一种单晶炉籽晶夹头结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107779947A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201711219553.6(22)申请日2017.11.28(71)申请人浙江晶盛机电股份有限公司地址312300浙江省绍兴市上虞区通江西路218号(72)发明人傅林坚曹建伟孙明倪军夫沈兴潮叶钢飞(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人周世骏(51)Int.Cl.C30B15/32(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种单晶炉籽晶夹头结构(57)摘要本发明涉及单晶炉设备，旨在提供一种单晶炉籽晶夹头结构。该种单晶炉籽晶夹头结构，包括重锤、开口套、夹头护套、籽晶夹头、钨丝绳。本发明的籽晶接头之间通过锥形面定位相连，定位同心度高，受力接触面大，籽晶不易折断。CN107779947ACN107779947A权利要求书1/1页1.一种单晶炉籽晶夹头结构，包括重锤、开口套、夹头护套、籽晶夹头、钨丝绳，其特征在于，所述重锤的主体为圆柱型结构，圆柱型结构的下端面通过梯形斜面过渡到设有外螺纹的圆柱型螺纹段；重锤的上部有开有方形通槽，设该方形通槽的长为L1，高为H1；重锤的上端面中心开有通孔D，通孔D连通至方形通槽，设该通孔D的孔径为D；所述开口套为倒T字形的圆柱体开口套，设开口套的总高为H2，外表面大径为D1，外表面小径为D2，且满足H1＞H2，L1＞D1，D2＞D；开口套倒T字形上部依靠间隙配合进入重锤的D通孔；开口套的内部开有通孔，该通孔包括同心连通的大通孔和小通孔；设大通孔的直径为d1，小通孔的直径为d2，满足：d1＞d2；且大通孔的下端破边至开口套的下端，在该大通孔的下端边缘还设有一个圆锥面的圆角；所述钨丝绳的下端是圆柱型台阶结构，且圆柱型台阶结构的底端是球面度为SR的球面；设设该圆柱型台阶结构的底面直径为D3，圆柱型台阶结构的底面和开口套内部的大通孔能间隙配合，圆柱型台阶结构的底端球面的直径大于D3，钨丝绳本体直径为D4，且D4＜d2，钨丝绳的底端球面和圆柱型台阶结构的总高度为H3；钨丝绳的底端球面能与开口套内部小通孔处的倒角相切；钨丝绳能穿过重锤的通孔D使钨丝绳本体在重锤方形通槽的长度大于开口套的高度，平移开口套使钨丝绳本体进入开口套内部小通孔中心，然后往上拉钨丝绳使开口套倒T上部进入到重锤D孔中；开口套倒T字形上部与重锤的通孔D公差间隙配合，并通过开口套倒T字形下部台阶连接重锤；且重锤、开口套、钨丝绳还满足：H2+H3＞H1；所述籽晶夹头设有中空内腔，中空内腔由上到下依次为内锥形的内腔A、设有内螺纹的内腔B、内腔C，内腔A和内腔B的过渡区为内腔C，过渡区下面还开有直径为d5的结构孔d5与直径为d6的结构孔d6，结构孔d5与结构孔d6通过内腔C的内锥斜面过渡；籽晶夹头的上段利用内腔A的内锥面、内腔B内螺纹，和重锤配合连接；所述夹头护套为圆环状的夹头护套，夹头护套用于减少内部高温辐射到钨丝绳底端的球面；夹头护套开有钨丝绳能通过的缺口，保证在安装好重锤、开口套、籽晶夹头、籽晶后，能通过该缺口穿过钨丝绳安装在重锤上，用于遮住重锤的方形通槽，从而保护重锤与钨丝绳连接，防止重锤掉落。2.根据权利要求1所述的一种单晶炉籽晶夹头结构，其特征在于，所述开口套单边设计有缺口。3.根据权利要求1所述的一种单晶炉籽晶夹头结构，其特征在于，所述重锤的外螺纹和籽晶夹头的内螺纹，都与拉晶旋转方向相反，防止在拉制过程中籽晶夹头与重锤螺纹松脱。4.根据权利要求1所述的一种单晶炉籽晶夹头结构，其特征在于，所述重锤螺纹段下表面与籽晶上表面的间隙为2～3mm，防止引晶时由于硅液面浮力过多的顶升籽晶。5.根据权利要求1所述的一种单晶炉籽晶夹头结构，其特征在于，所述籽晶夹头采用石墨材质的籽晶夹头。2CN107779947A说明书1/3页一种单晶炉籽晶夹头结构技术领域[0001]本发明是关于单晶炉设备领域，特别涉及一种单晶炉籽晶夹头结构。背景技术[0002]单晶硅是光伏发电利用太阳能的主要功能材料，对于现在信息社会越来越关键。众所周知，在单晶炉的拉制过程中断晶是籽晶使用中最为头疼的事情，籽晶在拉晶中所占成本微乎其微，但是如果籽晶出现断晶问题，那么损失却是巨大的，包括硅料，石英坩埚，石墨三瓣埚，甚至热场，炉底板击穿等损失，少则几万，多则十几万，断晶现象在拉制过程中由于投料量过大、机械应力、回炉、拉速温度、籽晶剪断等操作细节控制不好等原因，籽晶夹头结构也是个不可忽视的因素。[0003]直通式籽晶腔通过钼销插入籽晶上的孔固定，此种方法局部受力，晶棒太重时，容易造成籽晶断裂。发明内容[0004]本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种内部