CN112134120A - 一种rebco螺管型内插磁体接头端子的制作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，包括支撑部以及加热部；加热部包括调节机构以及设置于调节结构上的加热管、加热台，调节机构包括丝杠以及转动连接于丝杠上的加热管支撑台、加热台支撑板，加热管支撑台、加热台支撑板在丝杠上上下活动连接，加热管位于加热管支撑台上端，加热台位于加热台支撑板上端；支撑部包括用于支撑接头端子的支撑架、支撑台，加热部活动连接在支撑架下方，支撑台活动布置在加热部一侧，本发明的制作装置结构简单，操作简易、便捷，适用范围广，自由度高、可操作性高，能够将接头端子方便快捷的制作完成，提高接头端子的制作质量，解决了制作过程中机械损伤引起的螺管型内插磁体的临界性能衰退。

Description

一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置
技术领域
本发明涉及超导磁体接头端子制作设备技术领域，具体是一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置。
背景技术
高温超导磁体具有稳定性高、电流密度大、运行成本低、临界磁场高等特点，在强磁场、聚变装置、核磁共振成像、超导电机等领域具有广阔的应用前景。
目前，国内外可用于绕制高温超导磁体的超导体包括商业化生产的铋系银包套带材(Bi2223/Ag)和ReBCO涂层超导带材。Bi2223/Ag带材大多采用粉末套管法制备，是最早实现商品化的超导带材，但由于套管材料是银及其合金，价格难以降低，且在磁场下，临界电流衰减严重。ReBCO涂层超导带材大多采用离子辅助沉积法制备，具有较高的临界温度、临界电流密度以及上临界场，无需热处理，机械性能较好，但带材具有各向异性的特点。高温超导磁体一般采用双饼结构，由于单带材长度和载流能力有限，无法满足大尺寸、多匝数高温超导磁体应用的需求，因此采用具有高载流量、低交流损耗、机械柔韧性等良好超导性能的ReBCO超导电缆绕制螺管型内插超导磁体是一种发展趋势。国内外基于ReBCO涂层超导带材高场磁体应用的超导电缆结构主要包括超导扁带连续换位(Roebel)复合导体、超导扭曲堆叠(TSTC)复合导体以及螺旋形超导复合导体(CORC)。
ReBCO螺管型内插磁体需要制作与电流引线相连的接头端子。接头端子直接影响着螺管型内插磁体中ReBCO带材之间的电流分布情况，在电流分布不均的情况下会出现ReBCO超导电缆局部失超引起螺管型内插磁体性能的误判或者造成磁体整体的损坏。此外，ReBCO螺管型内插磁体需要采用制冷机或者液氦浸泡，因此尽量减小磁体接头端子电阻产生的焦耳热，提高磁体运行的稳定性。
ReBCO螺管型内插磁体的接头端子制作步骤通常先将ReBCO超导电缆绕制成螺管型内插磁体，然后再进行磁体接头端子的制作。目前，现有的接头端子制作装置主要适用于超导电缆结构，而螺管型内插磁体体积较大、质量较重，无法在确保焊接质量的前提下，进行方便、快速、准确的低电阻接头端子制作。因此，急需发明一种简单有效的制作装置，以解决ReBCO螺管型内插磁体的接头端子便捷、高质量的制作问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，包括支撑部以及加热部；
所述加热部包括调节机构以及设置于所述调节结构上的加热管、加热台，所述调节机构包括丝杠以及转动连接于所述丝杠上的加热管支撑台、加热台支撑板，所述加热管支撑台、加热台支撑板在所述丝杠上上下活动连接，所述加热管位于所述加热管支撑台上端，所述加热台位于所述加热台支撑板上端；
所述支撑部包括用于支撑接头端子的支撑架、支撑台，所述加热部活动连接在所述支撑架下方，所述支撑台活动布置在所述加热部一侧。
作为本发明进一步的方案：所述丝杠为30°梯形丝杠，所述丝杠两端均设有台阶，所述丝杠下端的台阶转动连接有丝杠轴承支撑座，所述丝杠轴承支撑座上设有与所述丝杠连接的角接触球轴承，所述丝杠上端的台阶固定连接有手轮。
