[发明专利]一种用于超导线材制备的双层箔绕机

说明书

本发明属于超导材料制备设备技术领域，涉及一种用于超导线材制备的双层箔绕机，包括机体，双放料机构，收料机构，双放料机构所放双层箔料卷经过各自的张力检测单元与对应的制动器、整机控制系统连接；双张力检测单元的前方设有双纠偏系统，双纠偏系统与整机控制系统连接，且与各自对应的纠偏执行机构连接；双纠偏系统的前方设置夹紧机构，夹紧机构的前端安装找正机构，找正机构的前端安装有剪切机构，剪切机构位于母材棒的后端；双层箔料卷经找正机构后经过夹紧机构汇合重叠形成双层箔卷，双层箔卷经过剪切机构卷到母材棒上，再通过压料机构压紧形成母材棒‑双层箔卷。整机控制系统集成所有的控制单元以及逻辑控制，自动化程度高，成品致密性高。

技术领域

本发明属于超导材料制备设备技术领域，涉及一种用于超导线材制备的双层箔绕机。

背景技术

超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。超导材料除零电阻特性外，还具有完全抗磁性和宏观量子效应等诸多常规材料所不具备的奇特性质。利用超导体的这些特性可以传输大电流、获得强磁场等，因此超导材料在许多领域有重要应用。Bi系的材料作为超导材料中重要的材料之一，如何制备出高性能的超导线材成为近些年来各个科研机构的研究热点，卷绕-挤压-拉拔-轧制作为其中一种重要的制备方法，一直备受关注。

采用此法制备过程中，在挤压拉拔后进行采样分析，常会发现各种缺陷产生：第一，由于在卷绕时，采用人工手压Nb棒进行Nb箔和Al 箔卷绕，在它们层层叠加时，无法达到工艺要求的致密性和端面平整性，缺陷会在挤压拉拔后显现出来，最终导致在生产超导线材时极易出现断裂。第二，由于Nb和Al两种材料的材料特性、强度和材料厚度有很大差异：Al箔薄且软，极容易起褶皱，抗拉强度较小；Nb箔厚且硬，回弹较为明显。目前，市场上大多数生产的Nb箔，应力分布不均，表面不平整。在这样的情况下：手工卷绕对两种材料施加的压力相同，Al箔在Nb箔之下容易出现不平整以及褶皱的现象；此外，开始卷绕时，箔材头部边沿并不能保证和Nb棒轴线垂直关系，在卷绕后偏角累积，出现塔型端面；未卷箔材均处于自由状态，卷成料致密性不好，卷取方向不可控，容易出现塔形端面。第三，由于Nb箔不易屈服，在卷取完之后容易出现回弹的现象；并且在整个卷取过程中，人手不能离开Nb棒卷料的，否则也容易出现回弹松散的现象，人手工作后出现疲劳也会导致此类问题出现。第四，由于此卷料不能含有任何杂质，遂不能借助粘连方式进行辅助卷绕；目前，市面上的一些双层或者多层箔绕机，基本是双层或者多层相同的材料，并且其力学性能没有像此类情况的，通常情况下可以借助一些其他方式进行粘连或者连接，然而并不适合于本工况下的卷绕工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于超导线材制备的双层箔绕机，用于解决现有Al箔在Nb箔之下容易出现不平整以及褶皱；箔材与Nb棒不垂直导致偏角积累，容易出现塔型断面；卷取完之后Nb箔容易出现回弹的问题；解放人手，防止疲劳等问题，具有结构紧凑，张力可调，卷成成品致密性优越，端面平整性良好，无噪音污染。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于超导线材制备的双层箔绕机，包括机体，所述机体包括，位于该机体后端的双放料机构，位于该机体前端的收料机构，所述双放料机构所放双层箔料卷经过各自的张力检测单元与对应的制动器、整机控制系统连接；所述张力检测单元的前方设有双纠偏系统，所述双纠偏系统与整机控制系统连接，并且与各自对应的纠偏执行机构连接；所述双纠偏系统的前方设置夹紧机构，所述夹紧机构的前端安装找正机构，所述找正机构的前端安装有剪切机构，所述剪切机构位于母材棒的后端；所述双层箔料卷经找正机构找正后经过夹紧机构汇合重叠形成双层箔卷，所述双层箔卷经过剪切机构卷到母材棒上，再通过压料机构压紧形成母材棒-双层箔卷。

进一步，所述双放料机构包括，用于夹持Nb箔卷的第一机械胀轴和用于夹持Al箔卷的第二机械胀轴，所述第一机械胀轴通过联轴器和第一制动器连接，所述第二机械胀轴通过联轴器和第二制动器相连；