CN110004428A - 一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置。镀膜设备包括传动机构、放置在传动机构上的托盘、磁材放置在托盘上;降温装置包括位于托盘下方的水冷挡板,升降机构,软管;水冷挡板安装在升降机构的输出端,水冷挡板内设有冷却槽,冷却槽的出口处和入口处均安装有接头,软管与接头相连接,软管和冷却槽内通有冷媒。本装置采用接触式水冷挡板冷却方式,能快速带走热量,且大面积冷却使得磁材温度均匀下降,从而提高生产效率和产品质量。

Description

一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置
技术领域
本发明涉及一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,特别是一种在钕铁硼永磁材料上镀制镝、铽膜层的真空镀膜快速降温装置。可用于汽车领域、工业电机、风力发电、节能电梯、变频空调、消费类电子等领域。
背景技术
磁材真空镀膜是在钕铁硼永磁材料上镀制镝、铽膜层。利用晶界的镝、铽对于提高矫顽力最显著。“晶界扩散”不仅提高了钕铁硼材料的性能,而且大大减少了重稀土元素的耗量,大幅度降低了材料成本。
由于新能源汽车行业发展迅速,对于磁材使用量急剧攀升,磁材真空镀膜的生产效率受制于镀膜后真空内磁材降温速度过慢,导致产量无法上去。
磁材放在金属托盘上,在镀膜过程中磁材与金属托盘都吸收热量,导致温度升高。镀膜完成后需将磁材温度降低,由于真空环境内热传递缓慢,难以将磁材温度降低,而且温度过高膜层暴露大气环境中会导致膜层性能发生改变,直接影响产品质量或导致事故发生。
现有技术都是采用充入惰性气体循环冷却,气体分子在真空氛围内呈直线运动,从磁材表面带走的热量有限,导致冷却时间长,严重影响节拍时间,生产效率低。
发明内容
针对现有技术中存在的冷却时间长,效率低,产品质量不稳定的问题,本发明至少提供如下技术方案:
一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,镀膜设备包括传动机构、放置在传动机构上的托盘、磁材放置在托盘上;降温装置包括位于托盘下方的水冷挡板,升降机构,软管;水冷挡板安装在升降机构的输出端,水冷挡板内设有冷却槽,冷却槽的出口处和入口处均安装有接头,软管与接头相连接,软管和冷却槽内通有冷媒。
其工作原理如下:水冷挡板的冷却槽及软管中通入冷媒,可以使水冷挡板的温度降低。磁材置于托盘上,可以在传动机构的作用下实现传递。在托盘传递过程中,水冷挡板在升降机构的控制下下降与托盘保持脱离状态;在需要快速降温时,水冷挡板在升降机构的控制下上升,使得水冷挡板升高与托盘接触;磁材的热量通过托盘,水冷挡板,被冷媒带走,从而使得托盘和磁材的温度快速降低。当磁材降温满足要求的时候,水冷挡板在升降机构的控制下下降,与托盘脱离接触,托盘和磁材在传动机构的作用下可以继续传递。
根据镀膜设备传动方式所采用的传动机构不同,可采用不同形式的水冷挡板。比如,当传动机构为沿纵向依次排列的传动辊时,传动辊的轴线沿着横向设置,水冷挡板可以采用多片式,即在相邻两个传动辊间设置一个水冷挡板。而当采用两个传动机构,其形式为,托盘的一端放置在其中一个传动机构上,托盘的另一端放置在另一个传动机构上,此时则可以设置一个位于两个传动机构之间的整片式的水冷挡板。根据镀膜设备传动方式选择多片式或整片式水冷挡板,可以实现各种设备能通用快速降温装置。
所述水冷挡板的冷却槽的形状可以根据需要加工成截面为矩形、圆形或者异形的一种或多种形状。异形,即是形状不规则。在水冷挡板上直接设置冷却槽,可以使冷媒充分和水冷挡板接触,及时和迅速地带走热量,同时,还可以通过选择冷媒的类型,有效地控制磁性材料的冷却温度和冷却速度,提高工艺稳定性和重复性。
进一步的,所述托盘多采用导热性能优良的金属托盘,例如不锈钢、铝合金或钛合金等材质。导热性能优良的金属托盘,特别是不锈钢、铝合金或钛合金等材质,能够及时迅速地在水冷挡板和磁材间进行热量传递。
所述的水冷挡板通过升降机构来实现控制,控制方式可以为电动、气动或液压方式,相应的升降机构为电动升降机构、气动升降机构或液压升降机构。
