本实用新型涉及单晶炉设备技术领域，尤其涉及一种导流筒提升装置及单晶炉。
背景技术：
单晶硅，又称硅单晶，是一种半导体材料。单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，并用直拉法生长无错位单晶硅的设备。单晶炉主要包括机架、坩埚驱动装置、主炉室、翻板阀、副炉室、籽晶提升机构、液压驱动装置、真空系统、冲氩气系统及水冷系统。其中主炉室上部与翻板阀密封连接，副炉室放在翻板阀上，主炉室是单晶炉的心脏部位，且热场系统安装在主炉室内。
单晶炉热场是由加热、保温系统及石墨元器件组成并形成一定温度分布的温度场。石墨元器件主要包括：加热器、保温筒、导流筒、炉底护盘、上保温盖等其他部件。
导流筒由内导流筒、外导流筒、导流筒环毡及高纯钼连杆、导流筒支撑环等组成，装配好的导流筒悬挂于水冷屏上，随水冷屏升降移动。但是，因导流筒通过支撑环悬挂于水冷屏上，随水冷屏升降移动，所以导流筒支撑环与水冷屏挂件间有摩擦，易产生金属屑，金属屑进入硅熔液后会导致金属污染，产品报废。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供一种导流筒提升装置及单晶炉，主要目的是优化导流筒的悬挂结构，减少金属屑的产生。
为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
一方面，本实用新型提供了一种导流筒提升装置，该装置包括：承载部和连接部；
所述承载部包括承载杆和承载体，所述承载杆固定连接于所述承载体的一端，所述承载杆的两端分别滚动搭接于水冷屏挂件，所述承载体设有通孔，所述通孔的开孔方向平行于所述承载杆的延伸方向；
所述连接部包括转动轴和u型杆件，所述转动轴间隙配合于所述通孔，所述转动轴的一端固定连接于所述u型杆件的一端，所述转动轴的另一端固定连接于所述u型杆件的另一端，所述u型杆件的中部连接于导流筒的上边缘。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，所述通孔为长条孔槽，所述长条孔槽的中心线和所述承载杆的中轴线相交。
可选的，所述u型杆件的内缘形成u型槽，所述长条孔槽的长度小于所述u型槽的深度。
可选的，所述连接部还包括连接杆，所述u型杆件的中部设有螺纹孔，所述连接杆的一端螺纹连接于所述螺纹孔，另一端连接于凸块，所述凸块卡接于导流筒的上边缘。
另一方面，本实用新型还提供一种单晶炉，其包括：导流筒和两个悬挂系统，两个所述悬挂系统关于所述导流筒的中轴线对称，每一个所述悬挂系统包括水冷屏挂件和前述任一项所述的导流筒提升装置。
借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：
在单晶炉正常运行时，水冷屏升降，依次带动承载杆、承载体和u型杆件升降。因为单晶炉内部机械结构传动的过程中，单晶炉整体结构难免存在略微的震动，所以承载杆就会相对水冷屏挂件发生移动，从而使承载杆和水冷屏挂件之间发生摩擦，产生金属屑。但是，一方面，承载杆滚动搭接于水冷屏挂件，在承载杆的径向截面上，承载杆和水冷屏的接触为点和线的接触，接触面积小，摩擦面积较小；另一方面，承载杆滚动搭接于水冷屏挂件的上表面，滚动摩擦的摩擦系数较小，承载杆和水冷屏挂件的摩擦程度较轻。综上所述，承载杆和水冷屏挂件之间磨损产生的金属屑少于滑动摩擦形式。
