法兰液压夹紧装置和具有其的多晶硅还原炉
技术领域
本发明涉及液压夹紧装置的技术领域，具体地，涉及一种法兰液压夹紧装置和具有该法兰液压夹紧装置的多晶硅还原炉。
背景技术
在多晶硅的生产领域中，多晶硅还原炉是多晶硅还原生产工序的常用设备。而多晶硅还原炉需要有良好的密封性，以保证多晶硅还原的质量，而多晶硅还原炉中的法兰紧固件是多晶硅还原生产工艺过程中需要频繁操作的关键部件。
传统的多晶硅还原炉法兰螺栓紧固系统基本都是通过螺栓螺母的旋紧和松开来实现对螺栓预紧力的加载或卸载。以某多晶硅生产厂法兰外径为2.7m-2.9m的24对棒还原炉为例，法兰上共有较大公称直径螺栓共计40个，法兰紧固时，工人需要对称地按顺序对各个螺栓进行紧固操作;法兰卸载时，又要对称地按顺序对螺栓进行拆卸;因此，以上紧固和拆卸操作费时费力，不利于单炉多晶硅生产时间的缩短，还原炉法兰螺栓紧固系统的人工操作过程亟待改变。
发明人经过研究发现，在法兰频繁启停操作过程中存在以下两个问题：一是法兰需要足够的螺栓预紧力以保证其密封性能;二是目前法兰螺栓预紧力的加载和卸载过程仅仅停留在人工操作的层面，需要耗费大量的人力物力，同时操作时间较长。鉴于此，需要在保证法兰密封的前提下，对人工操作螺栓的方式进行改善，在减少人为干预的情况下，缩短不必要的人工操作时间、提高生产效率，以降低多晶硅的生产成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一方面的实施例提出一种法兰液压夹紧装置，本发明具有可以缩短生产时间，降低劳动强度，提高生产效率的优点。
本发明的第二方面的实施例提出了一种多晶硅还原炉。
根据本发明的第一方面的实施例的法兰液压夹紧装置包括：液压缸，所述液压缸包括缸体和活塞，所述缸体内具有缸室，所述缸体上设有接口，所述接口与所述缸室连通，所述活塞设在所述缸室内;杆组件，所述杆组件与所述活塞相连，且所述杆组件与所述缸体可相对移动，所述杆组件的一部分和所述杆组件的另一部分之间适于夹持法兰组件，或者所述杆组件和所述缸体之间适于夹持所述法兰组件;液压系统，所述液压系统与所述接口连接，所述液压系统可通过所述接口向所述缸室内供油以驱动所述杆组件和所述缸体相对移动从而夹紧所述法兰组件，所述缸室内的油液可通过所述接口回流至所述液压系统内以驱动所述杆组件或所述缸体复位从而释放所述法兰组件。
根据发明实施例的法兰液压夹紧装置，当需要对法兰组件进行夹紧密封时，液压系统通过接口向液压缸的缸室内供油，以驱动杆组件和缸体相对移动，以使杆组件的一部分和杆组件的另一部分之间的间距减小，或者杆组件和缸体之间的间距减小，从而可以对法兰组件的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置需要对法兰组件进行释放时，缸室内的油液可以由接口排出到液压系统内，从而对法兰液压夹紧装置进行泄压，以使杆组件的一部分和杆组件的另一部分之间的间距增大，或者杆组件和缸体之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置从法兰组件上取下。通过本申请的法兰液压夹紧装置对法兰组件进行夹持和释放，可以减小了操作人员的劳动强度，还可以缩短密封法兰组件或释放法兰组件时的操作时间，提高设备的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
在一些实施例中，所述杆组件包括第一杆和第二杆，所述第一杆与所述活塞相连且相对于所述缸体可移动，所述第一杆的第一端和所述第二杆的第一端相连，所述第一杆的第二端与所述第二杆的第二端之间适于夹持法兰组件，所述第一杆的第二端和所述第二杆的第二端在所述第一杆的长度方向上的距离可调以夹持所述法兰组件和释放所述法兰组件;所述液压系统可通过所述接口向所述缸室内供油以驱动所述第一杆相对于所述缸体移动从而夹紧所述法兰组件，所述缸室内的油液可通过所述接口回流至所述液压系统内以驱动所述第一杆复位从而释放所述法兰组件。
在一些实施例中，所述第一杆的第一端和所述第二杆的第一端可转动地相连，所述第二杆还包括位于所述第二杆的第一端和所述第二杆的第二端之间的连接部，所述法兰液压夹紧装置还包括安装架，所述安装架与所述连接部可转动地相连，所述安装架邻近所述第一杆的第二端设有支撑部，所述第二杆的第二端与所述支撑部之间适于夹持所述法兰组件。
在一些实施例中，所述第二杆的第二端包括朝向所述支撑部的挤压平面，所述支撑部包括朝向所述挤压平面的支撑平面。
在一些实施例中，所述第一杆上设有限位件，在所述缸室内的油液回流到所述液压系统后，所述限位件用于限制所述第一杆的轴向移动。
在一些实施例中，所述限位件螺纹连接于所述第一杆的第二端上，在所述缸室内的油液回流到所述液压系统后，所述限位件与所述安装架抵接以限制所述第一杆的轴向移动。
在一些实施例中，所述缸室内安装有弹性件，在所述缸室内的油液回流到所述液压系统后，所述弹性件具有推动所述第一杆复位的弹性力。
在一些实施例中，所述活塞将所述缸室分成第一室和第二室，所述第一室与所述接口连通，所述弹性件位于所述第二室内。
在一些实施例中，所述第一杆包括第一段和第二段，所述第一段的第一端与所述第二段的第一端相连，且所述第一段的第一端位于所述第二室内，所述第一段的第二端伸出所述缸体并与第二杆的第一端可转动地相连;所述第二段的第一端设于所述第一室内，所述第二段的第二端伸出所述缸体并与所述安装架可转动地相连。
