CN217343578U - 磁芯用热压成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了磁芯用热压成型设备，涉及磁芯制造设备技术领域。本实用新型所提供的磁芯用热压成型设备，包括热压炉、温控装置、压力机构和控制器，通过在热压炉内设置固定测温器和移动测温器，并且将固定测温器安装于均温区内以测量均温区的温度，将移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度，进而根据均温区的温度和磁芯料胚的温度，控制器能够控制加热体是否继续加热，以及液压驱动器是否驱动热压头移动以对磁芯料胚进行热压成型，进而能够实现炉内温度的自动精确调控，提高热压成型产品的良品率。

Description

磁芯用热压成型设备

技术领域

本实用新型涉及磁芯制造设备技术领域，尤其涉及一种磁芯用热压成型设备。

背景技术

在现代电力电子技术领域，为确保互感器的测量精度，一般需要制备具有线性磁滞回线特性的纳米晶合金磁芯，该磁芯能实现抗直流功能，同时该磁芯还具有较低的剩余磁极化强度和小的矫顽力，进而能够有效减小测量误差。

制备纳米晶合金磁芯时因需要高温加热加压，所以一般需要热压成型设备才能制备完成。在热压成型时，温控是热压成型的关键参数之一，现有的热压成型设备在温度控制方面都不够精确化和智能化，影响产品的良品率；现有的热压成型设备中炉体结构复杂，且升温速率和降温速率都较慢，且不能快速实现炉内温度的均匀化；另外，现有的热压成型设备中的加压装置在高温环境下工作容易受热变形，进而导致压力不稳定，也影响产品的良品率。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能实现精确温控、提升产品良品率的磁芯用热压成型设备。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

提供一种磁芯用热压成型设备，包括：

热压炉，所述热压炉内设有用于放置待加工磁芯料胚的均温区和对所述均温区内的所述磁芯料胚进行加热的加热体；

温控装置，所述温控装置包括固定测温器和移动测温器，所述固定测温器安装于所述均温区内以测量均温区的温度，所述移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度；

压力机构，所述压力机构包括安装于热压炉的热压头和能够驱动所述热压头移动至所述均温区对其内的磁芯料胚进行热压成型的液压驱动器；

控制器，所述加热体、固定测温器、移动测温器和液压驱动器都与所述控制器进行电连接。

本申请的磁芯用热压成型设备，通过在热压炉内设置固定测温器和移动测温器，并且将固定测温器安装于均温区内以测量均温区的温度，将移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度，进而根据均温区的温度和磁芯料胚的温度，控制器能够控制加热体是否继续加热，以及液压驱动器是否驱动热压头移动以对磁芯料胚进行热压成型，实现炉内温度的自动精确调控，提高热压成型产品的良品率。

优先的，所述固定测温器和移动测温器都为耐高温热的测温热电偶。

优先的，所述固定测温器和移动测温器都为钨铼热电偶。

优先的，所述温控装置包括能够显示所述固定测温器和移动测温器的实时检测温度的温度测控仪表，所述温度测控仪表与所述控制器电连接。

优先的，所述热压炉包括炉体和安装于所述炉体的风机，所述风机与所述控制器电连接，所述炉体内设有所述均温区和位于所述均温区四周的风道区，所述均温区和所述风道区之间由内而外依次设有隔热屏、加热体和保温层；所述均温区充填有保护气体，所述风机将所述加热体所产生的热量经所述风道区抽送到均温区与所述保护气体混合均匀。

优先的，所述隔热屏和所述保温层围成有发热空间，所述加热体位于所述发热空间内，所述所述隔热屏和所述保温层均开设有通气风道，所述通气风道连通所述发热空间，所述风机的进气口对应所述保温层的通气风道。

优先的，所述炉体安装有用于将炉体内抽成真空状态的抽真空装置，所述炉体还安装有氮气充气阀门和用于排出炉内气体的排气阀门，所述抽真空装置、氮气充气阀门和排气阀门都与所述控制器电连接。