其次，转动轴间隙配合于通孔，所以转动轴能够在通孔中转动，平时由于导流筒的重力作用，承载体的中轴线和u型杆件的中轴线位于同一条竖直直线上。因为导流筒的正下方设置有环绕于坩埚的热场，伴随单晶炉整体结构的略微震动，导流筒的中轴线和其下方的热场的中轴线不重合，处于下降状态的导流筒的下端与热场的上端相抵触，导流筒发生偏斜时，u型杆件发生偏斜，并带动转动轴转动于通孔中，但是承载体本身不会严重偏离竖直位置；即使随着导流筒的持续下降，承载体的下端偏离了竖直位置，因为承载杆滚动搭接于水冷屏挂件，即承载杆可以相对于水冷屏挂件发生一定角度的转动，以适应承载体下端位置的变化，但是承载杆和水冷屏挂件的水平相对位置变化不大，避免承载杆脱离水冷屏挂件。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种单晶炉的内部结构示意图；
图2为图1中a部分的放大图；
图3为本实用新型实施例提供的一种导流筒提升装置的侧视和正视的剖视图。
说明书附图中的附图标记包括：承载杆1、承载体2、水冷屏挂件3、转动轴4、u型杆件5、导流筒6、长条孔槽7、连接杆8、凸块9、凹槽10。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，一方面，本实用新型的一个实施例提供的一种导流筒提升装置，其包括：承载部和连接部；
所述承载部包括承载杆1和承载体2，所述承载杆1固定连接于所述承载体2的一端，所述承载杆1的两端分别滚动搭接于水冷屏挂件3，所述承载体2设有通孔，所述通孔的开孔方向平行于所述承载杆1的延伸方向；
所述连接部包括转动轴4和u型杆件5，所述转动轴4间隙配合于所述通孔，所述转动轴4的一端固定连接于所述u型杆件5的一端，所述转动轴4的另一端固定连接于所述u型杆件5的另一端，所述u型杆件5的中部连接于导流筒6的上边缘。
导流筒提升装置得工作过程如下:
在单晶炉正常运行时，水冷屏升降，依次带动承载杆1、承载体2和u型杆件5升降。因为单晶炉内部机械结构传动的过程中，单晶炉整体结构难免存在略微的震动，所以承载杆1就会相对水冷屏挂件3发生移动，从而使承载杆1和水冷屏挂件3之间发生摩擦，产生金属屑。但是，一方面，承载杆1滚动搭接于水冷屏挂件3，在承载杆1的径向截面上，承载杆1和水冷屏的接触为点和线的接触，接触面积小，摩擦面积较小；另一方面，承载杆1滚动搭接于水冷屏挂件3的上表面，滚动摩擦的摩擦系数较小，承载杆1和水冷屏挂件3的摩擦程度较轻。综上所述，承载杆1和水冷屏挂件3之间磨损产生的金属屑少于滑动摩擦形式。
其次，转动轴4间隙配合于通孔，所以转动轴4能够在通孔中转动，平时由于导流筒6的重力作用，承载体2的中轴线和u型杆件5的中轴线位于同一条竖直直线上。因为导流筒6的正下方设置有环绕于坩埚的热场，伴随单晶炉整体结构的略微震动，导流筒6的中轴线和其下方的热场的中轴线不重合，处于下降状态的导流筒6的下端与热场的上端相抵触，导流筒6发生偏斜时，u型杆件5发生偏斜，并带动转动轴4转动于通孔中，但是承载体2本身不会严重偏离竖直位置；即使随着导流筒6的持续下降，承载体2的下端偏离了竖直位置，因为承载杆1滚动搭接于水冷屏挂件3，即承载杆1可以相对于水冷屏挂件3发生一定角度的转动，以适应承载体2下端位置的变化，但是承载杆1和水冷屏挂件3的水平相对位置变化不大，避免承载杆1脱离水冷屏挂件3。
在本实用新型的技术方案中，承载杆1滚动于水冷屏挂件3上，减少了金属屑的产生；当导流筒6发生偏斜时，避免承载杆1和水冷屏挂件3相脱离，优化了导流筒6的悬挂结构。
具体的,导流筒6提升装置整体采用高纯钼制作，金属钼熔点高，热膨胀系数低，硬度大，承载杆1和水冷屏挂件3发生摩擦时，承载杆1不易产生金属屑；承载体2和转动轴4发生摩擦时，不易产生金属屑。
