一种磁体用MgB₂线带材的绝缘处理装置及方法

专利名称：一种磁体用MgB₂线带材的绝缘处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种线带材用绝缘处理装置及相应的绝缘方法，尤其是涉及一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置及方法。
背景技术：
2001年发现的MgB2超导体的临界温度仅为39K，但与氧化物高温超导体不同，MgB2 具有十分简单的化学成分和晶体结构，材料的成本低，且晶界能承载很高的电流。同时MgB2 的相干长度比钙钛矿型结构的氧化物的相干长度大，这就意味着MgB2中更易于引入有效磁 通钉扎中心，改善超导电性。近两年来，由于国内外研究力量的集中投入，MgB2超导体的性 能得到迅速提高，性价比已基本接近NbTi的水平。高J。的长线带材是MgB2超导体磁体应用的基础，因此MgB2超导线带材制备技术 是目前国内外超导材料研发热点。MgB2成材制备技术研究的主要方向是开发可以获得具有 实用化价值的多芯线带材制备技术。目前，MgB2线带材的制备已有很大进展。MgB2线带材 的主要应用领域是超导磁体制造。虽然目前MgB2线带材的性能基本满足磁体应用要求，但 是由于研发时间较短，MgB2线带材的很多综合性能和相应的制备技术尚需要完善，超导磁 体的制造对MgB2线带材绝缘就提出了要求。超导磁体在正常工作时电阻为零，此时是不需 要绝缘的，但是当超导磁体失超或充放电时，超导磁体两端会产生一个瞬时脉冲电压，因此 为了保证超导磁体的稳定性，超导磁体和超导线带材需要进行绝缘。目前，国内外公开报道的MgB2线带材绝缘基本采用聚酰亚胺薄膜手工包覆的方式 完成。这种方法效率低下，而且很难保证聚酰亚胺薄膜均勻包覆在MgB2线带材上，导致包 覆后线带材尺寸不均勻，易于产生大于Imm以上的尺寸偏差，严重影响制备磁体的磁场均 勾度。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简 单紧凑、设计合理、加工制作成本低、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好的磁体用 MgB2线带材的绝缘处理装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种磁体用MgB2线带材的绝缘 处理装置，其特征在于包括中部装有炉管的热处理炉、对待处理MgB2线带材的外表面进行 均勻涂漆的涂漆装置、相配合使用且将待处理MgB2线带材绷紧后从涂漆装置内部与炉管内 部连续拉过的放带轮与收带轮、驱动收带轮转动的变频电机和布设在炉管出口外侧的导向 轮，所述涂漆装置布设在炉管的入口与放带轮之间；所述涂漆装置包括漆盒、设置在漆盒上 且与漆盒中部的漆槽相通且从上下两侧对待处理MgB2线带材进行均勻涂漆的涂抹装置和 布设在涂抹装置斜上方且对待处理MgB2线带材进行导向的漆盒导轮，所述放带轮、漆盒导 轮、导向轮和收带轮依次从左至右或从右至左布设在同一竖直平面上，且放带轮和收带轮 间绷紧后的待处理MgB2线带材先后从漆盒导轮上和导向轮上绕过；所述涂抹装置与漆盒导轮的位置相对应，所述涂抹装置设置有位置相对的上下两个涂抹面，且待处理MgB2线带材 的上下表面分别与涂抹装置的上下两个涂抹面相接触，涂抹装置的上下两个涂抹面间形成 对待处理MgB2线带材进行均勻涂漆的涂漆口。所述漆盒导轮位于放带轮的斜下方，导向轮位于漆盒导轮的斜上方，且放带轮和 收带轮间绷紧后的待处理MgB2线带材的形状为Z字形；所述热处理炉呈倾斜向布设，炉管 同轴安装在热处理炉内部，且热处理炉的倾斜角度与漆盒导轮和导向轮间待处理MgB2线带 材的倾斜角度一致；所述涂抹装置的上下两个涂抹面均呈倾斜向布设，所述涂抹面的倾斜 角度与放带轮和漆盒导轮间待处理MgB2线带材的倾斜角度一致，且所述涂抹面的倾斜方向 与漆盒导轮的切线方向一致。所述待处理MgB2线带材先后从漆盒导轮的下部和导向轮的上部绕过，且待处理 MgB2线带材由下至上从炉管内部连续拉过。所述热处理炉和涂漆装置分别通过支撑架和支撑台进行支撑固定。所述涂抹装置的涂抹面上平铺有一层毛毡平台。所述涂抹面的倾斜角度为20士5°。所述涂漆装置还包括两个对称设置在所述漆槽左右两侧的支撑座和卡装在两个 支撑座之间的安装轴，所述漆盒导轮同轴套装在所述安装轴的中部且漆盒导轮与所述安装 轴间通过轴承进行连接。