非晶态金属的磁芯的连续场退火的方法和装置制造方法及图纸

用于连续处理应用于电气变压器的非晶态金属磁芯的一种方法和装置，其中磁芯是在存在磁场的条件下被加热的。磁芯沿位于炉内的固定导电棒长度被一连串地输送，使磁芯中心孔在水平面内，且导电棒通过行进中的磁芯的中心孔。产生电流流过包括导电棒在内的闭合环路，以产生一沿棒长的电磁场，以便使磁芯被加热的同时穿过该磁场。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在磁场下对封闭环路的金属体进行退火的方法和装置，更详细地，本专利技术涉及可进行连续磁场退火的炉子，对用于电气变压器一类的非晶态金属磁芯进行退火。一段时间来，已认识到电气变压器的磁芯可由具有随机非晶态原子结构的类似于玻璃状的金属合金卷成的条所组成。这类磁芯，通常称之为非晶态金属磁芯，比起普通的金属磁芯有若干优点。例如，非晶态金属磁芯变压器的无载功耗比普通金属磁芯变压器的无载功耗小得多。在可控制的加热与冷却循环中，给磁芯加上磁场的同时对炉子中的非晶态金属磁芯进行退火的工艺是众所周知的。在退火过程中，直流电流流过导体形成磁场，该导体置于磁芯的中心孔中。现在的磁场退火炉以成批处理方式运行。在批处理时，成批磁芯中的每个磁芯被逐个地装上特殊设计的小车，该小车上装置了垂直取向的导电的磁化棒。磁芯是水平地装载的，这样垂直棒穿过了每个磁芯的中心孔。这些棒是串联起来接到电流源上的，每个磁芯加上各自的磁场，整批磁芯被放进炉中，这样，漫长的加热与冷却-->循环开始了。退火完成以后，整批磁芯必须被单个地卸下，然后新的一批才能被退火。正如后面将会明显看到的，上述的批处理相当慢和费劳动力。已有人提出，磁场退火的连续处理可提高生产速度和减少所需要的人力劳动。例如，Yamaguchi等人的美国专利NO.4，649，248揭示，处理过程中每个磁芯装到一个盘上，以使输送通过炉子。就像在批处理中那样。每个盘装上的磁芯为水平位置，这样导电的磁化棒垂直放置在磁芯中心孔内，同时加上了磁场。传统批处理和连续处理的问题有几个方面。首先，炉中每个磁芯加上各自的磁场，因此很难确保各个磁芯之间材料特性的统计均匀性。其次，用磁芯的中心孔作为垂直轴，磁芯是在非最理想的水平位置下退火的。然而，在磁场中变压器是这样取向的，即，使磁芯挂成水平位置，而用其中心孔作为水平轴。通常希望，退火磁芯相对于重力场的位置和磁芯在使用工作中相对于重力场的位置相同。更进一步地，Yamaguchi等人的处理需要多个电源，这就增加了装置的费用和复杂性。又由于磁芯退火的同时被放在一个盘上，因此热传导到磁芯上是不均匀的。更详细地，从炉子到磁芯的热传递是藉磁芯的一面与盘相接触的热传导和藉磁芯的另一面与炉子的气流层相接触的热对流来实现的。因此本专利技术的一个目的是提供一个方法和装置可用来进行磁场退火，它允许磁芯在连续场下有效及高效率地被退火。本专利技术的另一个目的是提供一个方法和装置可用来进行磁场退火，当磁芯被加热和加上磁场时，它使磁芯保持为垂直状态，以便使处理的自动化易于实现。-->本专利技术再有一个目的是提供一个方法和装置可用来进行磁场退火，当进行完全的连续退火处理时，它对各个磁芯加上一个公共的磁场。本专利技术的附加目的包括提供所描述的类型的一个方法和装置，它只需要单个电流源，且它能提供快速和均匀的热传递给每个磁芯。上述的和其它的目的和优点由本专利技术的实施例来达到，此处揭示的该专利技术所提供的方法和装置包括一个具有可控热源的伸长的炉子以及至少一根纵向延伸穿过所述炉子的导电棒。提供了沿导电棒一连串地输送磁芯并通过炉子的装置，其中磁芯取这样的方向，即，使该棒可穿过磁芯的中心孔。而且，也提供直流电源装置，使直流电流流过包括棒长在内的电环路，这样可产生沿棒长方向的电磁场，与此同时，沿棒长方向输送磁芯并通过炉子。在优选实施例中，直流电源装置包括能导电的抓握和支撑每个棒端的装置，与此同时，允许磁芯通过棒的全部长度而不中断电流。