在一些实施例中，所述杆组件包括第一杆，所述第一杆的第一端与所述活塞相连，且所述第一杆与所述缸体之间可相对移动，所述第一杆的第二端和所述缸体之间适于夹持法兰组件，所述第一杆的第二端和所述缸体在所述第一杆的长度方向上的距离可调以夹持所述法兰组件和释放所述法兰组件，所述液压系统可通过所述接口向所述缸室内供油以驱动所述第一杆和所述缸体相对移动从而夹紧所述法兰组件，所述缸室内的油液可通过所述接口回流至所述液压系统内以驱动所述第一杆或所述缸体复位从而释放所述法兰组件。
在一些实施例中，所述杆组件还包括销轴，所述第一杆的第二端设有销轴孔，所述销轴可配合在所述销轴孔内以定位所述第一杆的第二端。
在一些实施例中，所述第一杆相对于所述缸体可移动，在所述液压系统向所述缸室内供油时，所述活塞驱动所述第一杆朝向远离所述缸体的方向移动以使所述第一杆的第二端和所述缸体夹紧所述法兰组件，且在所述第一杆的第二端和所述缸体夹紧所述法兰组件时，所述销轴可配合在所述销轴孔内以限制所述第一杆移动。
在一些实施例中，所述缸室内安装有弹性件，在所述缸室内的油液回流到所述液压系统后，所述弹性件具有推动所述第一杆复位的弹性力。
在一些实施例中，所述销轴配合在所述销轴孔内以限制所述第一杆移动，在所述液压系统为所述缸室供油时，所述液压系统驱动所述缸体相对于所述第一杆沿朝向所述销轴的方向移动。
在一些实施例中，所述缸室内安装有弹性件，在所述缸室内的油液回流到所述液压系统后，所述弹性件具有推动所述缸体复位的弹性力。
在一些实施例中，所述弹性件为弹簧和碟簧中的至少一个。
在一些实施例中，所述液压系统包括：液压泵，所述液压泵可通过所述接口向所述缸室内供油;压力继电器，用于检测所述缸室内的油液压力;控制器，所述控制器与所述压力继电器和所述液压泵相连，以根据所述压力继电器检测到的压力控制所述液压泵。
在一些实施例中，所述液压缸和所述杆组件为多个，多个所述液压缸和多个所述杆组件一一对应，多个所述液压缸通过输油管相互串联并与所述液压系统连通。
根据本发明的第二方面的实施例的多晶硅还原炉包括法兰组件和上述任一实施例的法兰液压夹紧装置，所述法兰液压夹紧装置用于夹紧所述法兰组件。
根据本发明实施例的多晶硅还原炉，在多晶硅还原炉工作时，通过液压系统驱动杆组件对多晶硅还原炉的炉口处的法兰组件快速的夹紧和释放，可以缩短密封法兰组件或释放法兰组件时的操作时间，提高多晶硅还原炉的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
附图说明
图1是根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置的示意图。
图2是根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置的主视图。
图3是根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置的侧视图。
图4是根据本发明的另一个实施例的法兰液压夹紧装置的示意图。
图5是图4中法兰液压夹紧装置的安装示意图。
图6是根据本发明的又一实施例的法兰液压夹紧装置的示意图。
图7是图6中法兰液压夹紧装置的安装示意图。
图8是根据本发明实施例的多个法兰液压夹紧装置相互串联的示意图。
附图标记：
100、法兰液压夹紧装置;
101、液压缸;1011、缸室;10111、活塞;101111、凹槽;10112、第一室;101121、凸台;10113、第二室;1012、接口;1013、弹性件;10131、弹簧;10132、碟簧;1014、快拔插头;1015、缸体;
102、杆组件;1021、第一杆;10211、第一段;10212、第二段;1022、第二杆;10221、挤压平面;1023、限位件;1024、销轴孔;10241、销轴;
103、安装架;1031、连接部;1032、支撑部;10321、支撑平面;1033、提手;
104、液压系统;1041、液压泵;10411、输油管;1042、压力继电器;1043、电磁阀;
200、法兰组件;201、上法兰;202、下法兰;2021、法兰筋板;20211、定位孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1至图8描述根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置100和具有该法兰液压夹紧装置100的多晶硅还原炉。
如图1所示，根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置100包括液压缸101、杆组件102和液压系统104，其中液压缸101包括缸体1015和活塞10111，缸体1015内具有缸室1011，活塞10111设在缸室1011内，缸体1015上设有接口1012，且接口1012与缸室1011连通，缸室1011内的油液通过接口1012注入或者排出。
如图1和图4和图6所示，杆组件102与活塞10111相连，且杆组件102与缸体1015可相对移动，杆组件102的一部分和杆组件102的另一部分之间适于夹持法兰组件200，或者杆组件102和缸体1015之间适于夹持法兰组件200。液压系统104与接口1012连接，液压系统104可通过接口1012向缸室1011内供油以驱动杆组件102和缸体1015相对移动从而夹紧法兰组件200，缸室1011内的油液可通过接口1012回流至液压系统104内以驱动杆组件102或缸体1015复位从而释放法兰组件200。
