專利名稱：一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于加速器脈沖磁鐵或者其它類似設(shè)備的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在上海光源(SSRF)中，一共具有6塊渦流切割磁鐵，用于增強器束流注入和引出及儲存環(huán)束流注入，它們均被置于真空箱內(nèi)，通過真空穿墻電極與脈沖電源連接。如圖I所示，上述切割磁鐵基本包括線圈7、磁芯I、渦流切割板2和上板3、后板4、底板5等緊固部件以及支撐部件6，其中，線圈7為單匝實心無氧銅，其截面為矩形或方形，繞在C型的磁芯I的背部(back leg)。電源產(chǎn)生的脈沖電流通過線圈7在氣隙里激勵出脈沖磁場，使注入或引出的束流偏轉(zhuǎn)。勵磁電流是底寬60us的頻率為2Hz的單向半正弦脈沖；對于增強器引出厚切割磁鐵，脈沖峰值電壓約I. 66kV，峰值電流約10800A，產(chǎn)生的脈沖磁場峰值約I. 015Tesla。這就意味著線圈7在脈沖磁場里要受到2Hz洛侖茲力的沖擊?！ぴ谠O(shè)計和建造磁鐵時，為了避免聞壓打火，線圈內(nèi)側(cè)和鐵芯之間必須留出一定的距離；該距離不可能太大，否則就會占用束流的空間，而受多方面因素制約，氣隙空間本身不可能太大；該距離也不可能太小，因為線圈在磁場中會受到很強的磁力產(chǎn)生變形，如果變形使線圈接觸到了鐵心，則會引起打火，以至燒毀線圈和磁鐵。因此，需要支撐部件來使線圈和鐵芯保持距離。傳統(tǒng)的線圈支撐部件的材料采用的是可加工陶瓷(Macor)，如圖2所示，通常將支撐部件6加工成對稱的上下兩半，并加工成類似鐵芯截面的形狀，通過在線圈通過之處開槽口 60來夾注線圈。然而，這種設(shè)計的主要缺陷在于第一，由于其材料成分是氧化鋁(含量95%左右)，加工時易碎且成品率很低；另夕卜，由于線圈所受的沖擊力易使陶瓷崩裂，同時長期的沖擊易將陶瓷支撐磨成粉末，從而導(dǎo)致絕緣失敗和打火；第二，由于陶瓷并不導(dǎo)磁，因此要占用鐵芯的有效磁長度，使整個縱向磁場積分降低，均勻性下降。鑒于上述情況，目前需要對這種線圈支撐部件進(jìn)行改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型旨在提供一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)線圈的穩(wěn)定可靠支撐，有效避免在高壓強流脈沖下出現(xiàn)打火現(xiàn)象。本實用新型所述的一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，它包括支撐本體，其相對的兩側(cè)面分別開設(shè)有一凹槽；以及分別嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁鐵線圈的支撐架，該支撐架為全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成。在上述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)中，所述支撐本體為矽鋼片制成。[0013]在上述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)中，所述支撐架為由一 U形部件和一封閉在該U形部件開口處的T形部件構(gòu)成的框型結(jié)構(gòu)。在上述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)中，所述T形部件包括設(shè)置在所述凹槽底面的豎桿部和與該豎桿部垂直的橫桿部；所述U形部件的開口朝向所述凹槽的底面設(shè)置，以使所述磁鐵線圈穿入所述U形部件與T形部件的橫桿部之間。由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本實用新型通過在磁鐵線圈通過的相應(yīng)位置，即支撐本體的凹槽底部鑲?cè)胍环N由可以在高真空中使用的特種工程材料——全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成的支撐架，從而有效提高了支撐結(jié)構(gòu)的絕緣性、抗沖擊性、耐磨性和耐高溫性等性能，避免了出現(xiàn)打火現(xiàn)象；同時，通過采用矽鋼片代替陶瓷制作支撐本體，提高了縱向磁場質(zhì)量；另外，還通過采用由T形部件和U形部件構(gòu)成的支撐架，大大方便了磁鐵線圈的安裝。
圖I是上海光源中切割磁鐵的結(jié)構(gòu)截面圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中線圈支撐部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，給出本實用新型的較佳實施例，并予以詳細(xì)描述。如圖3所示，本實用新型，即一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，它包括支撐本體11和兩個支撐架12，其中，支撐本體11為矽鋼片制成；支撐架12為全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成。支撐本體11的相對的兩側(cè)面分別開設(shè)有一凹槽13 ；兩個支撐架12分別嵌置在凹槽13底部，它為由一 U形部件14和一封閉在該U形部件14開口處的T形部件15構(gòu)成的框型結(jié)構(gòu)；具體來說，T形部件15包括設(shè)置在凹槽13底面的豎桿部151和與該豎桿部151垂直的橫桿部152 ;U形部件14的開口朝向凹槽13的底面設(shè)置，以使磁鐵線圈(圖中未示)穿入U形部件14與T形部件15的橫桿部152之間。本實施例中，制成支撐架12的全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末為杜邦公司生產(chǎn)的Vespel SP-I型材料，它具有良好的抗輻射特性，出氣率低，耐高溫，熱擴張系數(shù)與鋁相當(dāng)，抗疲勞和沖擊，具有良好的電絕緣性，并且易于加工。使用本實用新型時，可預(yù)先將支撐架12的U形部件14卡在線圈上，再用T形部件15封住U形部件14的開口，最后將組合好的支撐架12嵌入支撐本體11的凹槽13底部。由此可見，本實用新型具有使用方便的優(yōu)點。以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的范圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本實用新型申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本實用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括 支撐本體，其相對的兩側(cè)面分別開設(shè)有一凹槽；以及 兩個分別嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁鐵線圈的支撐架，該支撐架為全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐本體為矽鋼片制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐架為由一U形部件和一封閉在該U形部件開口處的T形部件構(gòu)成的框型結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述T形部件包括設(shè)置在所述凹槽底面的豎桿部和與該豎桿部垂直的橫桿部；所述U形部件的開口朝向所述凹槽的底面設(shè)置，以使所述磁鐵線圈穿入所述U形部件與T形部件的橫桿部之間。
專利摘要本實用新型涉及一種磁鐵線圈支撐結(jié)構(gòu)，它包括支撐本體，其相對的兩側(cè)面分別開設(shè)有一凹槽；以及兩個分別嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁鐵線圈的支撐架，該支撐架為全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成。所述支撐本體為矽鋼片制成。本實用新型通過在磁鐵線圈通過的相應(yīng)位置，即支撐本體的凹槽底部鑲?cè)胍环N由可以在高真空中使用的特種工程材料——全芳香族聚酰亞胺樹脂粉末制成的支撐架，從而有效提高了支撐結(jié)構(gòu)的絕緣性、抗沖擊性、耐磨性和耐高溫性等性能，避免了出現(xiàn)打火現(xiàn)象；同時，通過采用矽鋼片代替陶瓷制作支撐本體，提高了縱向磁場質(zhì)量。
文檔編號H05H7/04GK202488864SQ201220055919
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者歐陽聯(lián)華, 谷鳴, 陳嶸 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所