專利名稱：超導螺線管線圈的繞制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種利用低溫環(huán)氧的刷涂固化工藝制備超導螺線管線圈技 術領域，尤其是涉及超導螺線管線圈的繞制裝置。
背景技術：
螺線管線圈是最為常見和普遍的線圈結構形式，無論是常規(guī)導體的線圈還是超導 體的線圈都常常采用這樣的結構，用以產(chǎn)生所需要的磁場。但是由于超導涉及到低溫制冷 和電磁力的影響，為保證超導線圈在運行過程中的穩(wěn)定性，不失超；超導線圈的制造過程有 著比常規(guī)線圈更為苛刻和嚴格的要求。通常的超導線圈制造包括以下幾個過程；a.按照設計參數(shù)制造線圈骨架；b.按照設計匝數(shù)，線圈結構，絕緣規(guī)范將超導線繞制在線圈骨架上；c.對繞制完成的線圈整形和預抽真空；d.真空環(huán)氧澆注并固化成形采用現(xiàn)有技術制造超導線圈，其存在不利的方面是生產(chǎn)的周期長，需要設計制造 專業(yè)的澆注模具來保證線圈外形，同時環(huán)氧澆注所需的真空設備也需要配備完全，整體的 造價較高，不利于單件生產(chǎn)。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術的不足，提供了一種超導螺線管線圈的繞制 裝置，從而有效解決了現(xiàn)有技術中存在的缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為所述的超導螺線管線圈的繞制 裝置，其包括超導線放線裝置、超導螺線管和立式繞線機，其特征是還包括有拉緊裝置，拉 緊裝置包括有底座，支撐桿固定安裝在底座上，支撐桿頂端固定安裝有頂板，調節(jié)絲杠上端 與頂板相連，調節(jié)絲杠下端安裝在底座上，調節(jié)絲杠上設置有超導線壓緊塊，超導線盤線上 的超導線通過調節(jié)絲杠上的超導線壓緊塊與安裝在立式繞線機上的超導螺線管相連。所述的拉緊裝置與立式繞線機之間設有環(huán)氧樹脂刷涂裝置。所述的超導線放線裝 置包括放線架，轉軸通過螺母、定位套和軸承安裝在放線架上，軸承為兩個，兩個軸承之間 設有隔套，轉軸上端設有用于安裝超導線盤線的連接座。所述的拉緊裝置設置在超導線放線裝置與立式繞線機之間，立式繞線機上的超 導螺線管通過其一端的連接法蘭與立式繞線機上的轉臺相連，超導螺線管的中部為螺線管 骨架，螺桿一端與立式繞線機上的轉臺相連，螺桿另一端通過超導螺線管的中部伸出超導 螺線管上端的壓蓋，并與壓蓋固定相連。所述的超導螺線管線圈的繞制裝置在繞制超導螺線管線圈時的繞制方法包括如 下步驟第一步制作超導螺線管骨架，首先用不銹鋼制作超導螺線管的骨架，螺線管骨架采用不銹鋼薄壁筒精車，并且留有0. 5mm的厚度余量；精車后按照線圈計算長度焊接線圈 不銹鋼擋環(huán)；焊后清理焊角，并精車骨架到設計尺寸；進行絕緣包扎，絕緣包扎時后一層絕 緣層壓一半在前一層絕緣上，超導螺線管的骨架上包一層或兩層0. 05mm厚的聚酰亞胺薄 膜，此作為線圈對于骨架的對地絕緣層；第二步將制作好的超導螺線管骨架固定安裝在立式繞線機上，超導線盤線固定 在超導線放線裝置上，超導線通過拉緊裝置在超導螺線管骨架上繞制；第三步繞制結束后，對線圈局部滲出環(huán)氧進行清潔擦拭處理；最后，在溫度 120士2°C固化30士 1分鐘成型。所述的第二步驟中的繞制過程中的固化采用4. I低溫下專用的環(huán)氧樹脂，環(huán)氧 樹脂型號為^50FT，同時根據(jù)現(xiàn)場的溫度，濕度，繞制時間按照每一百份環(huán)氧樹脂內含有重 量百分比為7 9%的固化劑，5 8%的稀釋劑；稀釋劑主要是防止在繞制過程中線圈固 化，選用690型苯基縮水甘油醚C9HltlO2,固化劑是將環(huán)氧按照一定時間和溫度將線圈和環(huán) 氧成型的；繞制時，為防止涂刷工具損傷超導線，采用軟刷掛膠將環(huán)氧均勻的涂刷到正在繞 的超導線上。