根据发明实施例的法兰液压夹紧装置100，当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动杆组件102和缸体1015相对移动，以使杆组件102的一部分和杆组件102的另一部分之间的间距减小，或者杆组件102和缸体1015之间的间距减小，从而可以对法兰组件200的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置100需要对法兰组件200进行释放时，缸室1011内的油液可以由接口1012排出到液压系统104内，从而对法兰液压夹紧装置100进行泄压，以使杆组件102的一部分和杆组件102的另一部分之间的间距增大，或者杆组件102和缸体1015之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上取下。通过本申请的法兰液压夹紧装置100对法兰组件200进行夹持和释放，可以减小了操作人员的劳动强度，还可以缩短密封法兰组件200或释放法兰组件200时的操作时间，提高设备的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
在一些实施例中，杆组件102包括第一杆1021和第二杆1022，第一杆1021与活塞10111相连且相对于缸体1015可移动，第一杆1021的第一端(如图1中第一杆1021的上端)和第二杆1022的第一端(如图1中第二杆1022的右端)相连，第一杆1021的第二端(如图1中第一杆1021的下端)与第二杆1022的第二端(如图1中第二杆1022的左端)之间适于夹持法兰组件200，第一杆1021的第二端(如图1中第一杆1021的下端)和第二杆1022的第二端(如图1中第二杆1022的左端)在第一杆1021的长度方向上(如图1中的上下方向)的距离可调以夹持法兰组件200和释放法兰组件200。液压系统104可通过接口1012向缸室1011内供油以驱动第一杆1021相对于缸体1015移动从而夹紧法兰组件200，缸室1011内的油液可通过接口1012回流至液压系统104内以驱动第一杆1021复位从而释放法兰组件200。需要说明的是，第一杆1021复位的方向为图1中第一杆1021向下运动的方向。
根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置100，当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，同时第一杆1021带动第二杆1022联动，使得第一杆1021的第二端与第二杆1022的第二端之间的间距减小，从而可以对法兰组件200的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置100需要对法兰组件200进行释放时，缸室1011内的油液可以由接口1012排出到液压系统104内，从而对法兰液压夹紧装置100进行泄压，使第一杆1021的第二端与第二杆1022的第二端之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上取下。
在一些实施例中，如图1至图3所示，第一杆1021的第一端(如图1中第一杆1021的上端)和第二杆1022的第一端(如图1中第二杆1022的右端)可转动地相连。第二杆1022还包括位于第二杆1022的第一端(如图1中第二杆1022的右端)和第二杆1022的第二端(如图1中第二杆1022的左端)之间的连接部1031。
法兰液压夹紧装置100还包括安装架103，安装架103与连接部1031可转动地相连，换言之，第二杆1022可以绕连接部1031转动，且第二杆1022的转动平面与法兰组件200的上端面或下端面垂直。安装架103邻近第一杆1021的第二端(如图1中安装架103的下端)设有支撑部1032，支撑部1032朝法兰组件200的方向(如图1中的左端)延伸设置，使得第二杆1022的第二端与支撑部1032之间适于夹持法兰组件200。
当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，同时第一杆1021带动第二杆1022联动。由于第一杆1021的第一端(如图1中第一杆1021的上端)和第二杆1022的第一端(如图1中第二杆1022的右端)可转动地相连，且第二杆1022可以绕连接部1031转动，从而可以通过第一杆1021带动第二杆1022的第一端朝远离法兰组件200的方向(如图1中的上方)移动，进而带动第二杆1022的第二端朝靠近法兰组件200的方向(如图1中的下方)移动，以减小第二杆1022的第二端与支撑部1032之间的间距，从而对法兰组件200进行夹持。
进一步地，如图1和图3所示，第二杆1022的第二端包括朝向支撑部1032的挤压平面10221，支撑部1032包括朝向挤压平面10221的支撑平面10321。在本申请的一些实施例中，法兰液压夹紧装置100对法兰组件200进行夹持时，挤压平面10221和支撑平面10321分别抵接于法兰组件200的上下两端的端面，以增加法兰液压夹紧装置100与法兰组件200的接触面积，提高法兰组件200的密封性能。
在一些实施例中，如图1所示，第一杆1021上设有限位件1023，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，限位件1023用于限制第一杆1021的轴向移动。换言之，在对缸室1011进行泄压之后，可以通过限位件1023对第一杆1021进行固定，从而可以在缸室1011无液压力的作用下，持续的保持液压夹紧装置对法兰组件200的预紧力，以避免多晶硅还原炉在生产运行过程中法兰组件200温度升高引起高温下液压油性能恶化并最终导致液压系统104的故障问题。
