阅读说明：本技术 一种用于铸锭炉的上下料装置以及铸锭炉 (A go up unloader and ingot furnace for ingot furnace ) 是由 方戴立 仲伟沧 吴瑞和 方士兴 于 2019-12-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于铸锭炉的上下料装置以及采用该上下料装置的铸锭炉,其结构合理,操作方便,给操作人员节省很多时间来处理设备的运行情况,从而极大的提高生产效率,节约成本,底座上设置有倾斜设置的导轨,导轨上设置有移动小车,移动小车与左右移动直线驱动装置相连接,移动小车上设置铸锭炉支撑座,铸锭炉支撑座的上端设置有导向杆,导向杆上设置有导向套,导向套安装在铸锭炉上,移动小车上设置有与移动小车铰接连接的第一曲柄,第一曲柄的另一端与第二曲柄铰接连接,第二曲柄的另一端与铸锭炉铰接连接,移动小车上还设置有与移动小车铰接连接的上下移动直线驱动装置,上下移动直线驱动装置的输出端移动能够带动铸锭炉沿导向杆升降。(The invention provides a loading and unloading device for an ingot furnace and the ingot furnace adopting the loading and unloading device, which has reasonable structure and convenient operation, saves a lot of time for operators to deal with the operation condition of equipment, thereby greatly improving the production efficiency and saving the cost, a base is provided with a guide rail which is obliquely arranged, a moving trolley is arranged on the guide rail and is connected with a left-right moving linear driving device, an ingot furnace supporting seat is arranged on the moving trolley, the upper end of the ingot furnace supporting seat is provided with a guide rod, the guide rod is provided with a guide sleeve, the guide sleeve is arranged on the ingot furnace, the moving trolley is provided with a first crank which is hinged with the moving trolley, the other end of the first crank is hinged with a second crank, the other end of the second crank is hinged with the ingot furnace, the moving trolley is also provided with an up-down moving linear driving device which is hinged with the moving trolley, the output end of the up-and-down moving linear driving device moves to drive the ingot furnace to lift along the guide rod.)

一种用于铸锭炉的上下料装置以及铸锭炉

技术领域

本发明涉及铸锭炉技术领域，具体涉及一种用于铸锭炉的上下料装置以及铸锭炉。

背景技术

多晶硅铸锭炉是一种硅重熔的设备，重熔质量的好坏将直接影响硅片转换效率和硅片加工的成品率。由于技术原因,国内的多晶硅铸锭炉市场一直被国外市场垄断。多晶硅铸锭炉产品一直以来都是太阳能多晶硅产业链上的瓶颈，一旦下游光伏市场启动，设备生产企业将呈爆发式增长。

多晶炉中硅原料的重熔和长晶需要一个稳定的温度梯度环境，通常之为热场。铸锭炉中的热场为多晶硅熔化提供大量的热能，在长晶过程中又提供合理的温度梯场以得到合乎要求的多晶硅晶体。生产中，将达到一定纯度要求的多晶硅装入炉中，按工艺要求加热融化、定向长晶、热处理、冷却出炉。而现有多晶硅铸锭炉由于结构设计上的不足，操作过程繁琐不方便，无效操作时间长，时间利用率和生产效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于铸锭炉的上下料装置以及采用该上下料装置的铸锭炉，其结构合理，操作方便，给操作人员节省很多时间来处理设备的运行情况，从而极大的提高生产效率，节约成本。

