本發(fā)明涉及一種抗氧化型真空鍍膜裝置，屬于電容器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題，發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐，大力發(fā)展新能源，逐步實(shí)現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。

用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。

城市軌道交通是指具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)的交通方式，包括地鐵、輕軌、磁懸浮、快軌、有軌電車、新交通系統(tǒng)等。因此，在城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域中綜合利用新能源也成為未來城市軌道交通的發(fā)展需求。

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。

無論是新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域，最終都是要電力設(shè)備來驅(qū)動、轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)，在電力設(shè)備中，電容器作為儲能元件是其中的重要部件，尤其是在新能源作為非常規(guī)能源，在其綜合利用過程中，對傳統(tǒng)的電力設(shè)備尤其是電容器在體積、耐壓、耐溫、耐電流沖擊、可靠性、使用時間上有很高的要求，目前國際上以金屬化薄膜電容器最符合其要求，這方面最關(guān)鍵性的材料就是金屬化薄膜。

鍍銀型金屬化薄膜具有較好的電學(xué)性能，常被用于一些特種設(shè)備中。目前鍍銀型金屬化薄膜是使用金屬銀和絕緣薄膜在真空鍍膜機(jī)中進(jìn)行真空鍍膜制成。但是，由于銀絲在蒸發(fā)坩堝中熔化、蒸發(fā)鍍膜過程中易被氧化生成大量的氧化銀雜質(zhì)，在交流高壓大電流下工作時，氧化銀會導(dǎo)致電容器的容量迅速下降，因此目前在新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域中很少利用鍍銀型金屬化薄膜制成的電容器用作儲能元件。再加上，由于真空鍍膜機(jī)中的環(huán)境為負(fù)壓環(huán)境，銀蒸氣在從蒸發(fā)坩堝中流出時易四散逃逸，這使得一部分的銀蒸氣被浪費(fèi)，銀蒸氣的利用率有限，而且四溢的銀蒸氣易分布不均，使得鍍銀層易造成分布不均，從而產(chǎn)生疵點(diǎn)，這使得后續(xù)的鍍銀型金屬化薄膜易在疵點(diǎn)處發(fā)生擊穿，對電容器的安全性和使用壽命長造成不良影響。

鍍鋅型金屬化薄膜常用于交流高壓大電流的設(shè)備中。目前鍍鋅型金屬化薄膜是使用金屬鋅和絕緣薄膜在真空鍍膜機(jī)中進(jìn)行真空鍍膜制成。但是，由于鋅絲在蒸發(fā)坩堝中熔化、蒸發(fā)過程中易被氧化生成大量的氧化鋅雜質(zhì)，雖然氧化鋅雜質(zhì)對于交流高壓大電流的適應(yīng)能力不會急劇地下降，但是氧化形成的氧化鋅具有蓬松的結(jié)構(gòu)，在后續(xù)使用過程中，空氣中的氧氣易進(jìn)入到蓬松的氧化鋅中進(jìn)一步氧化金屬鋅，如果使用不當(dāng)易導(dǎo)致電容器發(fā)生發(fā)熱甚至擊穿的事故，因此目前在新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域中很少利用鍍鋅型金屬化薄膜制成的電容器。再加上，由于真空鍍膜機(jī)中的環(huán)境為負(fù)壓環(huán)境，鋅蒸氣在從蒸發(fā)坩堝中流出時易四散逃逸，這使得一部分的鋅蒸氣被浪費(fèi)，鋅蒸氣的利用率有限，而且四溢的鋅蒸氣易分布不均，使得鍍鋅層易造成分布不均，從而產(chǎn)生疵點(diǎn)，這使得后續(xù)的鍍鋅型金屬化薄膜更易在疵點(diǎn)處發(fā)生擊穿，對電容器的安全性和使用壽命長造成不良影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種抗氧化型真空鍍膜裝置，具體技術(shù)方案如下：