具体地，限位件1023螺纹连接于第一杆1021的第二端上，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，转动限位件1023，限位件1023朝远离缸体1015的方向(如图1中从上到下的方向)移动，直至与安装架103抵接，从而限制第一杆1021的轴向移动。当需要对将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上拆下时，先通过液压系统104对缸室1011供油，当缸室1011内的油压到达一定阈值时，可以抵消限位件1023与安装架103的预紧力，从而方便操作人员将限位件1023朝靠近缸体1015的方向(如图1中从下到上的方向)移动，使得限位件1023与安装架103脱离，然后再将缸室1011内的油液回流到液压系统104中，进而对法兰液压夹紧装置100进行拆卸。
在一些实施例中，如图1和图5所示，缸室1011内安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动第一杆1021复位的弹性力。需要说明的是，第一杆1021复位的方向为图1中向下运动的方向。活塞10111将缸室1011分成第一室10112和第二室10113，第一室10112与接口1012连通，弹性件1013位于第二室10113内。
可选地，弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132中的至少一个，例如弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。
在一些实施例中，如图1所示，第一杆1021包括第一段10211和第二段10212，第一段10211的第一端(如图1中第一段10211的下端)与第二段10212的第一端(如图1中第二段10212的上端)相连，且第一段10211的第一端(如图1中第一段10211的下端)位于第二室10113内，第一段10211的第二端(如图1中第一段10211的上端)伸出缸体1015并与第二杆1022的第一端(如图1中第二杆1022的右端)可转动地相连。
第二段10212的第一端(如图1中第二段10212的上端)设于第一室10112内，第二段10212的第二端(如图1中第二段10212的下端)伸出缸体1015并与安装架103可滑动地相连。具体地，第一段10211的横截面积大于第二段10212的横截面积，活塞10111套设于第二段10212的第一端且与第一段10211的第一端面抵接设置。
在活塞10111受到油压时，活塞10111朝第一段10211的方向移动，而当活塞10111运动到第一段10211和第二段10212之间的台阶面时，活塞10111会带动第一杆1021同步移动，以实现活塞10111与第一杆1021的联动。
在另一些实施例中，如图4至图8所示，第一杆1021的第一端(如图4中第一杆1021的上端)与活塞10111相连，且第一杆1021与缸体1015之间可相对移动，第一杆1021的第二端(如图4中第一杆1021的下端)和缸体1015之间适于夹持法兰组件200，第一杆1021的第二端(如图4中第一杆1021的下端)和缸体1015在第一杆1021的长度方向(如图4中的上下方向)上的距离可调以夹持法兰组件200和释放法兰组件200，即第一杆1021可以在缸体1015内伸缩，或缸体1015相对于第一杆1021移动，进而对法兰组件200进行夹持。
如图1所示，液压系统104与接口1012连接，液压系统104可通过接口1012向缸室1011内供油以驱动第一杆1021相对于缸体1015移动从而夹紧法兰组件200，缸室1011内的油液可通过接口1012回流至液压系统104内以驱动第一杆1021复位从而释放法兰组件200。需要说明的是，在图4和图5中，第一杆1021复位的方向为第一杆1021向上运动的方向;在图6和图7中，第一杆1021复位的方向为第一杆1021向下运动的方向。
根据本发明实施例的法兰液压夹紧装置100，当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，或者驱动缸体1015相对第一杆1021移动，使得第一杆1021的第二端和缸体1015之间的间距减小，从而可以对法兰组件200的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置100需要对法兰组件200进行释放时，缸室1011内的油液可以由接口1012排出到液压系统104内，从而对法兰液压夹紧装置100进行泄压，使得第一杆1021的第二端和缸体1015之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上取下。
在一些实施例中，如图4至图7所示，法兰液压夹紧装置100还包括销轴10241，第一杆1021的第二端(如图4中第一杆1021的下端)设有销轴孔1024，销轴10241可配合在销轴孔1024内以定位第一杆1021的第二端。
具体地，通过将第一杆1021插入法兰组件200的轴孔内，然后液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，使得第一杆1021的第二端和缸体1015之间的间距减小。换言之，法兰组件200的上下端面通过缸体1015邻近第一杆1021的第二端的一侧和销轴10241紧密贴合，以将法兰组件200进行夹紧。