所述的固化劑采用常溫固化劑，型號為CATALYST 27_1，選用固化劑的固化溫度為 120士2°C，固化時間30士 1分鐘。固化時，為了防止環(huán)氧樹脂有滲出在即將繞制的下一層上，采用少量乙醇用脫脂 棉輕輕擦拭。所述的不銹鋼為304不銹鋼。本實用新型的有益效果是所述的超導螺線管線圈的繞制裝置采用本項實用新型 提到的制造方法，已成功地繞制出磁場強度3T的勻場螺線管磁體，在液氦溫區(qū)進行了低溫 沖擊和加電后的磁場測試，測試過程中沒有發(fā)現(xiàn)失超現(xiàn)象，該磁體達到了預先的設計要求， 制造方法可靠。其采用的工藝方法合理，實現(xiàn)了超導螺線管的制造，降低了制造成本和，提 高生產(chǎn)效率，是現(xiàn)有生產(chǎn)方式的一種補充方式，尤其對于特殊形狀的線圈有著良好的實際 操作性。

圖1為本實用新型超導螺線管線圈的繞制裝置結構示意圖；圖2為本實用新型圖1中的拉緊裝置2的結構示意圖；圖3為本實用新型圖2的右視結構示意圖；圖4為本實用新型圖1中的超導線放線裝置1的結構示意圖；圖5為本實用新型圖1中的超導螺線管3與立式繞線機4連接結構示意圖。圖中所示1、超導線放線裝置；1-1、放線架；1-2、連接座；1-3、轉軸；1_4、隔套； 1-5、軸承；1-6、定位套；1-7、螺母；2、拉緊裝置；2-1、底座；2_2、支撐桿；2_3、頂板；2_4、調 節(jié)絲杠；2-5、超導線壓緊塊；3、超導螺線管；3-1、螺線管骨架；3-2、連接法蘭；3-3、壓蓋； 4、立式繞線機；5、超導線盤線；6、超導線；7、環(huán)氧樹脂刷涂裝置。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。[0028]如圖1至5所示，所述的超導螺線管線圈的繞制裝置，其包括超導線放線裝置1、超 導螺線管3和立式繞線機4，其特征是還包括有拉緊裝置2，拉緊裝置2包括有底座2-1，支 撐桿2-2固定安裝在底座2-1上，支撐桿2-2頂端固定安裝有頂板2-3，調節(jié)絲杠2_4上端 與頂板2-3相連，調節(jié)絲杠2-4下端安裝在底座2-1上，調節(jié)絲杠2-4上設置有超導線壓緊 塊2-5，超導線盤線5上的超導線6通過調節(jié)絲杠2-4上的超導線壓緊塊2-5與安裝在立式 繞線機4上的超導螺線管3相連。所述的拉緊裝置2與立式繞線機4之間設有環(huán)氧樹脂刷涂裝置7。所述的超導線 放線裝置1包括放線架1-1，轉軸1-3通過螺母1-7、定位套1-6和軸承1-5安裝在放線架 1-1上，軸承1-5為兩個，兩個軸承之間設有隔套1-4，轉軸1-3上端設有用于安裝超導線盤 線5的連接座1-2。所述的拉緊裝置2設置在超導線放線裝置1與立式繞線機4之間，立式繞線機4 上的超導螺線管3通過其一端的連接法蘭3-2與立式繞線機4上的轉臺相連，超導螺線管 3的中部為螺線管骨架3-1，螺桿8 一端與立式繞線機4上的轉臺相連，螺桿8另一端通過 超導螺線管3的中部伸出超導螺線管3上端的壓蓋3-3，并與壓蓋3-3固定相連。所述的超導螺線管線圈的繞制裝置在繞制超導螺線管線圈時的繞制方法包括如 下步驟第一步制作超導螺線管骨架，首先用不銹鋼制作超導螺線管的骨架3-1，螺線管 骨架3-1采用不銹鋼薄壁筒精車，并且留有0. 5mm的厚度余量；精車后按照線圈計算長度焊 接線圈不銹鋼擋環(huán)；焊后清理焊角，并精車骨架到設計尺寸；進行絕緣包扎，絕緣包扎時后 一層絕緣層壓一半在前一層絕緣上，超導螺線管的骨架上包一層或兩層0. 