一種抗氧化型真空鍍膜裝置，包括卷繞室和鍍膜室，所述卷繞室中設(shè)置有放卷輥、放膜過渡輥、第一張力調(diào)節(jié)輥、第一展平輥、冷卻輥、壓輥、第二張力調(diào)節(jié)輥、導(dǎo)輥、第二展平輥、牽引輥和收券輥，所述鍍膜室中設(shè)置有送絲機(jī)構(gòu)，所述鍍膜室中還設(shè)置有熔融坩堝、排液管、工位轉(zhuǎn)盤、步進(jìn)電機(jī)、底板，所述排液管的尾端與熔融坩堝連通，排液管上還設(shè)置有排液閥；所述工位轉(zhuǎn)盤設(shè)置在底板的上方，所述工位轉(zhuǎn)盤與底板轉(zhuǎn)動連接，所述工位轉(zhuǎn)盤由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動；所述工位轉(zhuǎn)盤的上方設(shè)置有一對相互對稱的離心轉(zhuǎn)盤，離心轉(zhuǎn)盤與工位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動連接，離心轉(zhuǎn)盤的一側(cè)設(shè)置有高速電機(jī)，離心轉(zhuǎn)盤由高速電機(jī)驅(qū)動；所述離心轉(zhuǎn)盤的上方固設(shè)有蒸發(fā)坩堝，蒸發(fā)坩堝包括圓臺形上蒸發(fā)室和倒圓臺形下蒸發(fā)室，上蒸發(fā)室頂部的直徑小于上蒸發(fā)室底部的直徑，下蒸發(fā)室頂部直徑大于下蒸發(fā)室底部直徑，上蒸發(fā)室的底部與下蒸發(fā)室的頂部連通，所述上蒸發(fā)室的頂部固設(shè)有緩沖噴管，緩沖噴管與上蒸發(fā)室連通；所述上蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為α，α為鈍角；所述下蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為β，β為銳角；所述下蒸發(fā)室的中央設(shè)置有立柱，立柱的下端與下蒸發(fā)室的底部固定連接，所述蒸發(fā)坩堝的內(nèi)部還設(shè)置有擋錐，擋錐包括圓錐形上椎體和倒圓臺形下椎體，所述上椎體底面的直徑等于下椎體頂面的直徑，下椎體頂面的直徑大于下椎體底面的直徑，下椎體的底面與立柱的上端面固定連接；所述上椎體設(shè)置在上蒸發(fā)室中，上椎體的錐角為γ，γ=α；所述下椎體設(shè)置在下蒸發(fā)室中，下椎體的錐角為45°。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為α，100°≤α≤135°；所述下蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為β，5°≤β≤30°。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述底板與工位轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置有制動裝置，制動裝置包括磁性芯棒、與芯棒相配合的直管、彈簧、電磁鐵，所述磁性芯棒的下端設(shè)置在直管的內(nèi)部，彈簧設(shè)置在直管的內(nèi)部且彈簧設(shè)置在磁性芯棒的下方，彈簧的上端與磁性芯棒的下端固定連接，所述電磁鐵的上端與直管的下端固定連接，電磁鐵的下端與底板固定連接，所述彈簧的下端與電磁鐵的上端固定連接；所述工位轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一對與磁性芯棒相適配的定位孔，兩個定位孔以工位轉(zhuǎn)盤的中心為對稱中心呈中心對稱分布。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述彈簧由鉻鎳不銹鋼制成。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述芯棒與直管之間的配合為間隙配合。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上椎體和下椎體為一體結(jié)構(gòu)。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述擋錐和立柱均由紫銅制成。