其技术方案是这样的：一种用于铸锭炉的上下料装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有一倾斜设置的导轨，所述导轨上设置有移动小车，所述移动小车与左右移动直线驱动装置相连接，所述左右移动直线驱动装置能够驱动所述移动小车沿所述导轨移动，所述移动小车上设置铸锭炉支撑座，所述铸锭炉支撑座的上端设置有导向杆，所述导向杆上设置有与所述导向杆导向配合的导向套，所述导向套安装在铸锭炉上，所述移动小车上设置有与所述移动小车铰接连接的第一曲柄，所述第一曲柄的另一端与第二曲柄铰接连接，所述第二曲柄的另一端与所述铸锭炉铰接连接，所述移动小车上还设置有与所述移动小车铰接连接的上下移动直线驱动装置，所述上下移动直线驱动装置的输出端连接到所述第一曲柄与所述第二曲柄的铰接点与所述第一曲柄以及所述第二曲柄构成铰接连接，所述上下移动直线驱动装置的输出端移动能够带动所述铸锭炉沿所述导向杆升降。

进一步的，所述导轨和所述左右移动直线驱动装置分别安装在倾斜设置的导轨支撑架上，所述左右移动直线驱动装置平行于所述导轨设置，左右移动直线驱动装置的输出端通过连接片与所述移动小车相连接，所述左右移动直线驱动装置的输出端移动能够带动所述移动小车沿所述导轨移动。

进一步的，所述移动小车上还设置有与所述导轨配合的防翻挡板。

进一步的，所述左右移动直线驱动装置和所述上下移动直线驱动装置包括液压油缸或气缸或电缸。

一种铸锭炉，包括上炉体和下炉体，所述上炉体和所述下炉体之间通过密封连接结构密封，其特征在于：所述下炉体的下端设置有上述的上下料装置，所述上下料装置能够带动所述下炉体移动进行上下料。

进一步的，底座上通过平台支撑安装有平台，所述上炉体安装在所述平台上，所述平台上还设置有护栏，所述下炉体与上下料装置的第二曲柄铰接连接，上下料装置的导向套安装在所述下炉体上。

进一步的，所述密封连接结构包括设置在所述上炉体和所述下炉体上的上法兰和下法兰，所述上、下法兰的连接部的外侧设置有法兰锁紧抱箍，所述法兰锁紧抱箍内侧设置有与所述上、下法兰的连接部相匹配的锁紧凹槽，所述法兰锁紧抱箍至少设置有两个，所述法兰锁紧抱箍的两端分别设置有卡箍连杆，所述卡箍连杆上分别安装有与所述卡箍连杆铰接连接的曲柄连杆，相邻的两个所述曲柄连杆的另一端铰接连接在一起，所述曲柄连杆的中间设置有条形槽，所述上炉体上设置有上固定板，下固定板与上固定板固定连接，曲柄回转点销轴的两端分别安装在所述上固定板、下固定板上，所述曲柄回转点销轴套装在所述条形槽中对所述曲柄连杆进行导向限位，驱动机构能够通过驱动曲柄连杆绕所述曲柄回转点销轴转动，从而带动所述法兰锁紧抱箍锁紧所述上、下法兰的连接部。

进一步的，所述曲柄连杆通过卡箍回转销轴与所述卡箍连杆铰接连接，相邻的两个所述曲柄连杆的另一端分别通过接头销轴构成铰接连接。

进一步的，所述驱动机构包括液压油缸或气缸或电缸，所述驱动机构的输出端的端部安装有油缸接头，所述接头销轴安装在所述油缸接头上，所述驱动机构安装在位于平台上的连接件上。

进一步的，所述上、下法兰的连接部的其中一个连接部的连接面设置成凸锥面，另一个连接部的连接面设置成与凸锥面相匹配的凹锥面，所述凸锥面与所述凹锥面之间设置有密封件。

进一步的，所述上、下炉体上设置有耐高温隔热体，所述耐高温隔热体的外侧还设置有带水夹套，所述上、下法兰上设置有与所述带水夹套连通的水冷槽，所述上、下法兰的连接部上分别对应所述耐高温隔热体设置有隔热止口。