同时，本发明还提供了一种简单易行、可重复性好且具有良好工程实用价值、涂漆 绝缘处理效果好的磁体用MgB2线带材的绝缘处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、线带材缠绕将待处理MgB2线带材连续缠绕在放带轮上后，将待处理MgB2 线带材的外端头从漆盒导轮与涂抹装置间的进带口穿入且相应从漆盒导轮上绕过并从炉 管内拉出后，再将待处理MgB2线带材从导向轮上绕过并缠绕在收带轮上；步骤二、炉体升温将热处理炉的炉温升至烘干处理温度，所述烘干处理温度为 200 300 °C ；步骤三、对待处理MgB2线带材进行动态连续涂漆绝缘处理，其动态连续涂漆绝缘 处理过程如下301、变频电机的转速确定根据待处理MgB2线带材在放带轮和收带轮间的运行速 度V、变频电机与收带轮间的传动比和收带轮的直径，对变频电机的转速进行估算；整个动 态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材的运行速度V控制在150士 10m/h之 间；302、变频电机的转速设定按照步骤301中所估算出的变频电机的转速值，设定 变频电机的转速；303、启动变频电机，且变频电机启动后，带动收带轮转动并将待处理MgB2线带材绷紧后相应带动放带轮转动；之后，在收带轮和放带轮的配合作用下，且在漆盒导轮和导向 轮的导向作用下，带动待处理MgB2线带材以运行速度V从所述涂漆口和炉管的内部连续拉 过，以对待处理MgB2线带材进行动态连续的均勻涂漆和烘干处理，从而实现待处理MgB2线 带材的动态连续涂漆绝缘处理过程；动态连续涂漆绝缘处理过程中，应按公式V = L/t计算待处理MgB2线带材的运行 速度V，式中L为所选取待处理MgB2线带材经动态连续涂漆绝缘处理后的有效使用长度，t为所选取长度为L的待处理MgB2线带材的动态连续涂漆绝缘处理时间，以确保将待处理 MgB2线带材的运行速度V控制在150士 10m/h之间；并且，通过对变频电机的转速进行相应 调整，使得待处理MgB2超导线带材的运行速度V控制在150士 10m/h之间。上述步骤一中所述放带轮的轮轴上安装有张力调节器；相应地，步骤303中所述 的将待处理MgB2线带材绷紧后相应带动放带轮转动时，还需通过所述张力调整装置将处于 绷紧状态的待处理MgB2线带材的张力调整为9. 8士 1N。上述步骤二中所述的将热处理炉的炉温升至烘干处理温度之前，应 将热处理炉的 电压调整为105士 IOV且将其电流调整为5士0. 5A;将热处理炉的炉温升至烘干处理温度 时，以20 40°C /min的升温速率进行升温；步骤302中所述的对变频电机的转速进行设 定时，还需将变频电机的频率调整为8. 1 9. OHz且将其转速在2 5. 5rpm的范围内进行调整。本发明与现有技术相比具有以下优点1、结构设计合理，安装布设方便，使用操作简便且成本低。2、适用范围宽且绝缘处理效果好，能实现MgB2线带材的均勻连续涂漆绝缘过程， 能够对任意长度线带材进行均勻涂敷，绝缘处理后的绝缘层厚度均勻，并适宜于批量化生产。3、控制方便，涂漆过程中，收带轮的转速范围调整方便，通过对变频电机的转速 (即收带轮的转速)进行调整，即可简便实现MgB2线带材走线速度可调，继而对绝缘层的厚 度进行调整，并且能实现绝缘层厚度均勻。另外，放带轮直径大小可调，卷带层厚与宽度可 变，因而能适应多种尺寸MgB2线带材的绝缘涂漆处理。4、实用价值高，改变了以往的人工刷漆的工作模式，采用滚轴滚动自动刷漆的模 式，滚动轮带动MgB2线带材在运动的过程中自动刷漆，绝缘漆连续干燥，线带材绝缘速度可 达到150m/h左右，绝缘处理效率提高，工作强度降低，简单易行，具有良好的实用价值。5、涂漆装置结构设计合理，漆盒导轮起到了导向的作用，并减小了带材的弯曲变 形；漆盒部分上的毛毡平台，可实现涂漆的均勻性。综上所述，本发明结构设计合理、操作简便且使用效果好、绝缘层均勻、适于批量 生产，且进行MgB2超导线带材绝缘处理时，收放线速度可以根据需要进行调节，能够实现了 千米量级MgB2超导长线带材的连续均勻涂漆绝缘处理过程。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图1为本发明绝缘处理装置的使用状态参考图。图2为本发明涂漆装置的结构示意图。图3为本发明漆盒的结构示意图。图4为图3的俯视图。图5为本发明对MgB2线带材进行绝缘处理的方法流程图。附图标记说明1-炉管；2-热处理炉；3-涂漆装置；3-1-漆盒； 3-2-涂抹装置；3-3-漆盒导轮；
3-4-毛毡平台；3-5-上盖板；4_放带轮；5-收带轮； 7-待处理MgB2线带材；8-导向轮；9-支撑架； 10-支撑台；11-支撑板；12-支撑座；13-轴承；14-阶梯轴；15-安装口。