而且，输送磁芯的装置也包括一个沿环状的移动路径放置的导轨，该导轨包括一个沿炉子长度方向延伸的第一部分，它平行于导电棒并在棒的上方，并有多个悬挂器附在导轨上，每个悬挂器包括一个支撑件以支撑一个磁芯并让它取一定方向使中心孔为水平方向。此外，还提供使悬挂器沿导轨前进的装置。也是在该优选实施例中，炉子包括两个边贴边的热室，每个热室有单独的导电棒沿其长度方向沿伸，磁芯输送装置沿其中一根棒的长度方向一连串地输送一半磁芯通过其中一个热室，且沿另一根棒的长度方向一连串地输送另一半磁芯通过另一个热室。单独的热源提供给每个热室，在其中对流热空气流吹过每个磁芯。在这一点-->上，每个磁芯具有两个互相平行且相对的表面和其它外边界表面，这些表面大多未被覆盖而直接暴露在对流热空气流中，以便均匀地将热传递到磁芯上。本专利技术的若干目的和优点已如上述，其余的目的和优点在联系到附图并对其进行描述时会看到。图1A是本专利技术的连续场退火装置的局部平面图，显示了穿线台和炉子的第一部分;图1B是本专利技术的连续场退火装置的局部平面图，显示了脱线台和炉子的最后部分;图2是本专利技术的炉子的开始部分的侧向立视图，显示了穿线台和炉子的进口;图3是本专利技术的炉子从图2所示的截线3-3观察的剖面立视图，显示了炉子中热空气的流动路径;图4是本专利技术的导轨、传动链和磁芯悬挂器从图1A所示的截线4-4观察的分段和局部侧向剖面立视图，显示了磁芯悬挂器的移动方向;图5是本专利技术的两根负载杆从图4所示的截线5-5观察的分段和局部顶面剖视图，显示了磁芯悬挂器上磁芯的位置;图6是本专利技术的负载杆的后转向架从图4所示的截线6-6观察的分段和局部前向剖视图;图7是本专利技术的负载杆的前导转向架从图4所示的截线7-7观察的分段和局部前向剖视图，显示了推送杆制动爪和步进梁制动爪;图8是本专利技术的负载杆和支撑件从图5所示的截线8-8观察-->的分段和局部侧向剖面立视图，显示了当在炉中时悬挂器中的磁芯的位置和导电棒的位置以及悬挂器的移动方向;图9是本专利技术的负载杆和支撑件从图5所示的截线9-9观察的分段和局部剖视图，显示了当在炉中时悬挂器中的磁芯和导电棒的位置;图10是本专利技术的穿线台和夹持器从图1A所示的截线10-10观察的分段和局部前向剖视图，显示了当磁芯进入炉子时穿进磁芯中的导电棒;图11是本专利技术的穿线台和夹持器从图10所示的截线11-11观察的分段和局部顶向剖视图，显示了当磁芯进入炉子时穿进磁芯中的导电棒;图12是本专利技术的夹持器之一从图11所示的截线12-12观察的分段和局部前向剖视图，显示了在夹持器中的导电棒的位置;图13是本专利技术的夹持器之一从图11所示的截线13-13观察的分段和局部侧向剖视图;图14是本专利技术的夹持器和直流电源的分段透视图，显示了由夹持器和导电棒构成的电路;图15A-15E是本专利技术的穿线台的分段和局部剖面图，显示了传动链、推送杆、第一对和第二对夹持器以及步进梁等的运行动作;图15F是本专利技术的脱线台的分段和局部剖面图，显示了步进梁、拉动杆、第一对和第二对夹持器以及传动链等的运行动作;图16是本专利技术的推送杆的分段和局部剖面图;图17是本专利技术的推送杆从图16所示的截线17-17观察-->的分段和局部剖面图;图18是本专利技术的推送杆从图16的截线18-18观察的分段和局部剖面图;图19是本专利技术的拉动杆的分段和局部剖面图;图20是本专利技术的步进梁的分段图。总括说，如在图1A和图1B上所见到的，具体体现本专利技术特征的装置总的以10表示。正如将变得明显的，装置10用来对这一类磁芯C进行退火，它由金属材料的封闭环路所组成，并由此定义了中心孔，在该装置中，磁芯可在受控加热条件下同时在磁场中被连续处理。在所示的实施例中，装置10包括其中有一个可控热源的伸长的炉子12，它有一对沿纵向延伸并本文档来自技高网...