本发明的用于铸锭炉的上下料装置，其结构合理，操作方便，其利用倾斜设置的导轨产生高度差，便于物料从铸锭炉的炉体内移出，在进行下料时，只需要先控制上下移动直线驱动装置的输出端移动，从而使得铸锭炉沿导向杆下降，直至导向套与铸锭炉支撑座接触，铸锭炉落在铸锭炉支撑座上，随后操作左右移动直线驱动装置的输出端移动，带动移动小车沿导轨移动，使得铸锭炉随着移动小车移动的下料位置处能够进行下料，而进行上料时，只要先操作左右移动直线驱动装置的输出端移动，带动移动小车沿导轨移动到设定位置，然后控制上下移动直线驱动装置的输出端移动带动铸锭炉上升至设定位置后即可重新进行工作，其操作方便，没有无效操作时间，给操作人员节省很多时间来处理设备的运行情况，从而极大的提高生产效率，节约成本；

采用本发明的上下料装置的铸锭炉，其设计成具有相连接的上、下炉体，故在上下料时只需要移动下炉体，上炉体在平台上不动，方便进行上下料操作，减少升降装置的负荷，可以降低设备成本和提高设备运行的稳定性，也起到提高生产效率的作用。

附图说明

图1为本发明的用于铸锭炉的上下料装置的示意图；

图2为采用实施例中的上下料装置的铸锭炉的示意图；

图3为图2中A处的密封连接结构的放大示意图。

图4为本发明的法兰锁紧抱箍锁紧时铸锭炉的密封连接结构的示意图；

图5为本发明的法兰锁紧抱箍锁紧时铸锭炉的密封连接结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

见图1，本发明的一种用于铸锭炉的上下料装置，其中的左右移动直线驱动装置和上下移动直线驱动装置包括液压油缸或气缸或电缸，在本实施例中左右移动直线驱动装置和上下移动直线驱动装置均采用了液压油缸，上下料装置包括底座1，底座1上设置有一倾斜设置的导轨2，导轨2上设置有移动小车3，移动小车3与左右移动直线驱动装置4相连接，左右移动直线驱动装置4能够驱动移动小车3沿导轨2移动，移动小车3上设置铸锭炉支撑座5，铸锭炉支撑座5的上端设置有导向杆6，导向杆6上设置有与导向杆6导向配合的导向套7，导向套7安装在铸锭炉上，移动小车3上设置有与移动小车3铰接连接的第一曲柄8，第一曲柄8的另一端与第二曲柄9铰接连接，第二曲柄9的另一端与铸锭炉铰接连接，移动小车3上还设置有与移动小车3铰接连接的上下移动直线驱动装置10，作为上下移动直线驱动装置10的液压油缸的活塞杆连接到第一曲柄8与第二曲柄9的铰接点与第一曲柄8以及第二曲柄9构成铰接连接，作为上下移动直线驱动装置10的活塞杆移动能够带动铸锭炉沿导向杆6升降。

具体在本实施例中，导轨2和左右移动直线驱动装置4分别安装在倾斜设置的导轨支撑架11上，左右移动直线驱动装置4平行于导轨2设置，作为左右移动直线驱动装置4的液压油缸的活塞杆通过连接片12与移动小车3相连接，作为左右移动直线驱动装置4的的液压油缸的活塞杆移动，能够带动移动小车3沿导轨2移动。

在本发明的一个实施例中，移动小车3上还设置有与导轨2配合的防翻挡板13，用于防止移动移动小车翻车。

见图2至图5，在本发明的实施例中，还提供了一种铸锭炉，包括上炉体13和下炉体14，上炉体13和下炉体14之间通过密封连接结构密封，下炉体14的下端设置有上述实施例中的上下料装置，上下料装置能够带动下炉体14移动进行上下料。

具体的，底座1上通过平台支撑15安装有平台16，上炉体13安装在平台16上，平台16上还设置有护栏17，下炉体14与上下料装置的第二曲柄9铰接连接，上下料装置的导向套7安装在下炉体14上，另外，在本实施例中，导向套和导向柱对应设置有四个，分别设置在下炉体14的四周。