具体实施例方式实施例1如图1、图2、图3及图4所示的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，包括中 部装有炉管1的热处理炉2、对待处理MgB2线带材7的外表面进行均勻涂漆的涂漆装置3、 相配合使用且将待处理MgB2线带材7绷紧后从涂漆装置3内部与炉管1内部连续拉过的 放带轮4与收带轮5、驱动收带轮5转动的变频电机和布设在炉管1出口外侧的导向轮8， 所述涂漆装置3布设在炉管1的入口与放带轮4之间。所述涂漆装置3包括漆盒3-1、设置 在漆盒3-1上且与漆盒3-1中部的漆槽相通且从上下两侧对待处理MgB2线带材7进行均 勻涂漆的涂抹装置3-2和布设在涂抹装置3-2斜上方且对待处理MgB2线带材7进行导向 的漆盒导轮3-3，所述放带轮4、漆盒导轮3-3、导向轮8和收带轮5依次从左至右或从右至 左布设在同一竖直平面上，且放带轮4和收带轮5间绷紧后的待处理MgB2线带材7先后从 漆盒导轮3-3上和导向轮8上绕过。所述涂抹装置3-2与漆盒导轮3-3的位置相对应，所 述涂抹装置3-2设置有位置相对的上下两个涂抹面，且待处理MgB2线带材7的上下表面分 别与涂抹装置3-2的上下两个涂抹面相接触，涂抹装置3-2的上下两个涂抹面间形成对待 处理MgB2线带材7进行均勻涂漆的涂漆口。本实施例中，所述漆盒导轮3-3位于放带轮4的斜下方，导向轮8位于漆盒导轮 3-3的斜上方，且放带轮4和收带轮5间绷紧后的待处理MgB2线带材7的形状为Z字形。 所述热处理炉2呈倾斜向布设，炉管1同轴安装在热处理炉2内部，且热处理炉2的倾斜角 度与漆盒导轮3-3和导向轮8间待处理MgB2线带材7的倾斜角度一致。所述涂抹装置3-2 的上下两个涂抹面均呈倾斜向布设，所述涂抹面的倾斜角度与放带轮4和漆盒导轮3-3间 待处理MgB2线带材7的倾斜角度一致，且所述涂抹面的倾斜方向与漆盒导轮3-3的切线方 向一致。所述待处理MgB2线带材7先后从漆盒导轮3-3的下部和导向轮8的上部绕过，且 待处理MgB2线带材7由下至上从炉管1内部连续拉过。本实施例中，所述放带轮4、漆盒导 轮3-3、导向轮8和收带轮5依次从右至左布设在同一竖直平面上。实际操作时，也可以将 所述放带轮4、漆盒导轮3-3、导向轮8和收带轮5依次从左至右布设在同一竖直平面上。所述热处理炉2和涂漆装置3分别通过支撑架9和支撑台10进行支撑固定。所 述支撑架9为三角形支架，且支撑台10为由角钢制成的支撑平台，且所述支撑架9和支撑 台10均安装在支撑板11上。所述安装轴为能够防止漆盒导轮3-3前后窜动的阶梯轴14， 所述支撑座12上对应开设有供阶梯轴14的前后端部安装的安装15。所述涂漆装置3通过 连接螺栓安装在支撑台10上。所述涂抹装置3-2的涂抹面上平铺有一层毛毡平台3-4。所述涂抹面的倾斜角度 为20士5°。同时，所述涂漆装置3还包括两个对称设置在所述漆槽左右两侧的支撑座12 和卡装在两个支撑座12之间的安装轴，所述漆盒导轮3-3同轴套装在所述安装轴的中部且漆盒导轮3-3与所述安装轴间通过轴承13进行连接。所述漆盒3-1的上部扣装有上盖板 3-5。如图5所示的一种对磁体用MgB2线带材进行绝缘处理的方法，包括以下步骤
步骤一、线带材缠绕将待处理MgB2线带材7连续缠绕在放带轮4上后，将待处理 MgB2线带材7的外端头从漆盒导轮3-3与涂抹装置3-2间的进带口穿入且相应从漆盒导轮 3-3上绕过并从炉管1内拉出后，再将待处理MgB2线带材7从导向轮8上绕过并缠绕在收 带轮5上。所述放带轮4的轮轴上安装有张力调节器。所述待处理MgB2线带材7为长度 为IOOOm且线径为Φ 1. 44mm的MgB2线材。步骤二、炉体升温将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述烘干处理温度为 300°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以30°C /min的升温速率进行升温。另 夕卜，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压调整为105V且将 其电流调整为5A。步骤三、对待处理MgB2线带材7进行动态连续涂漆绝缘处理，其动态连续涂漆绝 缘处理过程如下301、变频电机的转速确定根据待处理MgB2线带材7在放带轮4和收带轮5间 的运行速度V、变频电机与收带轮5间的传动比和收带轮5的直径，对变频电机的转速进行 估算；整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材7的运行速度V控制在 150m/h。