[实用新型]超导螺线管线圈的绕制装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种利用低温环氧的刷涂固化工艺制备超导螺线管线圈技术领域，尤其是涉及超导螺线管线圈的绕制装置。

背景技术

螺线管线圈是最为常见和普遍的线圈结构形式，无论是常规导体的线圈还是超导体的线圈都常常采用这样的结构，用以产生所需要的磁场。但是由于超导涉及到低温制冷和电磁力的影响，为保证超导线圈在运行过程中的稳定性，不失超；超导线圈的制造过程有着比常规线圈更为苛刻和严格的要求。

通常的超导线圈制造包括以下几个过程；

a.     按照设计参数制造线圈骨架；

b.     按照设计匝数，线圈结构，绝缘规范将超导线绕制在线圈骨架上；

c.      对绕制完成的线圈整形和预抽真空；

d.     真空环氧浇注并固化成形

采用现有技术制造超导线圈，其存在不利的方面是：生产的周期长，需要设计制造专业的浇注模具来保证线圈外形，同时环氧浇注所需的真空设备也需要配备完全，整体的造价较高，不利于单件生产。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足，提供了一种超导螺线管线圈的绕制装置，从而有效解决了现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所述的超导螺线管线圈的绕制装置，其包括超导线放线装置、超导螺线管和立式绕线机，其特征是还包括有拉紧装置，拉紧装置包括有底座，支撑杆固定安装在底座上，支撑杆顶端固定安装有顶板，调节丝杠上端与顶板相连，调节丝杠下端安装在底座上，调节丝杠上设置有超导线压紧块，超导线盘线上的超导线通过调节丝杠上的超导线压紧块与安装在立式绕线机上的超导螺线管相连。

所述的拉紧装置与立式绕线机之间设有环氧树脂刷涂装置。所述的超导线放线装置包括放线架，转轴通过螺母、定位套和轴承安装在放线架上，轴承为两个，两个轴承之间设有隔套，转轴上端设有用于安装超导线盘线的连接座。

所述的拉紧装置设置在超导线放线装置与立式绕线机之间， 立式绕线机上的超导螺线管通过其一端的连接法兰与立式绕线机上的转台相连，超导螺线管的中部为螺线管骨架，螺杆一端与立式绕线机上的转台相连，螺杆另一端通过超导螺线管的中部伸出超导螺线管上端的压盖，并与压盖固定相连。

所述的超导螺线管线圈的绕制装置在绕制超导螺线管线圈时的绕制方法包括如下步骤：

第一步：制作超导螺线管骨架，首先用不锈钢制作超导螺线管的骨架，螺线管骨架采用不锈钢薄壁筒精车，并且留有0.5mm的厚度余量；精车后按照线圈计算长度焊接线圈不锈钢挡环；焊后清理焊角，并精车骨架到设计尺寸；进行绝缘包扎，绝缘包扎时后一层绝缘层压一半在前一层绝缘上， 超导螺线管的骨架上包一层或两层0.05mm厚的聚酰亚胺薄膜，此作为线圈对于骨架的对地绝缘层；

第二步：将制作好的超导螺线管骨架固定安装在立式绕线机上，超导线盘线固定在超导线放线装置上，超导线通过拉紧装置在超导螺线管骨架上绕制；

第三步：绕制结束后，对线圈局部渗出环氧进行清洁擦拭处理；最后，在温度120±2℃固化30±1分钟成型。

所述的第二步骤中的绕制过程中的固化采用4.2K低温下专用的环氧树脂，环氧树脂型号为2850FT，同时根据现场的温度，湿度，绕制时间按照每一百份环氧树脂内含有重量百分比为7～9％的固化剂，5～8％的稀释剂；稀释剂主要是防止在绕制过程中线圈固化，选用690 型苯基缩水甘油醚C₉H₁₀O₂，固化剂是将环氧按照一定时间和温度将线圈和环氧成型的；绕制时，为防止涂刷工具损伤超导线，采用软刷挂胶将环氧均匀的涂刷到正在绕的超导线上。

所述的固化剂采用常温固化剂，型号为CATALYST 27-1，选用固化剂的固化温度为120±2℃，固化时间30±1分钟。

固化时，为了防止环氧树脂有渗出在即将绕制的下一层上，采用少量乙醇用脱脂棉轻轻擦拭。所述的不锈钢为304不锈钢。

本实用新型的有益效果是：所述的超导螺线管线圈的绕制装置采用本项实用新型提到的制造方法，已成功地绕制出磁场强度3T的匀场螺线管磁体，在液氦温区进行了低温冲击和加电后的磁场测试，测试过程中没有发现失超现象，该磁体达到了预先的设计要求，制造方法可靠。其采用的工艺方法合理，实现了超导螺线管的制造，降低了制造成本和，提高生产效率，是现有生产方式的一种补充方式，尤其对于特殊形状的线圈有着良好的实际操作性。

附图说明

图1为本实用新型超导螺线管线圈的绕制装置结构示意图；