本發(fā)明所述抗氧化型真空鍍膜裝置適用于鍍鋅型金屬化薄膜、鍍銀型金屬化薄膜的真空鍍膜作業(yè)，通過對現(xiàn)有蒸發(fā)坩堝的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用離心力配合擋錐降低從蒸發(fā)坩堝中噴出的鋅或銀金屬蒸氣中氧化物顆粒的含量，同時也能夠避免蒸發(fā)坩堝中噴出的鋅或銀金屬蒸氣四處逃逸，蒸發(fā)坩堝中噴出的鋅或銀蒸氣集中成束，方向性好，可控性高，鋅或銀蒸氣利用率高，蒸鍍形成的金屬鍍層結(jié)構(gòu)致密、成分均勻。使用該抗氧化型真空鍍膜裝置制成的成品質(zhì)量高，次品率低，在后續(xù)使用過程中不易發(fā)生擊穿，安全性高，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述抗氧化型真空鍍膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述蒸發(fā)坩堝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述上蒸發(fā)室和下蒸發(fā)室結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述擋錐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所述工位轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明所述制動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1~4所示，所述抗氧化型真空鍍膜裝置，包括卷繞室1和鍍膜室2，所述卷繞室1中設(shè)置有放卷輥11、放膜過渡輥12、第一張力調(diào)節(jié)輥13、第一展平輥14、冷卻輥15、壓輥16、第二張力調(diào)節(jié)輥17、導(dǎo)輥18、第二展平輥19、牽引輥110和收券輥111，所述鍍膜室2中設(shè)置有送絲機(jī)構(gòu)21，所述鍍膜室2中還設(shè)置有熔融坩堝3、排液管31、工位轉(zhuǎn)盤4、步進(jìn)電機(jī)5、底板6，所述排液管31的尾端與熔融坩堝3連通，排液管31上還設(shè)置有排液閥32；所述工位轉(zhuǎn)盤4設(shè)置在底板6的上方，所述工位轉(zhuǎn)盤4與底板6轉(zhuǎn)動連接，所述工位轉(zhuǎn)盤4由步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動；所述工位轉(zhuǎn)盤4的上方設(shè)置有一對相互對稱的離心轉(zhuǎn)盤8，離心轉(zhuǎn)盤8與工位轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動連接，離心轉(zhuǎn)盤8的一側(cè)設(shè)置有高速電機(jī)81，離心轉(zhuǎn)盤8由高速電機(jī)81驅(qū)動；所述離心轉(zhuǎn)盤8的上方固設(shè)有蒸發(fā)坩堝7，蒸發(fā)坩堝7包括圓臺形上蒸發(fā)室71和倒圓臺形下蒸發(fā)室72，上蒸發(fā)室71頂部的直徑小于上蒸發(fā)室71底部的直徑，下蒸發(fā)室72頂部直徑大于下蒸發(fā)室72底部直徑，上蒸發(fā)室71的底部與下蒸發(fā)室72的頂部連通，所述上蒸發(fā)室71的頂部固設(shè)有緩沖噴管711，緩沖噴管711與上蒸發(fā)室71連通；所述上蒸發(fā)室71的內(nèi)錐角為α，100°≤α≤135°；所述下蒸發(fā)室72的內(nèi)錐角為β，5°≤β≤30°；所述下蒸發(fā)室72的中央設(shè)置有立柱74，立柱74的下端與下蒸發(fā)室72的底部固定連接，所述蒸發(fā)坩堝7的內(nèi)部還設(shè)置有擋錐73，擋錐73包括圓錐形上椎體731和倒圓臺形下椎體732，所述上椎體731底面的直徑等于下椎體732頂面的直徑，下椎體732頂面的直徑大于下椎體732底面的直徑，下椎體732的底面與立柱74的上端面固定連接；所述上椎體731設(shè)置在上蒸發(fā)室71中，上椎體731的錐角為γ，γ=α；所述下椎體732設(shè)置在下蒸發(fā)室72中，下椎體732的錐角為45°。