本实施例中，计算得出变频电机的转速为3rpm。302、变频电机的转速设定按照步骤301中所估算出的变频电机的转速值，设定 变频电机的转速。同时，还需将变频电机的频率调整为9. OHz0303、启动变频电机，且变频电机启动后，带动收带轮5转动并将待处理MgB2线带 材7绷紧后相应带动放带轮4转动；之后，在收带轮5和放带轮4的配合作用下，且在漆盒 导轮3-3和导向轮8的导向作用下，带动待处理MgB2线带材7以运行速度V从所述涂漆口 和炉管1的内部连续拉过，以对待处理MgB2线带材7进行动态连续的均勻涂漆和烘干处理， 从而实现待处理MgB2线带材7的动态连续涂漆绝缘处理过程。另外，将待处理MgB2线带材 7绷紧后相应带动放带轮4转动时，还需通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理 MgB2线带材7的张力调整为9. 8N。动态连续涂漆绝缘处理过程中，应按公式V = L/t计算待处理MgB2线带材7的运 行速度V，式中L为所选取待处理MgB2线带材7经动态连续涂漆绝缘处理后的有效使用长 度，t为所选取长度为L的待处理MgB2线带材7的动态连续涂漆绝缘处理时间，以确保将待 处理MgB2线带材7的运行速度V控制在150m/h。并且，通过对变频电机的转速进行相应调 整，使得待处理MgB2超导线带材7的运行速度V控制在150m/h。实际进行测试时，在待处 理MgB2线带材7在长度方向上每隔150m，测得走线时间为lh，并且绝缘后MgB2线材直径范 围为Φ 1. 46 Φ 1. 48mm,绝缘涂漆处理过程中待处理MgB2线带材7的走线速度为150m/ h，绝缘层厚范围为0. 01-0. 02mm。随后，用兆欧表测得待处理MgB2线带材7即绝缘线的头 尾两点，可获得电压大于500v，表明绝缘后的MgB2线材绝缘良好，无击穿或未涂敷现象。实 际使用过程中，可以根据待处理MgB2超导线带材7的具体结构尺寸和需处理长度，相应对 变频电机和热处理炉2的相应工作参数进行调整，从而实现对任意长度和尺寸的MgB2线带 材进行绝缘处理的目的。
实施例2本实施例中，与实施例1不同的是将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述 烘干处理温度为200°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以20°C /min的升温 速率进行升温。同时，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压 调整为95V且将其电流调整为4. 5A。所述变频电机的频率调整为8. 6Hz。将待处理MgB2线 带材7绷紧后相应带动放带轮4转动时，通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理 MgB2线带材7的张力调整为8. SN0整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线 带材7的运行速度V控制在140m/h，且相应计算得出变频电机的转速为2rpm，其余步骤与 工艺参数均与实施例1相同。
实施例3本实施例中，与实施例1不同的是将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述 烘干处理温度为240°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以40°C /min的升温 速率进行升温。同时，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压 调整为IlOV且将其电流调整为5. 5A。将待处理MgB2线带材7绷紧后相应带动放带轮4转 动时，通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理MgB2线带材7的张力调整为10. 8N。 整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材7的运行速度V控制在160m/ h，且相应计算得出变频电机的转速为5. 5rpm，其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。