在一些实施例中，如图4和图5所示，第一杆1021相对于缸体1015可移动，在液压系统104向缸室1011内供油时，活塞10111驱动第一杆1021朝向远离缸体1015的方向移动以使第一杆1021的第二端(如图4中第一杆1021的下端)和缸体1015夹紧法兰组件200，且在第一杆1021的第二端和缸体1015夹紧法兰组件200时，销轴10241可配合在销轴孔1024内以限制第一杆1021移动。法兰组件200的一侧设有法兰筋板2021，例如法兰筋板2021设在法兰组件200的下法兰202的一侧，法兰筋板2021上开设有定位孔20211，在液压缸101驱动第一杆1021向下伸出时，销轴孔1024能够与定位孔20211重合，然后再将销轴10241配合在销轴孔1024内，进而对第一杆1021定位。
具体地，如图4和图5所示，在对法兰组件200进行夹紧时，液压缸101设在法兰组件200的上端面并保持不动，然后将第一杆1021穿入至法兰组件200的轴孔内，液压缸101驱动第一杆1021向下伸出，直至第一杆1021上的销轴孔1024向下移动并与法兰筋板2021的定位孔20211重合，然后将销轴10241插入至销轴孔1024内，使得上法兰201和下法兰202的之间具有相互紧贴的预紧力。
进一步地，如图4和图5所示，在缸室1011内安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动第一杆1021复位的弹性力。
可选地，弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132中的至少一个。例如弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，且弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。由此，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有驱动第一杆1021朝复位的方向(如图4中的上方)运动的趋势，使得缸体1015邻近第一杆1021的第二端的一侧与销轴10241之间始终具有密封法兰组件200的预紧力。换言之，在液压缸101泄压之后，法兰液压夹紧装置100可以在无液压力的作用下，持续的保持液压夹紧装置对法兰组件200的预紧力，以避免多晶硅还原炉在生产运行过程中法兰组件200温度升高引起高温下液压油性能恶化并最终导致液压系统104的故障问题。
在另一些实施例中，如图6和图7所示，在对法兰组件200进行夹紧时，先将第一杆1021的销轴孔1024与法兰筋板2021上的定位孔20211重合，然后在销轴孔1024和定位孔20211内穿入销轴102411，即首先需要对第一杆1021的下端进行固定以限制第一杆1021移动，然后通过液压系统104对缸室1011进行供油，由于活塞10111与第一杆1021固定连接，进而液压油可以推动活塞10111并带动第一杆1021的上端相对于缸体1015向上移动。当然也可以理解的是，缸体1015可以相对于第一杆1021沿朝向销轴10241的方向移动，由此使得缸体1015的一侧紧贴法兰组件200的端面，进而对法兰组件200进行夹紧固定。
进一步地，如图6和图7所示，缸室1011内安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动缸体1015复位的弹性力。换言之，在液压缸101泄压之后，弹性件1013推动缸体1015向上移动，以使液压缸101与法兰组件200的接触面脱离，从而方便操作人员对法兰液压夹紧装置100的拆卸工作。
在一些实施例中，如图6和图7所示，活塞10111将缸室1011分成第一室10112和第二室10113，第一室10112位于活塞10111邻近第一杆1021的第二端的一侧(如图6中活塞10111的下侧)，第二室10113位于活塞10111远离第一杆1021的第二端的一侧(如图6中活塞10111的上侧)，第一室10112与接口1012连通，弹性件1013位于第二室10113内。
可选地，弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，且弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。活塞10111上设有凹槽101111，凹槽101111从活塞10111远离第一杆1021的第二端的侧面朝向第一杆1021的第二端凹入，例如图3所示，凹槽101111位于活塞10111的上端。弹性件1013的一端与凹槽101111的底面抵接，弹性件1013的另一端与缸体1015抵接，即活塞10111设在凹槽101111与缸体1015围成的区域内，且弹性件1013位于第二室10113，即弹性件1013可以不与油液接触进而提高了弹性件1013的使用寿命。
进一步地，如图3所示，第一室10112内设有朝向活塞10111的凸台101121，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，活塞10111抵接于凸台101121上，以使缸体1015泄压之后，第二室10113内的容腔不为零，进而方便后续的油液注入至第二室10113内。
在一些实施例中，如图1所示，液压系统104包括液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器(未示出)。液压泵1041可通过接口1012向缸室1011内供油，液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器电连接，以使控制器根据压力继电器1042检测到的压力控制液压泵1041的启闭。当液压泵1041对缸室1011内供油以达到一定的预设压力值时，压力继电器1042通过电信号的方式传输给控制器，进而通过控制器控制压力继电器1042动作，以驱动电磁阀1043关闭液压泵1041，使得液压泵1041停止供油。由此，本申请一些实施例的法兰液压夹紧装置100可以实现对法兰组件200自动的夹紧密封，减少人工干预。