作为本发明进一步的方案：所述丝杠上螺纹连接有两个支撑螺母，两个所述支撑螺母分别与加热管支撑台、加热台支撑板固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述加热台支撑板套接于所述丝杠上，所述加热台支撑板一侧开始有环形通槽，所述加热台支撑板上远离所述环形通槽的一端开设有滑槽。
作为本发明进一步的方案：所述加热管支撑板套接于所述丝杠上，所述加热管支撑板上开设有环形槽，所述环形槽位于所述环形通槽下方。
作为本发明进一步的方案：所述加热管插接与所述环形通槽内，所述加热管位于所述环形槽上端，所述加热台活动连接与所述滑槽上，所述加热台通过连接螺栓与所述加热台支撑板固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述加热管内设有焊料孔、第一加热孔，所述焊料孔、第一加热孔平行布置，所述第一加热孔内设有第一加热棒。
作为本发明进一步的方案：所述加热台内设有加热槽、第二加热孔，所述加热槽与所述第二加热孔平行布置，所述第二加热孔内设有第二加热棒。
作为本发明进一步的方案：所述支撑架上端设有第三通孔，所述第三通孔内可拆卸连接有磁体支撑法兰，所述支撑架下端设有万向轮。
作为本发明进一步的方案：所述支撑台上端设有V型定位槽，所述V型定位槽的夹角为60°-120°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例提供的ReBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，结构简单，操作简易、便捷，适用范围广，自由度高、可操作性高，能够将接头端子方便快捷的制作完成，提高接头端子的制作质量，解决了制作过程中机械损伤引起的螺管型内插磁体的临界性能衰退。
附图说明
图1为本发明实施例的螺管型内插磁体接头制作装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的螺管型内插磁体接头预处理的制作过程示意图；
图3为本发明实施例提供的螺管型内插磁体接头端子的制作过程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种法兰型螺母的剖面图；
图5为本发明实施例提供的一种30°梯形丝杠的示意图；
图6为本发明实施例提供的加热台支撑板的示意图；
图7为本发明实施例提供的加热管支撑板的示意图；
图8为本发明实施例提供的丝杠轴承底座的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种加热管的剖面图；
图10为本发明实施例提供的一种加热台的剖面图。
图中：1-手轮、2-丝杠、201-台阶、3-支撑螺母、301-螺纹孔、4-加热台支撑板、401-环形通槽、402-滑槽、403-第一通孔、404-第一连接孔、5-加热管支撑板、501-环形槽、502-第二通孔、503-第二连接孔、6-丝杠轴承底座、601-角接触球轴承、7-加热管、701-焊料孔、702-第一加热孔、703-第一加热棒、8-加热台、801-加热槽、802-第二加热孔、803-第二加热棒、804-连接螺栓、9-支撑架、901-第三通孔、902-万向轮、10-支撑台、11-磁体支撑法兰、12-螺管型内插磁体、1201-接头端子。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明实施例中，一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，包括支撑部以及加热部。
加热部包括调节机构以及设置于调节结构上的加热管7、加热台8，调节机构包括丝杠2以及转动连接于丝杠2上的加热管支撑台5、加热台支撑板8，丝杠2为30°梯形丝杠，30°梯形丝杠为合金工具钢材料，可以承受轴向重载且具有自锁特点，30°梯形丝杠的直径由法兰型螺母规格决定，长度低于支撑架9高度，丝杠2两端均设有台阶201，丝杠2下端的台阶201转动连接有丝杠轴承支撑座6，丝杠轴承支撑座6上设有与丝杠2连接的角接触球轴承601，丝杠2上端的台阶201固定连接有手轮1，手轮为塑料材质，安装在30°梯形丝杠一端，用于旋转丝杠2，丝杠轴承底座为木质方板，厚度大于轴承厚度，中心位置安装角接触球轴承601，规格由30°梯形丝杠决定，便于30°梯形丝杠限位旋转。