实施例4本实施例中，与实施例1不同的是将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述 烘干处理温度为270°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以30°C /min的升温 速率进行升温。同时，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压 调整为108V且将其电流调整为5.2A。将待处理MgB2线带材7绷紧后相应带动放带轮4转 动时，通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理MgB2线带材7的张力调整为10. ON。 整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材7的运行速度V控制在155m/ h，且相应计算得出变频电机的转速为5. Orpm，其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。实施例5本实施例中，与实施例1不同的是将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述 烘干处理温度为220°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以20°C /min的升温 速率进行升温。同时，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压 调整为102V且将其电流调整为4. SA0将待处理MgB2线带材7绷紧后相应带动放带轮4转 动时，通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理MgB2线带材7的张力调整为9. 6N。 整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材7的运行速度V控制在145m/ h，且相应计算得出变频电机的转速为4. Orpm，其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。实施例6本实施例中，与实施例1不同的是将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度，所述 烘干处理温度为210°C，且将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度时，以30°C /min的升温 速率进行升温。同时，将热处理炉2的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉2的电压 调整为96V且将其电流调整为4. 6A。将待处理MgB2线带材7绷紧后相应带动放带轮4转 动时，通过所述张力调整装置将处于绷紧状态的待处理MgB2线带材7的张力调整为9. 4N。整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材7的运行速度V控制在148m/ h，且相应计算得出变频电机的转速为3. 5rpm，其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。 实施例7本实施例中，与实施例1不同的是所述待处理MgB2线带材7为长度为IOOOm且 线径为Φ 2. 8mm的MgB2线材。所述变频电机的频率调整为8. IHz,且相应计算得出变频 电机的转速为2. 5rpm,实际对待处理MgB2线带材7的运行速度V进行测试时，在待处理 MgB2线带材7的长度方向上每隔30m，测得走线时间为12min，绝缘后MgB2线材直径范围为 Φ 2. 82- Φ 2. 84mm,绝缘层厚范围为0. 01-0. 02mm。用兆欧表测得处理后MgB2线材即绝缘线 的头尾两点，可获得电压大于500v，表明绝缘后的MgB2线材绝缘良好，无击穿或未涂敷现 象。其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。实施例8本实施例中，与实施例1不同的是所述待处理MgB2线带材7为长度为1000m，厚 度为0. 43mm,带宽为3. 01-3. 02mm的MgB2带材。所述变频电机的频率调整为9. 0Hz，且相应 计算得出变频电机的转速为3rpm，实际对待处理MgB2线带材7的运行速度V进行测试时， 在待处理MgB2线带材7的在长度方向上每隔150m，测得走线时间为lh，绝缘后MgB2带材厚 度范围为0. 