进一步的,采用液压升降机构时,升降机构为液压缸,水冷挡板安装在液压缸的活塞上,液压缸位于水冷挡板的下方。采用液压升降机构,传递的能量范围大,并能在宽广的范围内实现无级调速,运行平稳,易于实现自动化和高效率。
所述的软管可以采用软质可伸缩的材料,优先采用波纹管。这样在水冷挡板上升的过程中,就能轻松实现伸缩,满足工艺要求的同时,又占地面积小,不容易损坏。
本装置充分利用金属导热性能优的特点,直接带走热量,从而大幅缩短冷却时间,提高生产效率,提升产品质量。具体优点可以归纳如下:
1.采用接触式水冷挡板冷却方式,能快速带走热量,从而提高生产效率;
2.大面积冷却,使得磁材冷却温度均匀下降,从而提高产品质量;
3.根据镀膜设备传动方式选择多片或整片式水冷挡板,实现各种设备能通用快速降温装置;
4.通过冷媒的选择类型,可以有效控制磁材冷却温度,有效提高工艺稳定性和重复性,从而提高产品竞争力。
附图说明
图1是本发明实施例1装置处于磁材传递过程的主视图,水冷挡板与托盘相脱离。
图2是本发明实施例1装置处于快速降温过程的主视图,水冷挡板与托盘相接触。
图3是本发明实施例1装置处于快速降温过程的左视图。
图4是本发明实施例2装置处于磁材传递过程的主视图,水冷挡板与托盘相脱离。
图5是本发明实施例2装置处于快速降温过程的主视图,水冷挡板与托盘相接触。
图6是本发明实施例2装置处于快速降温过程的左视图。
图7是本发明水冷挡板的局部结构示意图。
图中:1为水冷挡板,2为托盘,3为磁材,4为传动机构,5为软管,
6为升降机构,7为冷却槽,8为接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为叙述方便避免歧义,特别说明图1、2、4、5中的左右方向为磁材和托盘移动的方向,定义为纵向。
实施例1
如图1-3为本发明提供的实施例1:一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,镀膜设备包括传动机构4、放置在传动机构上4的托盘2。磁材3放置在托盘2上。降温装置包括位于托盘2下方的水冷挡板1,升降机构6,软管5;水冷挡板1安装在升降机构6的输出端,升降机构可以驱动水冷挡板上下运动,从而使得水冷挡板靠近或远离托盘。如图7所示,水冷挡板1内设有冷却槽7,冷却槽7的出口处和入口处均安装有接头8,软管5与接头8相连接,冷却槽至少有一个出口和一个入口,对应的软管最少有两条,软管的数量、接头的数量、出入口的数量要一致,至少有一条软管进冷媒,至少有一条软管出冷媒,从而实现冷却槽内冷媒的流通,从而实现降低水冷挡板的温度。软管5和冷却槽7内通有冷媒。本实施例中的镀膜设备的传动机构4包括多根沿着纵向依次排列的传动辊,托盘2放置在传动辊上,结合图3所示,每根传动辊的轴线沿着水平横向布置,相邻两个传动辊之间设置一个水冷挡板1。具体实施方式和工作原理如下:
水冷挡板1上设有冷却槽7,冷却槽可以设置在水冷挡板的内部,冷却槽和软管中通入冷媒,可以使水冷挡板1的温度降低;磁材3置于托盘2上,可以在传动机构4的带动下实现传递;通过升降机构6的控制,水冷挡板1可以升降动作,从而实现水冷挡板接触或脱离托盘2。
如图1所示,水冷挡板1在升降机构6控制下下降后,水冷挡板1和托盘2不相接触,此时在水冷挡板1和托盘2之间不产生热传递;
如图2所示,当需要快速降温时,水冷挡板1在升降机构6的控制下上升,使得水冷挡板1升高与托盘2直接接触,磁材3和托盘2的热量,通过水冷挡板1,被冷媒带走,从而使得磁材3的温度达到快速降低。
当磁材3降温满足工艺要求的时候,水冷挡板1在升降机构6的控制下下降,水冷挡板1和托盘2脱离接触,磁材3随托盘2在传动机构4的带动下可以继续传递。
实施例2
除以下技术特征外:其余未提及的技术特征同实施例1。
如图4-6为本发明提供的实施例2:一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,镀膜设备包括传动机构4、放置在传动机构上4的托盘2。磁材3放置在托盘2上。降温装置包括位于托盘2下方的水冷挡板1,升降机构6,软管5;水冷挡板1安装在升降机构6的输出端,如图7所示,水冷挡板1内设有冷却槽7,冷却槽7的出口处和入口处均安装有接头8,软管5与接头8相连接,软管5和冷却槽7内通有冷媒。本实施例中的传动机构4有两个,托盘2的一端放置在其中一个传动机构上,托盘2的另一端放置在另一个传动机构上,即一个传动机构托住托盘下方的一端,另一个传动机构托住托盘下方的另一端。如图6所示,水冷挡板1位于两个传动机构4之间。具体实施方式和工作原理如下:
本实施例中的水冷挡板1是采用整片式的,即整个装置有一个面积比较大的水冷挡板,其工作原理和实施例1是相同的,只不过两个传动机构4分别布置在托盘2下方的两端,所以传动机构4只能和托盘2的两端接触,而整片式的水冷挡板1则是布置在托盘2的下底面的中央大部分地方,因此整片式的水冷挡板1相较实施例1的多片式的,在传递热量的时候接触面积更大更均匀。如图4所示,整片式的水冷挡板与托盘相脱离,如图5所示,整片式的水冷挡板与托盘相接触。进一步的,传动机构4也可以采用多条沿纵向排列的传动辊。
无论是实施例1还是实施例2,其软管5均可以采用软质可伸缩的材料,优先采用波纹管。这样在水冷挡板1升降的过程中,就能轻松实现伸缩,满足工艺要求的同时,又占地面积小,且不容易损坏。而托盘2优先采用导热性能优良的金属托盘,例如不锈钢、铝合金或钛合金等材质。导热性能优良的金属托盘,特别是不锈钢、铝合金或钛合金等材质,能够及时迅速地在水冷挡板1和磁材3间进行热量传递。
所述的水冷挡板1通过升降机构6来实现控制,控制方式可以为电动、气动或液压方式,相应的升降机构为电动升降机构、气动升降机构或液压升降机构。
进一步的,采用液压升降机构时,升降机构4为液压缸,水冷挡板1安装在液压缸的活塞上,液压缸位于水冷挡板1的下方。采用液压升降机构,传递的能量范围大,并能在宽广的范围内实现无级调速,运行平稳,易于实现自动化和高效率。
所述的软管可以采用软质可伸缩的材料,优先采用波纹管。这样在水冷挡板上升的过程中,就能轻松实现伸缩,满足工艺要求的同时,又占地面积小,不容易损坏。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,镀膜设备包括传动机构、放置在传动机构上的托盘;磁材放置在托盘上;其特征在于:降温装置包括位于托盘下方的水冷挡板,升降机构,软管;水冷挡板安装在升降机构的输出端,水冷挡板内设有冷却槽,冷却槽的出口处和入口处均安装有接头,软管与接头相连接,软管和冷却槽内通有冷媒。
2.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:传动机构包括多根沿着纵向依次排列的传动辊,传动辊的轴线沿着横向设置,托盘放置在传动辊上,相邻两个传动辊之间设置一个水冷挡板。
3.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:传动机构有两个,托盘的一端放置在其中一个传动机构上,托盘的另一端放置在另一个传动机构上,水冷挡板位于两个传动机构之间。
4.按照权利要求3所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:两个传动机构均包括多根沿着纵向依次排列的传动辊。
5.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:冷却槽的截面形状为矩形、圆形或者异形。
6.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:托盘为金属托盘,托盘由不锈钢、铝合金或钛合金制成。
7.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:升降机构为电动升降机构、气动升降机构或液压升降机构。
8.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:升降机构为液压缸,水冷挡板安装在液压缸的活塞上,液压缸位于水冷挡板的下方。
9.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:软管为波纹管。
10.按照权利要求1所述的一种应用在磁材真空镀膜设备上的快速降温装置,其特征在于:磁材为钕铁硼永磁材。
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