【技术保护点】
对由限定了中心开孔的金属材料闭合环所组成的类型的磁芯进行退火的方法，它包括以下步骤： 沿导电棒长度一连串地输送磁芯，这些磁芯有一定的取向，以便使导电棒穿过磁芯的中心孔，同时 加热磁芯，并同时 产生直流电流流过电环路，它包括所述的棒的长度，以便沿所述棒长方向产生电磁场，这样可使磁芯通过所述的磁场。

【技术特征摘要】
US 1992-12-23 996,1311、对由限定了中心开孔的金属材料闭合环所组成的类型的磁芯进行退火的方法，它包括以下步骤：沿导电棒长度一连串地输送磁芯，这些磁芯有一定的取向，以便使导电棒穿过磁芯的中心孔，同时加热磁芯，并同时产生直流电流流过电环路，它包括所述的棒的长度，以便沿所述棒长方向产生电磁场，这样可使磁芯通过所述的磁场。2、权利要求1中所限定的方法，其特征在于磁芯由非晶态金属制成。3、权利要求2中所限定的方法，其特征在于输送磁芯的步骤包括对磁芯的支撑，以便使磁芯与导电棒是隔开的。4、权利要求3中所限定的方法，其特征在于产生直流电流流过电环路的步骤包括将导电棒终端与一对可松开的第一和第二纵向分开放置的夹持器相接触，所述的每对的所述第一和第二夹持器之一或两个一直和导电棒互相电接触，所述夹持器对是和直流电源的相应端口互相电接触的。5、权利要求4中所限定的方法，其特征在于在导电棒的每个终端输送磁芯的步骤包括以下顺序的步骤：（a）松开和从棒上取下有关的夹持器对的第一夹持器，（b）使磁芯沿导电棒纵向前进，通过第一夹持器到达第二夹持器上游中间位置，（c）移动第一夹持器，以便使它再次与棒电接触，然后松开和从棒上取下第二夹持器，（d）使磁芯从其中间位置纵向前进通过第二夹持器，以及（e）移动第二夹持器，以便使它再次与棒电接触。6、权利要求5中所限定的方法，其特征在于输送磁芯的步骤进一步包括由附属悬挂器支撑每一个磁芯以及使附属悬挂器沿平行于导电棒的纵向前进，且每个悬挂器实体上接触并支撑导电棒。7、权利要求1中所限定的方法，其特征在于所述加热步骤包括导引对流的热空气流与每一所述磁芯相接触。8、权利要求7中所限定的方法，其特征在于磁芯各自限定其反面和外围周界面，及沿棒输送磁芯的步骤包括由附属悬挂器支撑每个磁芯，该悬挂器有一个能延伸插入磁芯中心孔的水平支撑件，这样中心孔也位于水平面内，以及每个磁芯的反面和外围周界面大部分无覆盖并直接暴露在对流的热空气流中，以便使热量均匀传导到磁芯上。9、权利要求8中所限定的方法，其特征在于包括进一步接着的步骤：当磁芯被支撑在附属悬挂器上时，至少在所述的磁芯的所述的反面涂上边缘粘接胶。10、权利要求1中所限定的方法，其特征在于所述的导电棒是固定的。11、权利要求10中所限定的方法，其特征在于产生直流电流流过电环路的步骤包括提供与所述的导电棒相连接的直流电源，且电源是固定的，所以磁芯沿所述的棒相对于电源移动。12、对由限定了中心开孔的金属材料闭合环所组成的类型的磁芯进行退火的装置，在其中磁芯在可控加热的条件下，且同时在磁场中被连续处理，此装置包括：一个延伸的炉子，它具有一个可控热源和至少一根通过所述炉子沿纵向延伸的导电棒，用于沿所述棒长一连串地输送磁芯通过所述炉子的装置，这些磁芯有一定的取向，以便使所述的棒穿过磁芯的中心孔，以及用于传导直流电流通过包括所述棒长的电环路的直流电源装置，以便沿所述棒长方向产生电磁场，与此同时，磁芯沿所述棒通过所述的炉子。13、权利要求12中所限定的装置，其特征在于所述的直流电源装置包括用于电气上夹持和支撑导电棒的每个端头的装置，并且同时允许磁芯沿导电棒的全部长度穿过。14、权利要求13中所限定的装置，其特征在于所述的直流电源装置进一步包括有一对相反极性端口的直流电源，及用于电气上夹持和支撑导电棒的每个端头的所述装置包括一对能松开的沿纵向分开放置的第一和第二夹持器，它们位于导电棒的每个端头附近，所述的一对夹持器与所述的一个端头相连接，另一对所述夹持器与另一个所述端头相连接，以及用于顺序松开并从导电棒退出每对的第一和第二夹持器的控制装置，允许磁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：PR艾克隆德，RE柯彭，GJ海斯勒，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]