放卷輥11中放出原料膜，原料膜可選聚丙烯薄膜，聚丙烯薄膜依次經(jīng)過放膜過渡輥12、第一張力調(diào)節(jié)輥13、第一展平輥14后在冷卻輥15上蒸鍍冷卻成金屬化薄膜，金屬化薄膜依次經(jīng)過壓輥16、第二張力調(diào)節(jié)輥17、導(dǎo)輥18、第二展平輥19、牽引輥110后在收券輥111處收卷；送絲機(jī)構(gòu)21將金屬絲（如鋅絲、銀絲）源源不斷的送入熔融坩堝3中先被熔化成金屬液，然后打開排液閥32，金屬液從排液管31的首端流出在重力的作用下流向第一個蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711，蒸發(fā)坩堝7對金屬液持續(xù)加熱使其產(chǎn)生金屬蒸氣。與此同時，在步進(jìn)電機(jī)5的驅(qū)動下，工位轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)180°，此時第一個蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711正位于冷卻輥15的正下方，第二個蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711正位于排液管31首端的正下方，第二個蒸發(fā)坩堝7中開始被輸入金屬液；立即啟動高速電機(jī)81，高速電機(jī)81帶動離心轉(zhuǎn)盤8高速旋轉(zhuǎn)，離心轉(zhuǎn)盤8同時也帶動第一個蒸發(fā)坩堝7進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，第一個蒸發(fā)坩堝7高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，由于金屬液中含有微量的氧化物顆粒，如鋅液中含有微量的氧化鋅顆粒，銀液中含有微量的氧化銀顆粒，而氧化銀的密度顯著小于金屬銀的密度，氧化鋅的密度顯著小于金屬鋅的密度，因此在離心力的作用下，使得金屬液與氧化物顆粒明顯分區(qū)且大量的氧化物顆粒被聚集在下蒸發(fā)室72的中央處，也就是立柱74附近。由于下蒸發(fā)室72為倒圓臺形，越靠近下蒸發(fā)室72的上壁開口越大，有利于金屬蒸發(fā)，而下蒸發(fā)室72中金屬液表面在蒸發(fā)過程中易被氧化，因此在擋錐73的阻擋下，大量的氧化物顆粒被阻擋在擋錐73的下方，避免大量的氧化物顆粒夾雜在金屬蒸氣中從緩沖噴管711中噴出。由于上蒸發(fā)室71的存在，使得金屬蒸氣能進(jìn)一步被集中、約束，由于γ=α，上椎體731與上蒸發(fā)室71之間的間隙分布均勻、平穩(wěn)，使得金屬蒸氣向外噴出時的阻力達(dá)到最低，即使后續(xù)有部分冷卻的金屬顆粒從緩沖噴管711中落到上蒸發(fā)室71中，上椎體731的存在使得金屬顆粒易被到下蒸發(fā)室72中再次被熔化，上椎體731上不易殘留金屬液或金屬顆粒。下椎體732不但能夠阻擋氧化物顆粒隨著金屬蒸氣進(jìn)入到上蒸發(fā)室71中，即使有部分金屬蒸氣在下椎體732的表面冷凝成金屬液，由于下椎體732的錐角為45°，使得下椎體732表面的金屬液能夠迅速流下到金屬液面再被重新熔化，下椎體732的特殊結(jié)構(gòu)使得其表面不易附著大量的金屬液。在離心力的束縛下，從上蒸發(fā)室71中聚集的金屬蒸氣在緩沖噴管711中進(jìn)一步緩沖，隨著金屬蒸氣越積越多，緩沖噴管711中金屬蒸氣的氣壓越來越高，當(dāng)金屬蒸氣受到的氣壓力大于離心力時，被集中束縛的金屬蒸氣能夠從緩沖噴管711處噴出，該部分金屬蒸氣中氧化物顆粒被離心力配合擋錐73凈化，從緩沖噴管711處噴出的金屬蒸氣中氧化物含量非常低，噴出的金屬蒸氣方向性好，最后噴在聚丙烯薄膜上的金屬蒸氣冷卻形成金屬鍍層結(jié)構(gòu)致密、成分均勻，避免金屬蒸氣散失導(dǎo)致次品金屬化薄膜產(chǎn)生。

在第一個蒸發(fā)坩堝7中產(chǎn)生的金屬蒸氣被鍍在聚丙烯薄膜上，冷卻輥15能將正在鍍膜的聚丙烯薄膜上的熱量迅速散發(fā)，避免持續(xù)高溫使得聚丙烯薄膜發(fā)生變形；當(dāng)?shù)谝粋€蒸發(fā)坩堝7中的金屬液快消耗完時，步進(jìn)電機(jī)5再次動作，在步進(jìn)電機(jī)5的驅(qū)動下，工位轉(zhuǎn)盤4再次旋轉(zhuǎn)180°，此時第一個蒸發(fā)坩堝7中的緩沖噴管711立即回到排液管31首端的正下方，然后裝滿金屬液的第二個蒸發(fā)坩堝7則在冷卻輥15的正下方，第二個蒸發(fā)坩堝7開始蒸鍍作業(yè)，以此循環(huán)，保證真空鍍膜作業(yè)能夠連續(xù)不停；由于，排液管31的首端與蒸發(fā)坩堝7不接觸，利用重力進(jìn)料，因此不影響旋轉(zhuǎn)的蒸發(fā)坩堝7完成金屬液進(jìn)料作業(yè)。

