CN107481854A - 一种高温超导双饼线圈绕线机 - Google Patents

一种高温超导双饼线圈绕线机 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；所述张力放线机构的力矩电机一的转动轴上设置有磁粉控制器一，所述导线机构的张力导轮旁设置有压力传感器，所述压力传感器与所述磁粉控制器一通信连接，使得所述磁粉控制器一根据所述压力传感器的压力信息调节所述力矩电机一的转动轴转速，而设置于张力导轮旁的压力传感器反映了张力导轮上高温超导线材的张力，从而为转速调节提供反馈，将反馈信息传递到磁粉控制器上控制绕制速度，方便快捷地实现两个入线带材同时恒张力的控制目的，解决了现有技术中没有绕线机能够做到绕线和退线的恒张力的技术问题。

Description

一种高温超导双饼线圈绕线机
技术领域
本发明涉及高温超导线圈绕制技术领域，尤其涉及一种高温超导双饼线圈绕线机。
背景技术
随着制冷技术和高温超导带材制备技术的不断提高，目前高温超导材料产业化发展迅速，应用前景广阔。
由于高温超导带材形状结构、机械特性和物理特性的限制，绕制过程对于张力控制、弯曲半径、弯曲次数以及带材表面的摩擦损伤均会影响到超导带材的性能。为了提高超导线圈载流能力，一般需要双带叠加同时绕制，目前市场上没有专门针对高温超导带材应用的绕线机。
并且，专门针对高温超导带材应用的绕线机需要重点考虑绕线和退线的张力问题，根据超导带材绕线生产实际工况要求，绕线机中的收线机构和放线机构要求能够实现绕线和退线的恒张力，目前没有绕线机能够做到。
发明内容
本发明提供了一种高温超导双饼线圈绕线机，用于解决现有技术中没有绕线机能够做到绕线和退线的恒张力的技术问题。
本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；
所述张力放线机构的力矩电机一的转动轴上设置有磁粉控制器一，所述导线机构的张力导轮旁设置有压力传感器，所述压力传感器与所述磁粉控制器一通信连接，使得所述磁粉控制器一根据所述压力传感器的压力信息调节所述力矩电机一的转动轴转速；
两组高温超导线材依次分别通过两组所述张力放线机构、两组所述导线机构，合并于所述收线机构。
优选地，
所述高温超导线材与所述压力传感器对称设置于所述张力导轮的两边，使得所述高温超导线材压迫所述张力导轮至所述压力传感器，使得所述压力传感器检测到所述张力导轮受所述高温超导线材的压力从而反映所述高温超导线材的张力。
优选地，
所述收线机构的力矩电机二的转动轴上设置有磁粉控制器二，所述磁粉控制器二与所述压力传感器通信连接。
优选地，
本发明提供的绕线机还包括张力检测控制系统；
所述张力检测控制系统连接所述磁粉控制器一、所述压力传感器和所述磁粉控制器二，使得所述压力传感器通过所述张力检测控制系统与所述磁粉控制器一、所述磁粉控制器二通信连接，用于调节控制所述高温超导线材的带材张力。
优选地，
所述张力导轮上设置有编码器，所述编码器与所述张力检测控制系统连接。
优选地，
一组所述张力放线机构包括所述力矩电机一、所述磁粉控制器一，还包括放线轮一；
所述力矩电机一的转动轴上设有所述磁粉控制器一和所述放线轮一；
两组所述张力机构的结构相同。
优选地，
所述导线机构包括所述张力导轮、所述压力传感器，还包括入线导轮、出线导轮、导轮底座和并线导轮；
所述高温超导线材依次通过所述入线导轮、所述张力导轮、所述出线导轮，合并于所述并线导轮；
所述入线导轮与所述出线导轮固定于所述张力导轮两侧，所述张力导轮设置于所述导轮底座上，所述导轮底座下设置有所述压力传感器。
优选地，
所述高温超导线材依次反向绕制于所述入线导轮、所述张力导轮、所述出线导轮。
优选地，
所述收线机构包括所述力矩电机二、所述磁粉控制器二，还包括放线轮二、绕线骨架；
所述力矩电机二的转动轴上设有所述磁粉控制器二和所述放线轮二，所述放线轮二上设有所述绕线骨架。
优选地，
本发明提供的绕线机还包括机架；
所述张力放线机构设置于所述机架的前端；
所述导线机构设置于所述机架的中部；
所述收线机构设置于所述机架的后部。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；所述张力放线机构的力矩电机一的转动轴上设置有磁粉控制器一，所述导线机构的张力导轮旁设置有压力传感器，所述压力传感器与所述磁粉控制器一通信连接，使得所述磁粉控制器一根据所述压力传感器的压力信息调节所述力矩电机一的转动轴转速，而设置于张力导轮旁的压力传感器反映了张力导轮上高温超导线材的张力，从而为转速调节提供反馈，将反馈信息传递到磁粉控制器上控制绕制速度，方便快捷地实现两个入线带材同时恒张力的控制目的，解决了现有技术中没有绕线机能够做到绕线和退线的恒张力的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的正视图；
图2为本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的俯视图；