优先的，所述炉体包括炉外壁和炉内壁，所述炉外壁和所述炉内壁之间设有双层水冷结构，所述双层水冷结构与所述控制器电连接。

优先的，所述热压头包括位于所述均温区上方的上压头和位于所述均温区下方的下压头，所述液压驱动器驱动所述上压头和/或下压头移动能够进入所述均温区热压所述磁芯料胚。

优先的，所述上压头和/或下压头为具有水冷系统的水冷压头，所述水冷系统与所述控制器电连接。

综上所述，本实用新型提供的磁芯用热压成型设备具有如下技术效果：

1、通过在热压炉内设置固定测温器和移动测温器，并且将固定测温器安装于均温区内以测量均温区的温度，将移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度，进而根据均温区的温度和磁芯料胚的温度，控制器能够控制加热体是否继续加热，以及液压驱动器是否驱动热压头移动以对磁芯料胚进行热压成型，进而能够实现炉内温度的自动精确调控，提升热压成型产品的良品率；

2、通过设置风机、氮气充气阀门和排气阀门，在需要炉内降温时，排气阀门排出炉内高温气体的同时，氮气充气阀门补充新的低温氮气，且通过风机作为炉体内气体流动的动力源，由于氮气作为防止氧化和温度传递的介质，这样既能够达到防止炉体内物质氧化，又能够确保氮气的平衡来进行快速降温，还能保持炉体内温度均衡；

3、通过设置位于均温区上方的上压头和位于均温区下方的下压头，液压驱动器能够驱动上压头和下压头都可移动，确保热压头有足够的行程长度，即使在工作状态下其中一个压头出现问题，另一个压头也能实现压力的效果。

4、通过将上压头和/或下压头设置为具有水冷系统的水冷压头，确保热压头在炉内高温环境下工作时，避免因热变形导致其压力不稳定，不仅提高产品良品率，而且延长热压头是使用寿命；另外，因水冷系统的设置，使得热压头的制作材质没有太严格甚至是苛刻的要求，采用普通的不锈钢材质就能实现，进而大大降低了热压头的制作成本。

附图说明

图1为本实用新型的磁芯用热压成型设备的剖视结构示意图。

图2为本实用新型的隐去热压炉内部结构的另一视角的结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

1-炉体、11-均温区、12-风道区；

21-上压头、22-下压头、23-液压驱动器、24-上位移传感器、25-下位移传感器；

3-控制器；

4-隔热屏；

5-加热体；

6-保温层；

7-风机；

8-抽真空装置；

9-通气风道。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种磁芯用热压成型设备，包括热压炉、温控装置、压力机构和控制器3，控制器3位于控制柜内。热压炉包括炉体1，炉体1内设有用于放置待加工磁芯料胚的均温区11和对均温区11内的磁芯料胚进行加热的加热体5；温控装置包括固定测温器和移动测温器，固定测温器安装于均温区11内以测量均温区11的温度，移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度；压力机构包括安装于热压炉的热压头和能够驱动热压头移动至均温区11对磁芯料胚进行热压成型的液压驱动器23；上述的加热体5、固定测温器、移动测温器和液压驱动器23都与控制器3进行电连接。

本申请的磁芯用热压成型设备，通过在热压炉内设置固定测温器和移动测温器，并且将固定测温器安装于均温区11内以测量均温区11的温度，将移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度，进而根据均温区 11的温度和磁芯料胚的温度，控制器3能够控制加热体5是否继续加热，以及液压驱动器23是否驱动热压头移动以对磁芯料胚进行热压成型，进而能够实现炉内温度的自动精确调控，提高热压成型产品的良品率。

进一步的，固定测温器和移动测温器都位于高温的热压炉内，所以固定测温器和移动测温器都为耐高温热的测温热电偶，优选的，固定测温器和移动测温器都为钨铼热电偶。本实施例中，固定测温器和移动测温器都分别通过独立安装于热压炉上的不锈钢法兰放入炉体1内，便于测温器的检修和更换。