在一些实施例中，如图8所示，液压缸101和杆组件102为多个，多个液压缸101和多个杆组件102一一对应，多个液压缸101通过输油管10411相互串联并与液压系统104连通，从而实现单个液压系统104对多个液压缸101和杆组件102进行控制。
进一步地，如图1至图8所示，接口1012和输油管10411的连接处设有快拔插头1014。在对法兰组件200进行夹紧并通过限位件1023对液压缸101进行保压之后，可以通过快拔插头1014，快速地将液压系统104与液压缸101分离，提高了法兰液压夹紧装置100使用时的灵活性。
下面参考附图描述根据本发明一些具体示例的法兰液压夹紧装置100。
如图1至图3所示，本发明实施例的法兰液压夹紧装置100包括液压缸101、杆组件102和液压系统104。其中液压缸101包括缸体1015和活塞10111，缸体1015内具有缸室1011，活塞10111设在缸室1011内，缸体1015上设有接口1012，且接口1012与缸室1011连通，缸室1011内的油液通过接口1012注入或者排出。缸室1011内还安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动第一杆1021复位的弹性力。活塞10111将缸室1011分成第一室10112和第二室10113，第一室10112与接口1012连通，弹性件1013位于第二室10113内。具体地，弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，且弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。
杆组件102包括第一杆1021和第二杆1022，第一杆1021与活塞10111相连且相对于缸体1015可移动，第一杆1021的上端和第二杆1022的右端可转动地相连，第一杆1021的下端与第二杆1022的左端之间适于夹持法兰组件200，第一杆1021的下端和第二杆1022的左端在第一杆1021的上下方向上的距离可调以夹持法兰组件200和释放法兰组件200。液压系统104与接口1012连接，液压系统104可通过接口1012向缸室1011内供油以驱动第一杆1021相对于缸体1015移动从而夹紧法兰组件200，缸室1011内的油液可通过接口1012回流至液压系统104内以驱动第一杆1021复位从而释放法兰组件200。
当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，同时第一杆1021带动第二杆1022联动，使得第一杆1021的第二端与第二杆1022的第二端之间的间距减小，从而可以对法兰组件200的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置100需要对法兰组件200进行释放时，缸室1011内的油液可以由接口1012排出到液压系统104内，从而对法兰液压夹紧装置100进行泄压，使第一杆1021的第二端与第二杆1022的第二端之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上取下，减小了操作人员的劳动强度。同时，通过液压系统104驱动杆组件102对法兰组件200快速的夹紧和释放，可以缩短了密封法兰组件200或释放法兰组件200时的操作时间，提高设备的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
如图1所示，第一杆1021包括第一段10211和第二段10212，第一段10211的下端与第二段10212的上端相连，且第一段10211的下端位于第二室10113内，第一段10211的上端伸出缸体1015并与第二杆1022的右端可转动地相连;第二段10212的上端设于第一室10112内，第二段10212的下端伸出缸体1015并与安装架103可转动地相连。具体地，第一段10211的横截面积大于第二段10212的横截面积，活塞10111套设于第二段10212的第一端且与第一段10211的第一端面抵接设置。在活塞10111受到油压时，活塞10111朝第一段10211的方向移动，而当活塞10111运动到第一段10211和第二段10212之间的台阶面时，活塞10111会带动第一杆1021同步移动，以实现活塞10111与第一杆1021的联动。
如图1至图3所示，第二杆1022还包括位于第二杆1022左右两端之间的连接部1031，法兰液压夹紧装置100还包括安装架103，安装架103与连接部1031可转动地相连，换言之，第二杆1022可以绕连接部1031转动，且第二杆1022的转动平面与法兰组件200垂直。安装架103下端设有支撑部1032，支撑部1032朝向图1中的左端延伸设置，使得第二杆1022的左端与支撑部1032之间适于夹持法兰组件200。第二杆1022的左端包括朝向支撑部1032的挤压平面10221，支撑部1032包括朝向挤压平面10221的支撑平面10321。从而使得法兰液压夹紧装置100对法兰组件200进行夹持时，挤压平面10221和支撑平面10321分别抵接于上法兰201和下法兰202的端面，以增加法兰液压夹紧装置100与法兰组件200的接触面积，提高法兰组件200的密封性能。