44-0. 45mm,绝缘层厚范围为0. 01-0. 02mm。用兆欧表测得处理后MgB2带材即 绝缘线的头尾两点，可获得电压大于500v，表明绝缘后的MgB2S材绝缘良好，无击穿或未涂 敷现象。其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。实施例9本实施例中，与实施例1不同的是所述待处理MgB2线带材7为将长度为1000m， 厚度为1. 02mm,带宽为3. 01-3. 02mm的MgB2带材。所述变频电机的频率调整为8. 1Hz，且相 应计算得出变频电机的转速为2. 5rpm,实际对待处理MgB2线带材7的运行速度V进行测试 时，在待处理MgB2线带材7的在长度方向上每隔30m，测得走线时间为12min，绝缘后MgB2 带材厚度范为1. 03-1. 04mm,绝缘层厚范围为0. 01-0. 02mm。用兆欧表测得处理后MgB2带 材即绝缘线的头尾两点，可获得电压大于500v，表明绝缘后的MgB2带材绝缘良好，无击穿或 未涂敷现象。其余步骤与工艺参数均与实施例1相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，其特征在于包括中部装有炉管(1)的热处理炉(2)、对待处理MgB2线带材(7)的外表面进行均匀涂漆的涂漆装置(3)、相配合使用且将待处理MgB2线带材(7)绷紧后从涂漆装置(3)内部与炉管(1)内部连续拉过的放带轮(4)与收带轮(5)、驱动收带轮(5)转动的变频电机和布设在炉管(1)出口外侧的导向轮(8)，所述涂漆装置(3)布设在炉管(1)的入口与放带轮(4)之间；所述涂漆装置(3)包括漆盒(3-1)、设置在漆盒(3-1)上且与漆盒(3-1)中部的漆槽相通且从上下两侧对待处理MgB2线带材(7)进行均匀涂漆的涂抹装置(3-2)和布设在涂抹装置(3-2)斜上方且对待处理MgB2线带材(7)进行导向的漆盒导轮(3-3)，所述放带轮(4)、漆盒导轮(3-3)、导向轮(8)和收带轮(5)依次从左至右或从右至左布设在同一竖直平面上，且放带轮(4)和收带轮(5)间绷紧后的待处理MgB2线带材(7)先后从漆盒导轮(3-3)上和导向轮(8)上绕过；所述涂抹装置(3-2)与漆盒导轮(3-3)的位置相对应，所述涂抹装置(3-2)设置有位置相对的上下两个涂抹面，且待处理MgB2线带材(7)的上下表面分别与涂抹装置(3-2)的上下两个涂抹面相接触，涂抹装置(3-2)的上下两个涂抹面间形成对待处理MgB2线带材(7)进行均匀涂漆的涂漆口。
2.按照权利要求1所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，其特征在于所述 漆盒导轮(3-3)位于放带轮(4)的斜下方，导向轮(8)位于漆盒导轮(3-3)的斜上方，且 放带轮(4)和收带轮(5)间绷紧后的待处理MgB2线带材(7)的形状为Z字形；所述热处理 炉⑵呈倾斜向布设，炉管⑴同轴安装在热处理炉⑵内部，且热处理炉⑵的倾斜角度 与漆盒导轮(3-3)和导向轮(8)间待处理MgB2线带材(7)的倾斜角度一致；所述涂抹装置 (3-2)的上下两个涂抹面均呈倾斜向布设，所述涂抹面的倾斜角度与放带轮(4)和漆盒导 轮(3-3)间待处理MgB2线带材(7)的倾斜角度一致，且所述涂抹面的倾斜方向与漆盒导轮 (3-3)的切线方向一致。
3.按照权利要求2所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，其特征在于所述 待处理MgB2线带材(7)先后从漆盒导轮(3-3)的下部和导向轮(8)的上部绕过，且待处理 MgB2线带材(7)由下至上从炉管(1)内部连续拉过。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种磁体用1%82线带材的绝缘处理装置，其特征在于 所述热处理炉(2)和涂漆装置(3)分别通过支撑架(9)和支撑台(10)进行支撑固定。
5.按照权利要求2所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，其特征在于所述 涂抹装置(3-2)的涂抹面上平铺有一层毛毡平台(3-4)。
6.按照权利要求2所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置，其特征在于所述 涂抹面的倾斜角度为20士5°。