在本实施例中，密封连接结构包括设置在上炉体13和下炉体14上的上法兰18和下法兰19，上法兰18和下法兰19的连接部的外侧设置有法兰锁紧抱箍38，法兰锁紧抱箍38内侧设置有与上法兰18和下法兰19的连接部相匹配的锁紧凹槽20，在本实施例中，法兰锁紧抱箍38设置有四个，法兰锁紧抱箍38的两端分别设置有卡箍连杆21，卡箍连杆21上分别安装有与卡箍连杆21铰接连接的曲柄连杆22，曲柄连杆22通过卡箍回转销轴29与卡箍连杆21铰接连接，相邻的两个曲柄连杆22的另一端分别通过接头销轴30构成铰接连接，曲柄连杆22的中间设置有条形槽23,上炉体13上设置有上固定板24，下固定板25与上固定板24固定连接，曲柄回转点销轴26的两端分别安装在上固定板24、下固定板25上，曲柄回转点销轴26套装在条形槽23中对曲柄连杆22进行导向限位，驱动机构能够通过驱动曲柄连杆22绕曲柄回转点销轴26转动，从而带动法兰锁紧抱箍38锁紧上法兰18和下法兰19的连接部。

具体的，驱动机构27可以采用液压油缸或气缸或电缸，驱动机构27的活塞杆的端部安装有油缸接头28，接头销轴30安装在油缸接头28上，而驱动机构27安装在位于平台16上的连接件31上。

另外，在本实施例中，上法兰18连接部的连接面设置成凸锥面181，下法兰19的连接部的连接面设置成与凸锥面181相匹配的凹锥面191，凸锥面181与凹锥面191之间设置有密封件32，这样的设计可以在法兰密封时可以起到定位导向作用，形状稳定性更好不易变形，可以提高长期密封可靠性，相对于原有的平法兰负压密封效果差的情况具有显著的进步，此外，凸锥面与凹锥面之间设置有密封件，确保了密封效果。

另外，在本实施例中，上炉体13、下炉体14上分别设置有耐高温隔热体33，耐高温隔热体33的外侧还设置有带水夹套34，上法兰18、下法兰19上设置有与带水夹套连通的水冷槽35，上法兰18、下法兰19的连接部上分别对应耐高温隔热体设置有隔热止口36，上炉体13上还设置有加热及温控器件37，铸锭炉通过带水夹套作为隔热层，在热场内产生温度梯度，使得从下往上定向长晶，热力场温度强度和均匀度及控制精度高，使得在整个长晶过程中故障率低性能稳定，结晶过程降温控制精确冷却效果好，铸锭纯度高；上炉体、下炉体上采用耐高温隔热体，也是针对原来结构存在的上限温度升温慢且难达到，导热快热损失大热效率低所采用采用耐高温隔热体，可起到与带水夹套隔热并保温，迅速达到结晶上限温度，升温快热损失小热效率高。

以下描述上述实施例中的铸锭炉下料的过程：

开始下料后，液压油缸或气缸或电缸作为驱动机构，其活塞杆伸出带动油缸接头移动，拉动曲柄连杆的一端朝向液压油缸或气缸或电缸的活塞杆伸出的方向移动，曲柄连杆的中部开有条形槽，由于曲柄回转点销轴固定不动，曲柄连杆绕曲柄回转点销轴发生回转并移动，本实施例中由于设置有4个法兰锁紧抱箍，液压油缸或气缸或电缸对应设置有四个，4个液压油缸或气缸或电缸同步动作，其它关联件亦同步，曲柄连杆的另一端将作用力作用在卡箍回转销轴上，分离法兰锁紧抱箍和上、下法兰，将法兰锁紧抱箍强制远离上、下法兰一定的距离，然后即可打开上、下法兰；