如图1所示，第一杆1021上设有限位件1023，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，限位件1023用于限制第一杆1021的轴向移动。换言之，在对缸室1011进行泄压之后，可以通过限位件1023对第一杆1021进行固定，从而可以在无液压力的作用下，持续的保持液压夹紧装置对法兰组件200的预紧力，以避免多晶硅还原炉在生产运行过程中法兰组件200温度升高引起高温下液压油性能恶化并最终导致液压系统104的故障问题。具体地，限位件1023螺纹连接于第一杆1021的下端，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，转动限位件1023使得限位件1023向下移动，将限位件1023与安装架103抵接，从而限制第一杆1021的轴向移动。当需要对将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上拆下时，先通过液压系统104对缸室1011供油，当缸室1011内的油压到达一定阈值时，可以抵消限位件1023与安装架103的预紧力，从而方便操作人员将限位件1023拧松并向上移动，使限位件1023与安装架103脱离，然后在将缸室1011内的油液回流到液压系统104中，进而对法兰液压夹紧装置100进行拆卸。
如图1所示，液压系统104包括：液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器(未示出)。液压泵1041可通过接口1012向缸室1011内供油，液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器电连接，以使控制器根据压力继电器1042检测到的压力控制液压泵1041的启闭。当液压泵1041对缸室1011内供油以达到一定的预设压力值时，压力继电器1042通过电信号的方式传输给控制器，进而通过控制器控制压力继电器1042动作，以驱动电磁阀1043关闭液压泵1041，使得液压泵1041停止供油。从而可以减少人工干预，实现法兰液压夹紧装置100对法兰组件200自动的夹紧密封。
如图8所示，液压缸101和杆组件102为多个，多个液压缸101和多个杆组件102一一对应，多个液压缸101通过输油管10411相互串联并与液压系统104连通，从而实现单个液压系统104对多个液压缸101和杆组件102进行控制。接口1012和输油管10411的连接处设有快拔插头1014。在对法兰组件200进行夹紧并通过限位件1023对液压缸101进行保压之后，可以通过快拔插头1014，快速地将液压系统104与液压缸101分离，提高了法兰液压夹紧装置100使用时的灵活性。
下面参考附图描述根据本发明另一些具体示例的法兰液压夹紧装置100。
如图4和图8所示，本发明实施例的法兰液压夹紧装置100包括液压缸101、第一杆1021、销轴10241和液压系统104(见图1)。其中液压缸101包括缸体1015和活塞10111，缸体1015内具有缸室1011，活塞10111设在缸室1011内，缸体1015上设有接口1012，且接口1012与缸室1011连通，缸室1011内的油液通过接口1012注入或者排出。
如图4至图7所示，第一杆1021的上端与活塞10111相连，且第一杆1021与缸体1015之间可相对移动，第一杆1021的下端和缸体1015之间适于夹持法兰组件200，第一杆1021的下端和缸体1015沿第一杆1021的上下方向上的距离可调以夹持法兰组件200和释放法兰组件200，即第一杆1021能够在缸体1015内伸缩，进而对法兰组件200进行夹持。液压系统104与接口1012连接，液压系统104可通过接口1012向缸室1011内供油以驱动第一杆1021相对于缸体1015移动从而夹紧法兰组件200，缸室1011内的油液可通过接口1012回流至液压系统104内以驱动第一杆1021复位从而释放法兰组件200。
如图4至图7所示，当需要对法兰组件200进行夹紧密封时，液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，或者驱动缸体1015相对第一杆1021移动，使得第一杆1021的下端和缸体1015之间的间距减小，从而可以对法兰组件200的上下端面进行夹紧密封。当法兰液压夹紧装置100需要对法兰组件200进行释放时，缸室1011内的油液可以由接口1012排出到液压系统104内，从而对法兰液压夹紧装置100进行泄压，使得第一杆1021的下端和缸体1015之间的间距增大，以方便操作人员将法兰液压夹紧装置100从法兰组件200上取下，减小了操作人员的劳动强度。同时，通过液压系统104驱动第一杆1021对法兰组件200快速的夹紧和释放，可以缩短密封法兰组件200或释放法兰组件200时的操作时间，提高设备的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
如图4和图5所示，第一杆1021的下端设有销轴孔1024，销轴10241可配合在销轴孔1024内以定位第一杆1021的下端。具体地，通过将第一杆1021插入法兰组件200的轴孔内，然后液压系统104通过接口1012向液压缸101的缸室1011内供油，以驱动活塞10111带动第一杆1021移动，或者驱动第一杆1021与缸体1015相对移动，使得第一杆1021的下端和缸体1015之间的间距减小。换言之，法兰组件200的上下端面通过缸体1015邻近第一杆1021的下端的一侧和销轴10241配合，以将法兰组件200进行夹紧。
法兰组件200的下法兰202的一侧设有法兰筋板2021，法兰筋板2021上开设有定位孔20211，在液压缸101驱动第一杆1021向下伸出时，销轴孔1024能够与定位孔20211重合。