7.按照权利要求1、2或3所述的一种磁体用1%82线带材的绝缘处理装置，其特征在于 所述涂漆装置(3)还包括两个对称设置在所述漆槽左右两侧的支撑座(12)和卡装在两个 支撑座(12)之间的安装轴，所述漆盒导轮(3-3)同轴套装在所述安装轴的中部且漆盒导轮 (3-3)与所述安装轴间通过轴承(13)进行连接。
8.一种利用如权利要求1所述装置对MgB2线带材进行绝缘处理的方法，其特征在于该 方法包括以下步骤步骤一、线带材缠绕将待处理MgB2线带材(7)连续缠绕在放带轮(4)上后，将待处理 MgB2线带材(7)的外端头从漆盒导轮(3-3)与涂抹装置(3-2)间的进带口穿入且相应从漆盒导轮(3-3)上绕过并从炉管(1)内拉出后，再将待处理MgB2线带材(7)从导向轮(8)上 绕过并缠绕在收带轮(5)上；步骤二、炉体升温将热处理炉(2)的炉温升至烘干处理温度，所述烘干处理温度为 200 300 °C ；步骤三、对待处理MgB2线带材(7)进行动态连续涂漆绝缘处理，其动态连续涂漆绝缘 处理过程如下301.变频电机的转速确定根据待处理MgB2线带材(7)在放带轮(4)和收带轮(5)间 的运行速度V、变频电机与收带轮(5)间的传动比和收带轮(5)的直径，对变频电机的转速 进行估算；整个动态连续涂漆绝缘处理过程中，所述待处理MgB2线带材(7)的运行速度V 控制在150 士 10m/h之间；302.变频电机的转速设定按照步骤301中所估算出的变频电机的转速值，设定变频 电机的转速；303.启动变频电机，且变频电机启动后，带动收带轮(5)转动并将待处理MgB2线带材 (7)绷紧后相应带动放带轮(4)转动；之后，在收带轮(5)和放带轮(4)的配合作用下，且 在漆盒导轮(3-3)和导向轮(8)的导向作用下，带动待处理MgB2线带材(7)以运行速度V 从所述涂漆口和炉管(1)的内部连续拉过，以对待处理MgB2线带材(7)进行动态连续的均 勻涂漆和烘干处理，从而实现待处理MgB2线带材(7)的动态连续涂漆绝缘处理过程；动态连续涂漆绝缘处理过程中，应按公式V = L/t计算待处理MgB2线带材(7)的运行 速度V，式中L为所选取待处理MgB2线带材(7)经动态连续涂漆绝缘处理后的有效使用长 度，t为所选取长度为L的待处理MgB2线带材(7)的动态连续涂漆绝缘处理时间，以确保将 待处理MgB2线带材(7)的运行速度V控制在150士 10m/h之间；并且，通过对变频电机的转 速进行相应调整，使得待处理MgB2超导线带材(7)的运行速度V控制在150士 10m/h之间。
9.按照权利要求8所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理方法，其特征在于步骤 一中所述放带轮(4)的轮轴上安装有张力调节器；相应地，步骤303中所述的将待处理MgB2 线带材(7)绷紧后相应带动放带轮(4)转动时，还需通过所述张力调整装置将处于绷紧状 态的待处理MgB2线带材(7)的张力调整为9. 8 士 1N。
10.按照权利要求8或9所述的一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理方法，其特征在于 步骤二中所述的将热处理炉(2)的炉温升至烘干处理温度之前，应将热处理炉(2)的电压 调整为105士 IOV且将其电流调整为5士0.5A;将热处理炉(2)的炉温升至烘干处理温度 时，以20 40°C /min的升温速率进行升温；步骤302中所述的对变频电机的转速进行设 定时，还需将变频电机的频率调整为8. 1 9. OHz且将其转速在2 5. 5rpm的范围内进行 调整。
全文摘要
本发明公开了一种磁体用MgB2线带材的绝缘处理装置及方法，其装置包括中部装有炉管的热处理炉、布设在炉管的入口与放带轮间的涂漆装置、放带轮与收带轮、驱动收带轮转动的变频电机和布设在炉管出口外侧的导向轮；涂漆装置包括漆盒、涂抹装置和布设在涂抹装置上方的漆盒导轮。其处理方法包括步骤1.线带材缠绕；2.炉体升温；3.对待处理线带材进行动态连续涂漆绝缘处理，且处理过程中通过调整变频电机转速将待处理线带材的运行速度控制在一定范围内。本发明结构设计合理、操作简便且使用效果好、绝缘层均匀、适于批量生产，且绝缘处理时收放线速度可根据需要进行调节，能够实现千米量级MgB2超导长线带材的连续均匀涂漆绝缘处理。
文档编号H01F6/06GK101807464SQ20101013732
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者冯勇, 刘国庆, 刘奉生, 张平祥, 焦高峰, 熊晓梅, 王庆阳, 贾佳林, 闫果 申请人:西北有色金属研究院