上、下法兰打开后，先控制作为上下移动直线驱动装置的液压油缸的活塞杆收缩，从而使得铸锭炉沿导向杆下降，直至导向套与铸锭炉支撑座接触，铸锭炉落在铸锭炉支撑座上，随后操作作为左右移动直线驱动装置的液压油缸的活塞杆伸出，带动移动小车沿导轨移动，使得铸锭炉随着移动小车移动的下料位置处能够进行下料。

以下描述上述实施例中的铸锭炉上料的过程：

下炉体装料后进行上料，只先操作作为左右移动直线驱动装置的液压油缸的活塞杆收缩，带动移动小车沿导轨移动到设定位置，然后控制作为上下移动直线驱动装置的液压油缸的活塞杆伸出带动铸锭炉上升至设定位置，上、下法兰接触，随后液压油缸或气缸或电缸的活塞杆收缩带动油缸接头移动，拉动曲柄连杆的一端朝向液压油缸或气缸或电缸的活塞杆收缩的方向移动，曲柄连杆的中部开有条形槽，由于曲柄回转点销轴固定不动，曲柄连杆绕曲柄回转点销轴发生回转并移动，曲柄连杆的另一端将作用力作用在卡箍回转销轴上，将法兰锁紧抱箍强制向上、下法兰处移动，本实施例中由于设置有4个法兰锁紧抱箍，液压油缸或气缸或电缸对应设置有四个，4个液压油缸或气缸或电缸同步动作，其它关联件亦同步，再利用法兰连接部的斜面导向，法兰锁紧抱箍可将上、下法兰锁紧，此后铸锭炉可以重新开始工作。

本发明的上下料装置，其结构合理，操作方便，其利用倾斜设置的导轨产生高度差，便于物料从铸锭炉的炉体内移出，在进行下料时，只需要先控制上下移动直线驱动装置的输出端移动，从而使得铸锭炉沿导向杆下降，直至导向套与铸锭炉支撑座接触，铸锭炉落在铸锭炉支撑座上，随后操作左右移动直线驱动装置的输出端移动，带动移动小车沿导轨移动，使得铸锭炉随着移动小车移动的下料位置处能够进行下料，而进行上料时，只要先操作左右移动直线驱动装置的输出端移动，带动移动小车沿导轨移动到设定位置，然后控制上下移动直线驱动装置的输出端移动带动铸锭炉上升至设定位置后即可重新进行工作，其操作方便，没有无效操作时间，给操作人员节省很多时间来处理设备的运行情况，从而极大的提高生产效率，节约成本；

本发明的铸锭炉，其密封及整体结构更合理，密封精度和气密性能更可靠，能长时间维持内部真空度，一次投料量大，热力场温度强度和均匀度及控制精度高，使得结晶过程降温控制精确冷却效果好，铸锭纯度高，铸锭炉使用中的过程操作自动化程度高，使其更方便操作，减少无效操作时间，提高时间利用率和生产效率节约成本；

其设计成具有相连接的上、下炉体，故在上下料时只需要移动下炉体，上炉体在平台上不动，方便进行上下料操作，减少升降装置的负荷，可以降低设备成本和提高设备运行的稳定性，也起到提高生产效率的作用；

此外，铸锭炉的密封连接结构，通过设置法兰锁紧抱箍来锁紧上法兰、下法兰，法兰锁紧抱箍的内侧设置有与上、下法兰的连接部相匹配的锁紧凹槽，能够提高上、下法兰的连接部的密封性，法兰锁紧抱箍是通过驱动机构驱动实现与法兰锁紧和分离，无需人工操作，过程操作自动化程度高，使其更方便操作，减少无效操作时间，提高时间利用率和生产效率节约成本，同时，本发明的铸锭炉的密封连接结构密封的持久性好，多次锁紧和分离操作后也不会发生机械磨损，具有持久的密封效果和较高的密封精度，能长时间维持铸锭炉的内部真空度，从而实现提高铸锭炉的结晶率和纯度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。