其中，所述上椎體731和下椎體732是使用紫銅鑄造、加工一體成型，上椎體731和下椎體732為一個整體；同時，立柱74也由紫銅制成，紫銅導(dǎo)熱效率非常高，且紫銅的熔沸點(diǎn)均高于鋅、銀，因此由紫銅制成的擋錐73和立柱74能夠及時傳遞熱量，避免熱量傳遞滯后導(dǎo)致影響后續(xù)蒸鍍。

進(jìn)一步地，為了能夠更好的制動工位轉(zhuǎn)盤4，避免離心轉(zhuǎn)盤8產(chǎn)生的反作用力影響工位轉(zhuǎn)盤4與步進(jìn)電機(jī)5之間的穩(wěn)定性，如圖5~6所示：所述底板6與工位轉(zhuǎn)盤4之間設(shè)置有制動裝置9，制動裝置9包括磁性芯棒91、與芯棒91相配合的直管92、彈簧93、電磁鐵94，所述磁性芯棒91的下端設(shè)置在直管92的內(nèi)部，彈簧93設(shè)置在直管92的內(nèi)部且彈簧93設(shè)置在磁性芯棒91的下方，彈簧93的上端與磁性芯棒91的下端固定連接，所述電磁鐵94的上端與直管92的下端固定連接，電磁鐵94的下端與底板6固定連接，所述彈簧93的下端與電磁鐵94的上端固定連接；所述工位轉(zhuǎn)盤4上設(shè)置有一對與磁性芯棒91相適配的定位孔41，兩個定位孔41以工位轉(zhuǎn)盤4的中心為對稱中心呈中心對稱分布。

磁性芯棒91可使用廉價的金屬鐵制成，磁性芯棒91具有磁性，磁性芯棒91能夠被通電的電磁鐵94吸附；當(dāng)需要制動工位轉(zhuǎn)盤4時，電磁鐵94斷電，磁性芯棒91不被斷電的電磁鐵94吸附，在彈簧93的作用下，磁性芯棒91被彈簧93頂出使得磁性芯棒91的上端正好插進(jìn)第一個定位孔41，磁性芯棒91作為銷釘使得工位轉(zhuǎn)盤4被剎住、制動。當(dāng)工位轉(zhuǎn)盤4需要旋轉(zhuǎn)180°時，電磁鐵94通電，磁性芯棒91被通電的電磁鐵94吸附，彈簧93被壓縮，磁性芯棒91被彈簧93帶動使得磁性芯棒91的上端從第一個定位孔41中抽出；然后工位轉(zhuǎn)盤4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)180°作業(yè)，旋轉(zhuǎn)作業(yè)完畢后，電磁鐵94再次斷電，磁性芯棒91不再被斷電的電磁鐵94吸附，在彈簧93的作用下，磁性芯棒91被彈簧93頂出使得磁性芯棒91的上端正好插進(jìn)第二個定位孔41，磁性芯棒91作為銷釘使得工位轉(zhuǎn)盤4再次被剎住、制動。

由于兩個定位孔41以工位轉(zhuǎn)盤4的中心為對稱中心呈中心對稱分布，使得當(dāng)工位轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)180°時，定位孔41剛好能夠跟磁性芯棒91配合。進(jìn)一步地，所述彈簧93由鉻鎳不銹鋼制成，鉻鎳不銹鋼不具磁性同時具有優(yōu)良的形變性能，因此當(dāng)通電的電磁鐵94吸附磁性芯棒91時，彈簧93不被通電的電磁鐵94吸附，避免彈簧93干擾磁性芯棒91進(jìn)行后續(xù)動作。

進(jìn)一步地，所述芯棒91與直管92之間的配合為間隙配合；這能夠在保證磁性芯棒91動作精度的同時，使得磁性芯棒91的動作阻力達(dá)到最小。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。