温控装置还包括能够显示固定测温器和移动测温器的实时检测温度的温度测控仪表，温度测控仪表与控制器3电连接，工作人员根据温度测控仪表能够对炉内的温度进行调节。

如图1所示，热压炉包括安装于炉体1的风机7，风机7与控制器3电连接，风机7为涡轮风机，当然，根据实际情况，也可以选择其他类型的风机。炉体1 内设有上述的均温区11和位于均温区11四周的风道区12，本实施例中，风机7位于风道区12内。

进一步的，均温区11和风道区12之间由内而外依次设有隔热屏4、加热体 5和保温层6；所述隔热屏4和保温层6围成有发热空间，所述加热体5位于所述发热空间内，优选的，加热体5为在真空下不易挥发的材料制成的电阻丝或电阻带，例如加热体5为FeCrAl材料制成的电阻丝或电阻带，加热体5最大加热功率不低于30kW。隔热屏4优选为金属隔热屏。隔热屏4和保温层6均开设有通气风道9，所有通气风道9都连通发热空间，这样均温区11的气体能够经隔热屏4的通气风道9进入发热空间，发热空间内的气体被加热体5加热后，可以经保温层6的通气风道9进入风道区12，保温层6与炉体1的内壁形成为风道区12。

风机7的进气口对应或正对保温层6的通气风道9，风机7启动，风机7将加热体5所产生的热量经风道区12抽送到均温区11的上下两端，从而进入均温区11与其内的保护气体进行温度混合均匀，均温区11内的气流再经隔热屏4 的通气风道9进入发热空间进行加热，如此即可进行炉内气体的内循环，图1 中箭头所示谓气流的流动方向，从而能够达到快速实现炉内温度混合均匀的目的。

如图1所示，炉体1安装有用于将炉体1内抽成真空状态的抽真空装置8，炉体1还安装有氮气充气阀门和用于排出炉内气体的排气阀门，抽真空装置8、氮气充气阀门和排气阀门都与控制器3电连接。为防止炉体1内物质高温氧化，通过氮气充气阀门在炉体1内充填有保护气体氮气。风机7作为气体流动的动力源，能够将被隔热屏4和保温层6所隔离起来的加热体5所产生的热量，经风道区12抽送到均温区11，进而与均温区11的氮气混合均匀，从而能够达到快速实现炉内温度混合均匀化的目的。

进一步的，氮气充气阀门包括能够用于调整炉内压力平衡的慢充气阀门和能够用于炉内快速降温的快充气阀门。慢充气阀门和快充气阀门都与控制器3 电连接。对炉体1内抽真空后进行充氮，慢充气阀门和快充气阀门都可打开，当氮气充填满炉体1内的时候，氮气完全对炉体1内的物质进行保护，由于氮气地不断加入，炉体1内的压力会不断增加，当压力达到预设的上限值时，例如达到炉内压力传感器的上限值时，控制器3开启排气阀，并关闭快充气阀门，保持慢充气阀门打开，这样在不断的充氮气和排气的过程实现炉体1内压力的平衡，有效避免炉体1内在高压状态下产生危险，而且还可以减少氮气的浪费。为方便炉内压力的观测，在炉体1方便观察的位置设有安装压力表，其用于显示炉体1内的压力。

在需要炉内降温时，控制器3控制使得排气阀门开启并排出炉内高温气体的同时，氮气充气阀门的快慢阀门都打开，以补充新的低温氮气，通过设置风机7作为炉体1内气体流动实现炉内内循环的动力源，氮气作为防止真空氧化和炉内温度传递的介质，这样既能够达到防止炉体1内物质氧化，又能够确保炉内氮气的平衡来进行快速降温，还能够保持炉体1内温度均衡性。

如图1所示，炉体1设有炉门，炉体1和炉门都包括炉外壁和炉内壁，炉外壁和炉内壁之间设有双层水冷结构，双层水冷结构与控制器3电连接。该双层水冷结构为双层排布的冷水管，炉外壁和炉内壁为不锈钢材料制成，例如可以为1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。带有双层水冷结构且用不锈钢材料制成内外壁的炉体1，其能够有效防止炉外壁的外表面温度过高，消除烫伤的安全隐患，还能够有效减小炉体1的体积和厚度。

