[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于超導(dǎo)線材制備的雙層箔繞機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911295652.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111029033A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李揚(yáng)揚(yáng);賈慶功;杜亞寧;馬樂(lè);王錦群;方向明;張嘉;張磊;張弛;王志杰;王一帆;張蕾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安聚能裝備技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B12/00
• 分類(lèi)號(hào): H01B12/00;H01B13/00;B26D1/06;B26D7/32;B26D7/14
• 代理公司: 西安新動(dòng)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強(qiáng)

本發(fā)明屬于超導(dǎo)材料制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于超導(dǎo)線材制備的雙層箔繞機(jī)，包括機(jī)體，雙放料機(jī)構(gòu)，收料機(jī)構(gòu)，雙放料機(jī)構(gòu)所放雙層箔料卷經(jīng)過(guò)各自的張力檢測(cè)單元與對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器、整機(jī)控制系統(tǒng)連接；雙張力檢測(cè)單元的前方設(shè)有雙糾偏系統(tǒng)，雙糾偏系統(tǒng)與整機(jī)控制系統(tǒng)連接，且與各自對(duì)應(yīng)的糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；雙糾偏系統(tǒng)的前方設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)的前端安裝找正機(jī)構(gòu)，找正機(jī)構(gòu)的前端安裝有剪切機(jī)構(gòu)，剪切機(jī)構(gòu)位于母材棒的后端；雙層箔料卷經(jīng)找正機(jī)構(gòu)后經(jīng)過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)匯合重疊形成雙層箔卷，雙層箔卷經(jīng)過(guò)剪切機(jī)構(gòu)卷到母材棒上，再通過(guò)壓料機(jī)構(gòu)壓緊形成母材棒?雙層箔卷。整機(jī)控制系統(tǒng)集成所有的控制單元以及邏輯控制，自動(dòng)化程度高，成品致密性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超導(dǎo)材料制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于超導(dǎo)線材制備的雙層箔繞機(jī)。

背景技術(shù)

超導(dǎo)是金屬或合金在較低溫度下電阻變?yōu)榱愕男再|(zhì)。超導(dǎo)材料除零電阻特性外，還具有完全抗磁性和宏觀量子效應(yīng)等諸多常規(guī)材料所不具備的奇特性質(zhì)。利用超導(dǎo)體的這些特性可以傳輸大電流、獲得強(qiáng)磁場(chǎng)等，因此超導(dǎo)材料在許多領(lǐng)域有重要應(yīng)用。Bi系的材料作為超導(dǎo)材料中重要的材料之一，如何制備出高性能的超導(dǎo)線材成為近些年來(lái)各個(gè)科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，卷繞-擠壓-拉拔-軋制作為其中一種重要的制備方法，一直備受關(guān)注。

采用此法制備過(guò)程中，在擠壓拉拔后進(jìn)行采樣分析，常會(huì)發(fā)現(xiàn)各種缺陷產(chǎn)生：第一，由于在卷繞時(shí)，采用人工手壓Nb棒進(jìn)行Nb箔和Al 箔卷繞，在它們層層疊加時(shí)，無(wú)法達(dá)到工藝要求的致密性和端面平整性，缺陷會(huì)在擠壓拉拔后顯現(xiàn)出來(lái)，最終導(dǎo)致在生產(chǎn)超導(dǎo)線材時(shí)極易出現(xiàn)斷裂。第二，由于Nb和Al兩種材料的材料特性、強(qiáng)度和材料厚度有很大差異：Al箔薄且軟，極容易起褶皺，抗拉強(qiáng)度較小；Nb箔厚且硬，回彈較為明顯。目前，市場(chǎng)上大多數(shù)生產(chǎn)的Nb箔，應(yīng)力分布不均，表面不平整。在這樣的情況下：手工卷繞對(duì)兩種材料施加的壓力相同，Al箔在Nb箔之下容易出現(xiàn)不平整以及褶皺的現(xiàn)象；此外，開(kāi)始卷繞時(shí)，箔材頭部邊沿并不能保證和Nb棒軸線垂直關(guān)系，在卷繞后偏角累積，出現(xiàn)塔型端面；未卷箔材均處于自由狀態(tài)，卷成料致密性不好，卷取方向不可控，容易出現(xiàn)塔形端面。第三，由于Nb箔不易屈服，在卷取完之后容易出現(xiàn)回彈的現(xiàn)象；并且在整個(gè)卷取過(guò)程中，人手不能離開(kāi)Nb棒卷料的，否則也容易出現(xiàn)回彈松散的現(xiàn)象，人手工作后出現(xiàn)疲勞也會(huì)導(dǎo)致此類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)。第四，由于此卷料不能含有任何雜質(zhì)，遂不能借助粘連方式進(jìn)行輔助卷繞；目前，市面上的一些雙層或者多層箔繞機(jī)，基本是雙層或者多層相同的材料，并且其力學(xué)性能沒(méi)有像此類(lèi)情況的，通常情況下可以借助一些其他方式進(jìn)行粘連或者連接，然而并不適合于本工況下的卷繞工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于超導(dǎo)線材制備的雙層箔繞機(jī)，用于解決現(xiàn)有Al箔在Nb箔之下容易出現(xiàn)不平整以及褶皺；箔材與Nb棒不垂直導(dǎo)致偏角積累，容易出現(xiàn)塔型斷面；卷取完之后Nb箔容易出現(xiàn)回彈的問(wèn)題；解放人手，防止疲勞等問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)緊湊，張力可調(diào)，卷成成品致密性優(yōu)越，端面平整性良好，無(wú)噪音污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種用于超導(dǎo)線材制備的雙層箔繞機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體包括，位于該機(jī)體后端的雙放料機(jī)構(gòu)，位于該機(jī)體前端的收料機(jī)構(gòu)，所述雙放料機(jī)構(gòu)所放雙層箔料卷經(jīng)過(guò)各自的張力檢測(cè)單元與對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器、整機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述張力檢測(cè)單元的前方設(shè)有雙糾偏系統(tǒng)，所述雙糾偏系統(tǒng)與整機(jī)控制系統(tǒng)連接，并且與各自對(duì)應(yīng)的糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述雙糾偏系統(tǒng)的前方設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)的前端安裝找正機(jī)構(gòu)，所述找正機(jī)構(gòu)的前端安裝有剪切機(jī)構(gòu)，所述剪切機(jī)構(gòu)位于母材棒的后端；所述雙層箔料卷經(jīng)找正機(jī)構(gòu)找正后經(jīng)過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)匯合重疊形成雙層箔卷，所述雙層箔卷經(jīng)過(guò)剪切機(jī)構(gòu)卷到母材棒上，再通過(guò)壓料機(jī)構(gòu)壓緊形成母材棒-雙層箔卷。

進(jìn)一步，所述雙放料機(jī)構(gòu)包括，用于夾持Nb箔卷的第一機(jī)械脹軸和用于夾持Al箔卷的第二機(jī)械脹軸，所述第一機(jī)械脹軸通過(guò)聯(lián)軸器和第一制動(dòng)器連接，所述第二機(jī)械脹軸通過(guò)聯(lián)軸器和第二制動(dòng)器相連；