可选地，如图4和图5所示，在对法兰组件200进行夹紧时，液压缸101设在法兰组件200的上端面并保持不动，然后将第一杆1021穿入至法兰组件200的轴孔内，液压缸101驱动第一杆1021向下伸出，直至第一杆1021上的销轴孔1024向下移动并与法兰筋板2021的定位孔20211重合，然后将销轴10241插入至销轴孔1024内，使得上法兰201和下法兰202的之间具有相互紧贴的预紧力。
进一步地，如图4和图5所示，缸室1011内安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动第一杆1021复位的弹性力。弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。由此，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有驱动第一杆1021朝复位的方向运动的趋势，使得缸体1015邻近第一杆1021的下端的一侧与销轴10241之间始终具有密封法兰组件200的预紧力。换言之，在液压缸101泄压之后，法兰液压夹紧装置100可以在无液压力的作用下，持续的保持法兰液压夹紧装置100对法兰组件200的预紧力，以避免多晶硅还原炉在生产运行过程中法兰组件200温度升高引起高温下液压油性能恶化并最终导致液压系统104的故障问题。
可选地，如图6和图7所示，在对法兰组件200进行夹紧时，先将第一杆1021的销轴孔1024与法兰筋板2021上的定位孔20211重合，然后在销轴孔1024和定位孔20211内穿入销轴102411，即首先需要对第一杆1021的下端进行固定以限制第一杆1021移动，然后通过液压系统104对缸室1011进行供油，由于活塞10111与第一杆1021固定连接，进而液压油可以推动活塞10111并带动第一杆1021的上端相对于缸体1015向上移动。
进一步地，缸室1011内安装有弹性件1013，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，弹性件1013具有推动缸体1015复位的弹性力。换言之，在液压缸101泄压之后，弹性件1013推动缸体1015向上移动，以使液压缸101与法兰组件200的接触面脱离，从而方便操作人员对法兰液压夹紧装置100的拆卸工作。
如图6和图7所示，活塞10111将缸室1011分成第一室10112和第二室10113，第一室10112位于活塞10111下侧，第二室10113位于活塞10111上侧，第一室10112与接口1012连通，弹性件1013位于第二室10113内。可选地，弹性件1013为弹簧10131和碟簧10132，且弹簧10131和碟簧10132套设在第一杆1021周壁且上下排布设置。活塞10111上设有凹槽101111，凹槽101111位于图6中活塞10111的上端。弹性件1013的一端与凹槽101111的底面抵接，弹性件1013的另一端与缸体1015抵接，即活塞10111设在凹槽101111与缸体1015围成的区域内，且弹性件1013位于第二室10113可以不与油液接触进而提高了弹性件1013的使用寿命。进一步地，第一室10112内设有朝向活塞10111的凸台101121，在缸室1011内的油液回流到液压系统104后，活塞10111抵接于凸台101121上，以使缸体1015泄压之后，第二室10113内的容腔不为零，进而方便后续的油液注入至第二室10113内。
如图1所示，液压系统104包括：液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器(未示出)。液压泵1041可通过接口1012向缸室1011内供油，液压泵1041、压力继电器1042、电磁阀1043和控制器电连接，以使控制器根据压力继电器1042检测到的压力控制液压泵1041的启闭。当液压泵1041对缸室1011内供油以达到一定的预设压力值时，压力继电器1042通过电信号的方式传输给控制器，进而通过控制器控制压力继电器1042动作，以驱动电磁阀1043关闭液压泵1041，使得液压泵1041停止供油。从而可以减少人工干预，实现法兰液压夹紧装置100对法兰组件200自动的夹紧密封。
如图8所示，液压缸101和杆组件102为多个，多个液压缸101和多个杆组件102一一对应，多个液压缸101通过输油管10411相互串联并与液压系统104连通，从而实现单个液压系统104对多个液压缸101和杆组件102进行控制。接口1012和输油管10411的连接处设有快拔插头1014。在对法兰组件200进行夹紧并通过限位件1023对液压缸101进行保压之后，可以通过快拔插头1014，快速地将液压系统104与液压缸101分离，提高了法兰液压夹紧装置100使用时的灵活性。
根据本发明实施例的多晶硅还原炉包括上述任一实施例的法兰液压夹紧装置100和法兰组件200，法兰包括上法兰201和下法兰202，下法兰202设于多晶硅还原炉的炉口处，上法兰201与下法兰202配合以密封多晶硅还原炉的炉口。法兰液压夹紧装置100设有多个，且沿法兰组件200的周向等间隔的分布。本申请实施例的法兰液压加紧装置可以代替传统的螺栓预紧的方式对法兰组件200进行夹紧。本申请实施例的多晶硅还原炉，通过液压系统104驱动杆组件102对法兰组件200快速的夹紧和释放，可以缩短密封法兰组件200或释放法兰组件200时的操作时间，提高多晶硅还原炉的生产效率，降低了多晶硅的生产成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