05mm厚的聚酰 亞胺薄膜，此作為線圈對于骨架的對地絕緣層；第二步將制作好的超導螺線管骨架固定安裝在立式繞線機上，超導線盤線5固 定在超導線放線裝置1上，超導線6通過拉緊裝置2在超導螺線管骨架3-1上繞制；第三步繞制結束后，對線圈局部滲出環(huán)氧進行清潔擦拭處理；最后，在溫度 120士2°C固化30士 1分鐘成型。所述的第二步驟中的繞制過程中的固化采用4. I低溫下專用的環(huán)氧樹脂，環(huán)氧 樹脂型號為^50FT，同時根據(jù)現(xiàn)場的溫度，濕度，繞制時間按照每一百份環(huán)氧樹脂內含有重 量百分比為7 9%的固化劑，5 8%的稀釋劑；稀釋劑主要是防止在繞制過程中線圈固 化，選用690型苯基縮水甘油醚C9HltlO2,固化劑是將環(huán)氧按照一定時間和溫度將線圈和環(huán) 氧成型的；繞制時，為防止涂刷工具損傷超導線，采用軟刷掛膠將環(huán)氧均勻的涂刷到正在繞 的超導線上。所述的固化劑采用常溫固化劑，型號為CATALYST 27_1，選用固化劑的固化溫度為 120士2°C，固化時間30士 1分鐘。固化時，為了防止環(huán)氧樹脂有滲出在即將繞制的下一層上，采用少量乙醇用脫脂 棉輕輕擦拭。所述的不銹鋼為304不銹鋼。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內。
權利要求1 一種超導螺線管線圈的繞制裝置，包括超導線放線裝置、超導螺線管和立式繞線機， 其特征是還包括有拉緊裝置，拉緊裝置包括有底座，支撐桿固定安裝在底座上，支撐桿頂端 固定安裝有頂板，調節(jié)絲杠上端與頂板相連，調節(jié)絲杠下端安裝在底座上，調節(jié)絲杠上設置 有超導線壓緊塊，超導線盤線上的超導線通過調節(jié)絲杠上的超導線壓緊塊與安裝在立式繞 線機上的超導螺線管相連。
2.如權利要求1所述的超導螺線管線圈的繞制裝置，其特征是還包括有所述的拉緊裝 置與立式繞線機之間設有環(huán)氧樹脂刷涂裝置。
3.如權利要求1或2所述的超導螺線管線圈的繞制裝置，其特征在于所述的超導線 放線裝置包括放線架，轉軸通過螺母、定位套和軸承安裝在放線架上，軸承為兩個，兩個軸 承之間設有隔套，轉軸上端設有用于安裝超導線盤線的連接座。
4.如權利要求1或2所述的超導螺線管線圈的繞制裝置，其特征在于所述的拉緊裝 置設置在超導線放線裝置與立式繞線機之間，立式繞線機上的超導螺線管通過其一端的 連接法蘭與立式繞線機上的轉臺相連，超導螺線管的中部為螺線管骨架，螺桿一端與立式 繞線機上的轉臺相連，螺桿另一端通過超導螺線管的中部伸出超導螺線管上端的壓蓋，并 與壓蓋固定相連。
專利摘要本實用新型專利涉及一種超導螺線管線圈的繞制裝置及其繞制方法。其超導螺線管線圈的繞制裝置包括超導線放線裝置、超導螺線管和立式繞線機，其特征是還包括有拉緊裝置，拉緊裝置包括有底座，支撐桿固定安裝在底座上，支撐桿頂端固定安裝有頂板，調節(jié)絲杠上端與頂板相連，調節(jié)絲杠下端安裝在底座上，調節(jié)絲杠上設置有超導線壓緊塊，超導線盤線上的超導線通過調節(jié)絲杠上的超導線壓緊塊與安裝在立式繞線機上的超導螺線管相連。其繞制制造方法可靠，其采用的工藝方法合理，實現(xiàn)了超導螺線管的制造，降低了制造成本和，提高生產(chǎn)效率，是現(xiàn)有生產(chǎn)方式的一種補充方式，尤其對于特殊形狀的線圈有著良好的實際操作性。
文檔編號H01F41/06GK201927446SQ20102065799
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權日2010年12月14日
發(fā)明者張斌 申請人:中國科學院近代物理研究所