丝杠2上螺纹连接有两个支撑螺母3，两个支撑螺母3分别与加热管支撑台5、加热台支撑板8固定连接，加热管支撑台5、加热台支撑板8在丝杠2上上下活动连接，加热管7位于加热管支撑台5上端，加热台8位于加热台支撑板4上端，加热台支撑板4套接于丝杠2上，
加热台支撑板4一侧开始有环形通槽401，加热台支撑板4上远离环形通槽401的一端开设有滑槽402，加热管支撑板5套接于丝杠2上，加热管支撑板5上开设有环形槽501，环形槽501位于环形通槽401下方，加热管7插接与环形通槽401内，加热管7位于环形槽501上端，加热台8活动连接与滑槽402上，加热台8通过连接螺栓804与加热台支撑板4固定连接，加热管7内设有焊料孔701、第一加热孔702，焊料孔701、第一加热孔702平行布置，第一加热孔702内设有第一加热棒703，加热管7为铝合金材料，焊料孔701直径大于螺管型内插磁体接头直径，深度大于接头长度，加热台8内设有加热槽801、第二加热孔802，加热槽801与第二加热孔802平行布置，第二加热孔802内设有第二加热棒803，加热台8为铝合金材料，加热槽801的尺寸由螺管型内插磁体接头端子决定，加热槽801的深度大于接头端子的厚度，加热台支撑板4为木质方板，厚度由负载决定，中心加工第一通孔403，两侧分别加工环形通槽401和滑槽402，第一通孔403通孔尺寸由30°梯形丝杠直径决定，通孔周围加工4个第一连接孔404，与法兰型支撑螺母3的螺纹孔301对应，用于连接法兰型支撑螺母3，环形通槽401尺寸由加热管7直径决定、滑槽402尺寸由加热台8的连接螺栓804的尺寸决定，加热管支撑板5为木质方板，厚度由负载决定，中心加工第二通孔502，一侧加工环形槽501，通孔尺寸由30°梯形丝杠直径决定，通孔周围加工4个第二连接孔503，与法兰型支撑螺母3的螺纹孔301对应，用于连接法兰型支撑螺母3，环形槽501的尺寸由加热管7直径决定，用于加热管7定位安装。
支撑部包括用于支撑接头端子的支撑架9、支撑台10，加热部活动连接在支撑架9下方，支撑台10活动布置在加热部一侧，支撑架9下端设有万向轮902，支撑台10上端设有V型定位槽，V型定位槽的夹角为60°-120°，支撑架9上端设有第三通孔901，第三通孔901内可拆卸连接有磁体支撑法兰11，磁体支撑法兰11为不锈钢材料的圆环，法兰外表面加工通孔，螺栓连接螺管型内插磁体，磁体支撑法兰外径大于磁体垂直支撑架顶部的通孔，内径由螺管型内插磁体外径决定。
本实施例在使用时，包括如下步骤：
步骤1、组装调节机构如图1所示，将30°梯形丝杠2一端安装在丝杠轴承支撑座6上，然后由下而上依次支撑螺母3、加热管支撑板5、支撑螺母3、加热台支撑板4和手轮1。旋转两个支撑螺母3，进而调节加热管支撑板5和加热台支撑板4的间距为加热管长度的，然后螺栓连接支撑板和支撑螺母3。
步骤2、磁体支撑法兰11螺栓固定在螺管型内插磁体12上，倒放在支撑架9上，即将磁体支撑法兰11插接到第三通孔901内，如图2所示。
步骤3、如图2所示，加热管7通过加热台支撑板4的环形通槽401，安装在加热管支撑板5的环形槽501内，将升降机构置于磁体垂直支撑架9下方，根据磁体接头位置，调整升降机构和加热管7位置，使得加热管7位于接头正下方。
步骤4、启动加热管7，待管内高导电物质完全熔融后，旋转手轮1，上升加热管7，高导电物质埋没待处理接头，待高导电物质完全填充接头后，反向旋转手轮1，快速撤离加热管7，完成磁体接头预处理。
步骤5、如图3所示，螺管型内插磁体12在安装接头端子1201后，水平放置在磁体水平支撑台10上，升降机构置于螺管型内插磁体12的接头端子1201正下方，加热台8通过连接螺栓804安装在加热台支撑板4的滑槽402上，调整加热台8位置，使其位于接头端子1201正下方。
