[发明专利]一种用于超导带材并绕的一体化卧式绕线机及其绕线方法

说明书

本发明公开了一种用于超导带材并绕的一体化卧式绕线机及其绕线方法，属于超导电工技术领域，包括依次设置于同一工作台面上的绕线电机、排线系统和放线系统；放线系统包括第一直线导轨、放线横移伺服系统及伺服放线张力系统；排线系统包括排线架、第二直线导轨、排线横移伺服系统及排线张力系统；线圈骨架置于绕线电机的主轴箱和尾箱之间；放线横移伺服系统中的高位放线盘和低位放线盘同时工作并可分别控制绕线张力，结合由定滑轮和导线轮以及张力传感器组成的排线张力系统，不仅能实现超导与其他带材的并绕功能，而且绕线张力可控、绕线均匀、精度有保证，效率高；同时能适应不同大小和不同长度的线圈骨架。

技术领域

本发明属于超导电工技术领域，更具体地，涉及一种用于超导带材并绕的一体化卧式绕线机及其绕线方法。

背景技术

超导带材是一种在特定环境下具有零电阻特性的材料，一般分为低温超导材料和高温超导材料。其中，高温超导材料以铋系和钇系两种材料应用最为广泛，目前已经实现一定规模的量产。高温超导材料目前较多的应用是制作高温超导线圈，需要将超导带材绕制成线圈，因此需要使用绕线机。

常规绕线机往往只有一个绕线盘，但是有些超导带材需要和绝缘材料、铜带、钢带等不同电导率带材并绕，或者同种超导带材之间的并绕来提高绕制的超导线圈的匝间电阻率或提高线圈的整体强度；而这种常规的绕线机往往只能手动将需要并绕的线圈缠绕在超导上，然后再缠绕在线圈骨架上，浪费了大量的人力和时间，效率低，并且精度难以保证，无法高效且精准地绕制并绕线圈。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于超导带材并绕的一体化卧式绕线机及其绕线方法，用以解决现有技术无法高效且精准地绕制并绕线圈的技术问题。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于超导带材并绕的一体化卧式绕线机，包括：工作台面、以及位于工作台面之上依次排布的绕线电机、排线系统和放线系统；绕线电机上放置有线圈骨架，绕线盘放置在线圈骨架上；

放线系统包括：固定于工作台面之上的第一直线导轨、设置于第一直线导轨之上的第一导轨平台、放置在第一导轨平台上方的伺服放线张力系统、以及设置在第一导轨平台下表面处的放线横移伺服系统；放线横移伺服系统用于带动伺服放线张力系统在第一直线导轨上进行移动；

排线系统包括：固定于工作台面之上的排线架、固定于排线架之上的第二直线导轨、放置在第二直线导轨上方的第二导轨平台、放置在第二导轨平台上方的排线张力系统、以及设置在第二导轨平台下表面处的排线横移伺服系统；排线横移伺服系统用于带动排线张力系统在第二直线导轨上进行移动；

其中，第一直线导轨、第二直线导轨和线圈骨架的轴线两两相互平行；

伺服放线张力系统包括：第一放线盘和第二放线盘；第一放线盘和第二放线盘的工作平面位于同一平面、且垂直于工作台面；第二放线盘高于第一放线盘；

排线张力系统包括：定滑轮、导线轮和张力传感器；第二导轨平台包括上下平行间隔放置的上导轨子平台和下导轨子平台，定滑轮分别固定在上导轨子平台和下导轨子平台靠近放线系统的一端，导线轮分别固定在上导轨子平台和下导轨子平台远离放线系统的一端；张力传感器分别固定在上导轨子平台和下导轨子平台的中部位置处；

第一绕制带材放置在第二放线盘上，依次经过第二放线盘、上导轨子平台上的定滑轮、张力传感器和导线轮到绕线电机；第二绕制带材放置在第一放线盘上，依次经过第一放线盘、下导轨子平台上的定滑轮、张力传感器和导线轮到绕线电机；通过控制放线横移伺服系统和排线横移伺服系统的移动，将第一放线盘、第二放线盘、张力传感器以及绕线盘控制在同一工作平面上，从而将第一绕制带材和第二绕制带材并绕在绕线电机上的绕线盘上；