图中，1.机架，2.力矩电机一，3.磁粉控制器一，4.放线轮一，5入线导轮，6.张力导轮，7.出线导轮，8.并线导轮，9.导轮底座，10.压力传感器，11.编码器，12.绕线骨架，13.控制系统，14.力矩电机二，15.磁粉控制器二，16放线轮二。
具体实施方式
本发明提供了一种高温超导双饼线圈绕线机，用于解决现有技术中没有绕线机能够做到绕线和退线的恒张力的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的正视图，图2为本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的俯视图。图1和图2中的一种高温超导双饼线圈绕线机，包括两组张力放线机构和一组收线机构，两组导线机构，张力检测控制系统13以及机架1；超导带材依次经过两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构，将三者联系起来；导线机构与张力检测控制系统13相连；
张力放线机构由设在机架1上的力矩电机一2、磁粉控制器一3、放线轮一4组成，力矩电机一2的转动轴上设有磁粉控制器一3和放线轮一4；张力放线机构共两组，两组张力放线机构结构相同，两组张力放线机构设在机架1的前端；
导线机构设在张力放线机构右侧的机架上，导线机构的入线导轮5、张力导轮6、出线导轮7、并线导轮8、导轮底座9以及设在导轮底座9下的两组压力传感器10由左至右依次设在机架1上；导线机构在导线的同时，实施带材张力的检测控制和反馈，将反馈信息传递到磁粉控制器一3上，控制绕制速度，实现两个入线带材同时恒张力的控制目的；
收线机构由力矩电机二14、磁粉控制器二15、绕线骨架12组成；本设计之所以在收线机构和放线机构上同时设置力矩电机和磁粉控制器，目的在于满足正常绕线过程中的张力控制。
张力导轮6上安装有编码器11，用来计算绕线长度，控制系统13设在机架底部的空间内。
入线导轮5、出线导轮7、并线导轮8安装固定在导轮底座9上。
力矩电机二14的转动轴上设有磁粉控制器二15和放线轮二16。
放线轮二16上设有绕线骨架12。
控制系统13设置安装在机架1底部的空间部位，机构紧凑美观。，
请参阅图1和图2，本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的一个实施例，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；
张力放线机构的力矩电机一2的转动轴上设置有磁粉控制器一3，导线机构的张力导轮6旁设置有压力传感器10，压力传感器10与磁粉控制器一3通信连接，使得磁粉控制器一3根据压力传感器10的压力信息调节力矩电机一2的转动轴转速；
两组高温超导线材依次分别通过两组张力放线机构、两组导线机构，合并于收线机构。
本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；张力放线机构的力矩电机一2的转动轴上设置有磁粉控制器一3，导线机构的张力导轮6旁设置有压力传感器10，压力传感器10与磁粉控制器一3通信连接，使得磁粉控制器一3根据压力传感器10的压力信息调节力矩电机一2的转动轴转速，而设置于张力导轮6旁的压力传感器10反映了张力导轮6上高温超导线材的张力，从而为转速调节提供反馈，将反馈信息传递到磁粉控制器上控制绕制速度，方便快捷地实现两个入线带材同时恒张力的控制目的，解决了现有技术中没有绕线机能够做到绕线和退线的恒张力的技术问题。
以上是对本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的一个实施例进行详细的说明，以下将对本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的另一个实施例进行详细的说明。
请参阅图1和图2，本发明提供的一种高温超导双饼线圈绕线机的另一个实施例，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；
张力放线机构的力矩电机一2的转动轴上设置有磁粉控制器一3，导线机构的张力导轮6旁设置有压力传感器10，压力传感器10与磁粉控制器一3通信连接，使得磁粉控制器一3根据压力传感器10的压力信息调节力矩电机一2的转动轴转速；
两组高温超导线材依次分别通过两组张力放线机构、两组导线机构，合并于收线机构。
高温超导线材与压力传感器10对称设置于张力导轮6的两边，使得高温超导线材压迫张力导轮6至压力传感器10，使得压力传感器10检测到张力导轮6受高温超导线材的压力从而反映高温超导线材的张力。
收线机构的力矩电机二14的转动轴上设置有磁粉控制器二15，磁粉控制器二15与压力传感器10通信连接。
本发明提供的绕线机还包括张力检测控制系统13；
张力检测控制系统13连接磁粉控制器一3、压力传感器10和磁粉控制器二15，使得压力传感器10通过张力检测控制系统13与磁粉控制器一3、磁粉控制器二15通信连接，用于调节控制高温超导线材的带材张力。
张力导轮6上设置有编码器11，编码器11与张力检测控制系统13连接。
一组张力放线机构包括力矩电机一2、磁粉控制器一3，还包括放线轮一4；
力矩电机一2的转动轴上设有磁粉控制器一3和放线轮一4；
两组张力机构的结构相同。