步骤6、旋转手轮1，上升加热台8，将螺管型内插磁体12的接头端子1201置于加热台8的加热槽801中，进行接头端子1201制作，待高导电物质完全填充螺管型内插磁体12的接头端子1201，反向旋转手轮1，快速撤离加热台8，完成螺管型内插磁体接头端子1201制作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，包括支撑部以及加热部；
所述加热部包括调节机构以及设置于所述调节结构上的加热管(7)、加热台(8)，所述调节机构包括丝杠(2)以及转动连接于所述丝杠(2)上的加热管支撑台(5)、加热台支撑板(8)，所述加热管支撑台(5)、加热台支撑板(8)在所述丝杠(2)上上下活动连接，所述加热管(7)位于所述加热管支撑台(5)上端，所述加热台(8)位于所述加热台支撑板(4)上端；
所述支撑部包括用于支撑接头端子的支撑架(9)、支撑台(10)，所述加热部活动连接在所述支撑架(9)下方，所述支撑台(10)活动布置在所述加热部一侧。
2.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述丝杠(2)为30°梯形丝杠，所述丝杠(2)两端均设有台阶(201)，所述丝杠(2)下端的台阶(201)转动连接有丝杠轴承支撑座(6)，所述丝杠轴承支撑座(6)上设有与所述丝杠(2)连接的角接触球轴承(601)，所述丝杠(2)上端的台阶(201)固定连接有手轮(1)。
3.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述丝杠(2)上螺纹连接有两个支撑螺母(3)，两个所述支撑螺母(3)分别与加热管支撑台(5)、加热台支撑板(8)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述加热台支撑板(4)套接于所述丝杠(2)上，所述加热台支撑板(4)一侧开始有环形通槽(401)，所述加热台支撑板(4)上远离所述环形通槽(401)的一端开设有滑槽(402)。
5.根据权利要求4所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述加热管支撑板(5)套接于所述丝杠(2)上，所述加热管支撑板(5)上开设有环形槽(501)，所述环形槽(501)位于所述环形通槽(401)下方。
6.根据权利要求5所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述加热管(7)插接与所述环形通槽(401)内，所述加热管(7)位于所述环形槽(501)上端，所述加热台(8)活动连接与所述滑槽(402)上，所述加热台(8)通过连接螺栓(804)与所述加热台支撑板(4)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述加热管(7)内设有焊料孔(701)、第一加热孔(702)，所述焊料孔(701)、第一加热孔(702)平行布置，所述第一加热孔(702)内设有第一加热棒(703)。
8.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述加热台(8)内设有加热槽(801)、第二加热孔(802)，所述加热槽(801)与所述第二加热孔(802)平行布置，所述第二加热孔(802)内设有第二加热棒(803)。
9.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述支撑架(9)上端设有第三通孔(901)，所述第三通孔(901)内可拆卸连接有磁体支撑法兰(11)，所述支撑架(9)下端设有万向轮(902)。
10.根据权利要求1所述的一种REBCO螺管型内插磁体接头端子的制作装置，其特征在于，所述支撑台(10)上端设有V型定位槽，所述V型定位槽的夹角为60°-120°。
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