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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