导线机构包括张力导轮6、压力传感器10，还包括入线导轮5、出线导轮7、导轮底座9和并线导轮8；
高温超导线材依次通过入线导轮5、张力导轮6、出线导轮7，合并于并线导轮8；
入线导轮5与出线导轮7固定于张力导轮6两侧，张力导轮6设置于导轮底座9上，导轮底座9下设置有压力传感器10。
高温超导线材依次反向绕制于入线导轮5、张力导轮6、出线导轮7。
收线机构包括力矩电机二14、磁粉控制器二15，还包括放线轮二16、绕线骨架12；
力矩电机二14的转动轴上设有磁粉控制器二15和放线轮二16，放线轮二16上设有绕线骨架12。
本发明提供的绕线机还包括机架1；
张力放线机构设置于机架1的前端；
导线机构设置于机架1的中部；
收线机构设置于机架1的后部。
本发明的工作原理是：
两组高温超导带分别通过导轮底座上的压力传感器，实现带材张力的检测控制和反馈，将反馈信息传递到磁粉控制器上控制绕制速度，方便快捷的实现两个入线带材同时恒张力的控制目的。
设计考虑带材所通过的导轮的直径和以及导轮中心距离都有最小设计要求，保证绕制过程导轮弯曲半径和弯曲次数不会影响超导带材性能。
收线机构和放线机构同时设计安装有力矩电机和磁粉控制器，可以在恒张力作用下绕线，也可以在恒张力作用下退线，符合超导带材绕线生产实际工况要求。
本发明的有益效果是：
1)可以实现两个叠加的带材在恒张力控制下的双饼线圈绕制。
2)通过计算好导轮直径和距离，保证绕制过程弯曲半径和弯曲次数不会影响超导带材性能。
3)可以在恒张力作用下退线，符合生产实际工况要求，保证质量的前提，操作简单，提高效率。
本发明解决一种高温超导双饼线圈绕线机。原理简单、实用、提高绕线效率，保障超导带材绕制质量。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，包括两组张力放线机构、两组导线机构、一组收线机构；
所述张力放线机构的力矩电机一的转动轴上设置有磁粉控制器一，所述导线机构的张力导轮旁设置有压力传感器，所述压力传感器与所述磁粉控制器一通信连接，使得所述磁粉控制器一根据所述压力传感器的压力信息调节所述力矩电机一的转动轴转速；
两组高温超导线材依次分别通过两组所述张力放线机构、两组所述导线机构，合并于所述收线机构。
2.根据权利要求1所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，
所述高温超导线材与所述压力传感器对称设置于所述张力导轮的两边，使得所述高温超导线材压迫所述张力导轮至所述压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，所述收线机构的力矩电机二的转动轴上设置有磁粉控制器二，所述磁粉控制器二与所述压力传感器通信连接。
4.根据权利要求3所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，还包括张力检测控制系统；
所述张力检测控制系统连接所述磁粉控制器一、所述压力传感器和所述磁粉控制器二，使得所述压力传感器通过所述张力检测控制系统与所述磁粉控制器一、所述磁粉控制器二通信连接，用于调节控制所述高温超导线材的带材张力。
5.根据权利要求4所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，所述张力导轮上设置有编码器，所述编码器与所述张力检测控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，一组所述张力放线机构包括所述力矩电机一、所述磁粉控制器一，还包括放线轮一；
所述力矩电机一的转动轴上设有所述磁粉控制器一和所述放线轮一；
两组所述张力机构的结构相同。
7.根据权利要求1所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，所述导线机构包括所述张力导轮、所述压力传感器，还包括入线导轮、出线导轮、导轮底座和并线导轮；
所述高温超导线材依次通过所述入线导轮、所述张力导轮、所述出线导轮，合并于所述并线导轮；
所述入线导轮与所述出线导轮固定于所述张力导轮两侧，所述张力导轮设置于所述导轮底座上，所述导轮底座下设置有所述压力传感器。
8.根据权利要求7所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，所述高温超导线材依次反向绕制于所述入线导轮、所述张力导轮、所述出线导轮。
9.根据权利要求3所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，所述收线机构包括所述力矩电机二、所述磁粉控制器二，还包括放线轮二、绕线骨架；
所述力矩电机二的转动轴上设有所述磁粉控制器二和所述放线轮二，所述放线轮二上设有所述绕线骨架。
10.根据权利要求1所述的一种高温超导双饼线圈绕线机，其特征在于，还包括机架；
所述张力放线机构设置于所述机架的前端；
所述导线机构设置于所述机架的中部；
所述收线机构设置于所述机架的后部。
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