组成热压炉的炉体1、加热体5、抽真空装置8等部件都是可拆卸组装的，方便运输和维修。

如图1和图2所示，热压头包括位于均温区11上方的上压头21和位于均温区11下方的下压头22，液压驱动器23驱动上压头21和/或下压头22移动能够进入均温区11热压磁芯料胚。该液压驱动器23为现有技术，液压驱动器23 为独立液压站，液压站有独立的冷却器和油过滤装置，以保证长时间工作。液压驱动器23能够驱动上压头21和下压头22都可移动，确保热压头有足够的行程长度，即使在工作状态下其中一个压头出现问题，另一个压头也能实现压力的效果。

进一步的，如图2所示，上压头21处设有上位移传感器24，下压头22处设有下位移传感器25，上位移传感器24和下位移传感器25都与控制器3电连接，以实现热压头位移行程的精确控制。上位移传感器24和下位移传感器25 优选采用光栅尺，位移测量精度优于0.1mm。

进一步的，上压头21和/或下压头22为具有水冷系统的水冷压头，水冷系统与控制器3电连接。通过将上压头21和/或下压头22设置为具有水冷系统的水冷压头，能够确保热压头在炉内高温环境下工作时，避免因热变形导致其压力不稳定，不仅提高产品良品率，而且延长热压头的使用寿命；另外，因水冷系统的设置，使得热压头的制作材质没有太严格甚至是苛刻的要求，采用普通的不锈钢材质就能实现，进而大大降低了热压头的制作成本。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.磁芯用热压成型设备，其特征在于，包括：

热压炉，所述热压炉内设有用于放置待加工磁芯料胚的均温区和对所述均温区内的所述磁芯料胚进行加热的加热体；

温控装置，所述温控装置包括固定测温器和移动测温器，所述固定测温器安装于所述均温区内以测量均温区的温度，所述移动测温器放置于待加工磁芯料胚的附近以测量磁芯料胚的温度；

压力机构，所述压力机构包括安装于热压炉的热压头和能够驱动所述热压头移动至所述均温区对其内的磁芯料胚进行热压成型的液压驱动器；

控制器，所述加热体、固定测温器、移动测温器和液压驱动器都与所述控制器进行电连接。

2.根据权利要求1所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述固定测温器和移动测温器都为耐高温热的测温热电偶。

3.根据权利要求1或2所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述固定测温器和移动测温器都为钨铼热电偶。

4.根据权利要求1或2所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述温控装置包括能够显示所述固定测温器和移动测温器的实时检测温度的温度测控仪表，所述温度测控仪表与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述热压炉包括炉体和安装于所述炉体的风机，所述风机与所述控制器电连接，所述炉体内设有所述均温区和位于所述均温区四周的风道区，所述均温区和所述风道区之间由内而外依次设有隔热屏、加热体和保温层；所述均温区充填有保护气体，所述风机将所述加热体所产生的热量经所述风道区抽送到均温区与所述保护气体混合均匀。

6.根据权利要求5所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述隔热屏和所述保温层围成有发热空间，所述加热体位于所述发热空间内，所述隔热屏和所述保温层均开设有通气风道，所述通气风道连通所述发热空间，所述风机的进气口对应所述保温层的通气风道。

7.根据权利要求5所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述炉体安装有用于将炉体内抽成真空状态的抽真空装置，所述炉体还安装有氮气充气阀门和用于排出炉内气体的排气阀门，所述抽真空装置、氮气充气阀门和排气阀门都与所述控制器电连接。

8.根据权利要求5-7任一项所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述炉体包括炉外壁和炉内壁，所述炉外壁和所述炉内壁之间设有双层水冷结构，所述双层水冷结构与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1或2所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述热压头包括位于所述均温区上方的上压头和位于所述均温区下方的下压头，所述液压驱动器驱动所述上压头和/或下压头移动能够进入所述均温区热压所述磁芯料胚。

10.根据权利要求9所述的磁芯用热压成型设备，其特征在于，所述上压头和/或下压头为具有水冷系统的水冷压头，所述水冷系统与所述控制器电连接。

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