內腔由氣泵增加氣壓，使氣動件的下端滑塊連接的活塞往上滑動，將副爐室上的鎖緊塊和隔離閥上的鎖緊鉤壓緊，從而使副爐室和隔離閥進行鎖緊，壓緊力計算如下：

f＝(1+n)[p1(s1-s2)-p2s1]

其中，鎖緊機構數量為1+n，n是自然數；p1為下內腔氣泵輸出壓強，p2為上內腔氣壓，s1為活塞面積，s2為連接桿截面面積；由于氣動件內部活塞和連接桿都是圓柱形的，且活塞的直徑為d，連接桿的直徑為d，因此s1＝πd²/4，s1＝πd²/4。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明能夠增加單晶爐在副爐室和隔離閥、爐蓋一同旋開時的安全性和穩定性，保證兩者之間的連接可靠性，防止連接松動導致的安全事故發生；本發明能夠通過調節鎖緊機構的數量和氣泵壓力來改變所需要的壓緊力，以便適應不同的場合。

本發明既能使實現副爐室單獨升降保持松開狀態，也能使副爐室與隔離閥同步升降時保持鎖緊狀態，保證了副爐室和隔離閥同步升降時候的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的的安裝圖示意圖。

圖2為本發明的松開狀態圖。

圖3為本發明的鎖緊狀態圖。

圖4為本發明中氣動件的結構示意圖。

圖中的附圖標記為：1隔離閥組件；2副爐室；3掛接板；4鎖緊塊；5傳遞套；6氣動件；61上內腔；62下內腔；7鎖緊鉤；8上端滑塊；9氣管；10活塞；11下端滑塊；12連接桿。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

如圖1所示的一種用于單晶硅生長爐爐室鎖緊機構包括鎖緊塊4、鎖緊鉤7、傳遞套5、氣動件6、控制元件，通過1+n個這樣的機構進行爐室的環向鎖緊，以實現副爐室2和隔離閥同步升降時的鎖緊狀態。

如圖4所示，所述氣動件6的內部從上而下設有兩個內腔，即上內腔61和下內腔62，上內腔61和下內腔62之間通過活塞10間隔，活塞10能夠通過氣壓在腔內滑動，且上內腔61和下內腔62密封隔離，上內腔61、下內腔62還分別設有氣管9用于連接氣泵。在下內腔62一側的活塞10與連接桿12的一端固定，連接桿12的另一端穿出氣動件6的底部并安裝有下端滑塊11。氣動件6的頂部安裝有上端滑塊8。所述氣動件6外部套有傳遞套5，并通過傳遞套5固定在掛接板3法蘭上，即氣動件6能隨著掛接板3轉動而周向運動，進而控制副爐室2和隔離閥的鎖緊與松開：當掛接板3處于副爐室2和隔離閥分離狀態時，氣動件6的下端滑塊11未滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動件6屬于放松狀態；當掛接板3處于副爐室2和隔離閥連接狀態時，氣動件6的下端滑塊11滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動件6屬于壓縮狀態。

所述鎖緊塊4安裝在副爐室2上，鎖緊塊4上有封閉的弧形槽口，氣動件6的上端滑塊8能安裝在弧形槽口中并在弧形槽口中滑動。所述鎖緊鉤7安裝在隔離閥上，鎖緊鉤7上有一個開口的滑槽，氣動件6的下端滑塊11能滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動件6鎖緊副爐室2與隔離閥同時運動。

所述控制元件采用壓緊傳感器，壓緊傳感器安裝在氣動件6的下內腔62，當氣動件6的下端滑塊11滑入鎖緊鉤7的滑槽中，氣動件6屬于壓縮狀態，壓緊傳感器通過壓緊放松來反饋信號，從而控制氣動件6的放松和壓縮，進而控制副爐室2和隔離閥的松開和鎖緊。當壓緊傳感器收到信號需要將副爐室2和隔離閥鎖緊時，氣動件6內部的下內腔62由氣泵增加氣壓，使氣動件6的下端滑塊11連接的活塞10往上滑動，將副爐室2上的鎖緊塊4和隔離閥組件1上的鎖緊鉤7壓緊，從而使副爐室2和隔離閥進行鎖緊。現壓緊力計算如下：

f＝(1+n)[p1(s1-s2)-p2s1]

其中，鎖緊機構數量為1+n，p1為下內腔62氣泵輸出壓強，p2為上內腔61氣壓，s1為活塞10面積，s2為上端連接桿12截面面積；由于氣動件6內部活塞10(直徑為d)和下端連接桿12(直徑為d)都是圓柱形的，因此s1＝πd²/4，s1＝πd²/4。

如圖2、圖3所示，當掛接板3旋到分離狀態時，氣動件6的下端滑塊11未滑入到鎖緊鉤7的滑槽中，此時副爐室2與隔離閥1處于分離狀態，并且壓緊傳感器沒有收到信號，則信號沒有反饋到外面控制器，氣泵不工作，氣動件6處于放松狀態。當掛接板3旋到連接狀態時，氣動件6的下端滑塊11滑入到鎖緊鉤7的滑槽中，副爐室2與隔離閥1處于連接狀態。此時壓緊傳感器收到壓緊信號，反饋到外面控制器使氣泵工作，氣動件6的下內腔62氣壓增大，將活塞10往上壓，上端滑塊8和下端滑塊11則將副爐室2和隔離閥組件1鎖緊，保證它們同時升降、旋開和旋閉過程的安全可靠性。

通過本發明按照以下操作執行副爐室2、隔離閥的松開與鎖緊：

在一般情況下，掛接板3使副爐室2與隔離閥處于分離狀態，鎖緊機構的氣動件6的下端滑塊11為懸空狀態。當需要將副爐室2與隔離閥進行鎖緊時，掛接板3旋轉至連接狀態，則氣動件6的下端滑塊11滑入到隔離閥上的鎖緊鉤7的滑槽中。氣動件6受到擠壓觸動了壓緊傳感器，外部控制使氣動件6進行壓縮，氣動件6的上端和下端滑塊11分別壓緊副爐室2上的鎖緊塊4和隔離閥上的鎖緊鉤7，使副爐室2和隔離閥進行了鎖緊，保證了副爐室2和隔離閥在同時升降和旋開過程的安全性和穩定性。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容中直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。