技術領域

本實用新型是關于一種非金屬晶體制造設備，特別涉及一種具備水冷卻功能的區熔爐上軸。

背景技術

區熔爐是一種新型單晶硅生長爐，它利用線圈加熱多晶硅棒料，使之部分熔化，并從下方用單晶籽晶熔接，從而引制成單晶。區熔爐上軸為多晶料旋轉、升降的傳動機構，爐體為一密封腔，內部充高壓保護氣體，上軸的驅動系統位于爐體外部，因此上軸旋轉、升降運動對軸與爐體的密封性提出了很高的要求。當前采用的密封件都要求溫度不能過高，否則將對密封效果造成影響，甚至損壞密封件，而區熔爐工作時，熔化的多晶硅會對周圍輻射大量的熱，導致上軸溫度升高，可能損壞密封件，因此一個有效的水冷系統對上軸十分必要。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種具有優良的水冷系統的區熔爐上軸。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是：

提供一種具備水冷卻功能的區熔爐上軸，包括圓柱狀主軸，以及掛料盤，所述主軸呈中空狀，其上端部設上端蓋，其下端部設主軸內芯；主軸內芯的底邊與主軸的底邊相接，其主體部分伸入至主軸內部且與主軸的內壁之間緊密配合；主軸內芯的底部由下端蓋封閉，一個護套芯軸穿過下端蓋中心，其一端接至主軸內芯的中心，另一端則接至掛料盤的中心；所述上端蓋上設有進水通道和出水通道，進水通道或出水通道與一根通水鋼管相接，通水鋼管的另一端延伸至主軸內芯上端。

作為進一步的改進，所述護套芯軸上套設鎖緊螺母，在鎖緊螺母與下端蓋之間的護套芯軸上設置陶瓷護套。

作為進一步的改進，所述主軸內芯上端設有一個凸臺，其上端和四周均開設互通的孔，其中上端的孔與所述的通水鋼管的末端相接。

作為進一步的改進，所述掛料盤與護套芯軸通過螺紋固定連接。

作為進一步的改進，所述護套芯軸與主軸內芯通過鍵或緊定螺釘固定連接。

作為進一步的改進，所述主軸內芯主體部分與主軸的內壁之間設密封圈。

作為進一步的改進，所述進水通道和出水通道在上端蓋外部分別連接通水軟管。

作為進一步的改進，所述主軸的外徑為80~160毫米，其內徑為50~80毫米。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

該種區熔爐上軸具有優良的水冷系統，可保證上軸運動的平穩，還可有效降低拉晶時熔融多晶料對上軸溫度的影響，保護密封件，陶瓷護套可以隔絕多晶料與上軸系統的電熱聯系，提供安全可靠的拉晶條件。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖。

圖中的附圖標記為：1上端蓋；2通水軟管；3密封圈；4主軸；5通水鋼管；6主軸內芯；7鎖緊螺母；8陶瓷護套；9護套芯軸；10下端蓋；11掛料盤。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

圖1中的區熔爐上軸包圓柱狀中空的主軸4、主軸內芯6、上端蓋1和下端蓋10，所述上端蓋1安裝于主軸4上端部，主軸內芯6安裝于主軸4下端部，通水鋼管5穿過上端蓋1到達主軸內芯6上端，陶瓷護套8與護套芯軸9用鎖緊螺母7固定并被下端蓋10封裝于主軸內芯6的孔內，掛料盤11與護套芯軸9下括端用螺紋固定。

所述上端蓋1具有進水通道和出水通道，進水通道處安裝有通水鋼管5，進水通道和出水通道在上端蓋1外部分別連接通水軟管5。所述主軸內芯6上端部具有一個豎直方向的進水孔和四個水平方向的相互連通的出水孔，進水孔連接通水鋼管5。區熔爐上軸的水冷卻系統采用進出水都走主軸4內部的方式，避開了主軸4外部（即爐體內部）高溫高壓的惡劣環境，且水道無死角，自下而上均勻的水流不會影響主軸4運動而造成振動等。

所述主軸的外徑為80?~160毫米，其內徑為50?~80毫米，主軸4尺寸過小會造成線性變形大，使運動不平穩，尺寸過大則會造成材料的浪費，且重量增加也不易于安裝。

所述護套芯軸9與主軸內芯6用鍵或者緊定螺釘連接，以保證拉晶時多晶料所需要的平穩旋轉，以達到均勻受熱，提高熔區的穩定性。所述護套芯軸9與主軸內芯6用陶瓷護套8隔開，陶瓷護套8由于陶瓷優良的絕熱和絕緣特性，在拉晶時可以防止下方熔化的多晶硅復雜的熱學和電學狀態影響上軸。所述主軸內芯6和上端蓋1用O形圈與主軸4內孔密封。主軸4旋轉帶動主軸內芯6，主軸內芯6通過鍵或者緊定螺釘與陶瓷護套8連接，保證主軸內芯6與陶瓷護套8同步轉動，再帶動與陶瓷護套8固定的護套芯軸9轉動，進而帶動掛料盤11和多晶料轉動。