具体的，转动轴4采用螺栓，螺栓的一端穿过u型杆件5的一端侧，并焊接固定；螺栓的另一端穿过u型杆件5的另一端侧，旋紧螺母后，并焊接固定。
如图3所示，在具体实施方式中，所述通孔为长条孔槽7，所述长条孔槽7的中心线和所述承载杆1的中轴线相交。
在本实施方式中，具体的，长条孔槽7长度方向上的中心线的延长线和承载杆1的中轴线垂直相交，长条孔槽7的两端分别为开口槽，所述转动轴4的直径略小于开口槽的直径。当导流筒6发生偏斜时，u型杆件5上升，带动转动轴4上升，转动轴4沿长条孔槽7的长度方向上升，相对于上一实施方式，进一步减小了承载体2的下端偏移的程度，也就进一步减小了承载杆1转动的角度，提高了承载杆1在水冷屏挂件3上的稳定性，避免承载杆1脱离水冷屏挂件3。
如图3所示，在具体实施方式中，所述u型杆件5的内缘形成u型槽，所述长条孔槽7的长度小于所述u型槽的深度。
在本实施方式中，具体的，因为所述长条孔槽7的长度小于所述u型槽的深度。当导流筒6发生偏斜时，转动轴4上升并抵触至长条孔槽7的上端时，u型槽的底部都没有抵触至承载体2的下端，充分利用了u型槽的空间，进一步减小导流筒6的偏斜对承载体2和承载杆1的影响。
如图3所示，在具体实施方式中，所述连接部还包括连接杆8，所述u型杆件5的中部设有螺纹孔，所述连接杆8的一端螺纹连接于所述螺纹孔，另一端连接于凸块9，所述凸块9卡接于导流筒6的上边缘。
在本实施方式中，具体的，连接杆8的另一端固定连接于凸块9，导流筒6的上边缘设有卡槽，凸块9卡接于卡槽内，便于将导流筒6单独拆卸下来，对导流筒6进行维修或更换；连接杆8的一端螺纹连接于螺纹孔，便于更换新的连接杆8。
具体的，凸块9远离连接杆8的一面设有凹槽10，便于卡和螺丝刀，以使连接杆8的一端旋合至螺纹孔中。
如图1所示，另一方面，本实用新型的另一个实施例还提供一种单晶炉，其包括：导流筒6和两个悬挂系统，两个所述悬挂系统关于所述导流筒6的中轴线对称，每一个所述悬挂系统包括水冷屏挂件3和前述任一项所述的导流筒提升装置。
在本实施方式中，具体的，两个导流筒提升装置的连接杆8分别连接于导流筒6上边缘的相对侧。当水冷屏上下移动时，通过两个悬挂系统使导流筒6水平升降，保证单晶棒的顺利拉制。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种导流筒提升装置，其特征在于，包括：
承载部，所述承载部包括承载杆和承载体，所述承载杆固定连接于所述承载体的一端，所述承载杆的两端分别滚动搭接于水冷屏挂件，所述承载体设有通孔，所述通孔的开孔方向平行于所述承载杆的延伸方向；
连接部，所述连接部包括转动轴和u型杆件，所述转动轴间隙配合于所述通孔，所述转动轴的一端固定连接于所述u型杆件的一端，所述转动轴的另一端固定连接于所述u型杆件的另一端，所述u型杆件的中部连接于导流筒的上边缘。
2.根据权利要求1所述的导流筒提升装置，其特征在于，
所述通孔为长条孔槽，所述长条孔槽的中心线和所述承载杆的中轴线相交。
3.根据权利要求2所述的导流筒提升装置，其特征在于，
所述u型杆件的内缘形成u型槽，所述长条孔槽的长度小于所述u型槽的深度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的导流筒提升装置，其特征在于，
所述连接部还包括连接杆，所述u型杆件的中部设有螺纹孔，所述连接杆的一端螺纹连接于所述螺纹孔，另一端连接于凸块，所述凸块卡接于导流筒的上边缘。
5.一种单晶炉，其特征在于，包括：
导流筒和两个悬挂系统，两个所述悬挂系统关于所述导流筒的中轴线对称，每一个所述悬挂系统包括水冷屏挂件和如权利要求1至4任一项所述的导流筒提升装置。
技术总结