CN111668011A - 一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，解决了现阶段超导磁体在生产过程中若检测不合格造成大量超导磁体报废的问题。其技术方案要点是一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，包括：S1、通过绕线机生产超导线圈；S2、待超导磁体的所有超导线圈生产完成后，将超导线圈安装至安装架上；S3、采用超导接头工艺将相邻超导线圈连通；S4、使用高斯计测量超导磁体的磁感应强度；所述无液氦无骨架超导磁体的生产工艺能够减少当超导磁体产生缺陷时超导线的损害，并提高无液氦无骨架超导磁体的生产效率。

Description

一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺

技术领域

本发明涉及核磁共振仪领域，特别是涉及一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺。

背景技术

在核磁共振仪的超导磁体的生产过程中，需要将超导线绕制在一个超导磁体的骨架上。参阅图1，一种超导磁体骨架，包括骨架主体1’，骨架主体1’沿其长度方向间隔布置有供超导线绕设的骨架线槽11’。

现阶段，将超导线绕制在超导磁体骨架上的步骤包括：A1、在超导磁体骨架的一侧的骨架线槽11’内绕设超导线，每绕设一层超导线均使用树脂对超导线进行固化，直至该骨架线槽内的超导线按照规定绕设完成，且在骨架线槽11’内形成有一个超导线圈；A2、对步骤A1中的骨架线槽一侧的骨架线槽进行超导线的绕设，直至所有骨架线槽81均按照规定绕设超导线；A3、取出绕设在超导磁体骨架上的超导线的端部，对超导线进行检测，判断超导线是否符合要求。

在上述超导线的绕制过程中，容易造成超导线的绝缘发生破裂或超导线发生断裂。若超导线圈的缺陷点在超导线圈表面时，还能够通过绝缘修补或者超导接头进行弥补；但当超导线圈的的缺陷点在内部时，则往往造成整个超导磁体骨架上的所有超导线圈报废。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，能够减少当超导磁体产生缺陷时超导线的损害。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，包括：S1、通过绕线机生产超导线圈，并对超导线圈进行耐压测试和电阻检测，若超导线圈符合耐压测试和电阻检测的要求，则进入下一步骤；S2、待超导磁体的所有超导线圈生产完成后，将超导线圈安装至安装架上；所述安装架包括间隔布置的多个支持件和连接所有支持件的连接件，所述支持件的数量比所述超导线圈的数量多一个，且相邻所述支持件之间形成有供对应的超导线圈安装的安装间隙；将超导线圈安装至安装架的具体步骤包括：将支持件和超导线圈依次叠放；S3、采用超导接头工艺将相邻超导线圈连通；S4、使用高斯计测量超导磁体的磁感应强度；若超导磁体的磁感应强度符合要求，则通过连接件将支持件连接固定。

传统的将超导线绕制在超导磁体骨架上的生产工艺，当超导磁体在最终的检测时出现不合格的情况时，需要再次排查各个超导线圈的状况，并且对部分或者所有超导线圈进行报废处理，造成大量的超导线的损耗。而且在传统的超导磁体的生产工艺中，由于仅有一个超导磁体骨架，在超导磁体检测出现问题后，在故障排查、缺陷点检修以及坏样报废等过程中，需要耗费大量的时间，延长了整个超导磁体的生产周期较长。

但在本发明中，通过将超导线圈进行单独生产，在所有超导线圈生产完成后，将所有超导线圈根据要求安装到安装架上。由于每个超导线圈均是独立的，因此可以对每个超导线圈进行单独的耐压测试和电阻测试。在进行耐压测试和电阻测试的过程中，若出现超导线圈不符合要求的情况，则能够选择将该超导线圈进行报废，并重新生产一个对应的超导线圈的方式，从而缩减整个生产周期。这种生产方式也能够缩减超导线在生产过程中的损耗。在这里所谓的减少损耗，是与传统的超导线圈在验收过程中被检测出缺陷作为比较的。

另外，本发明中的“无骨架”，并不指超导磁体没有支架的结构设定，而是区别于传统的将超导线绕制在超导磁体骨架上的结构。传统的超导线圈是通过将超导线绕制在超导磁体骨架的骨架线槽内生产获得的，在生产过程中，超导磁体骨架始终能够对超导线圈进行径向支撑，从而超导磁体骨架拥有“骨架”的功能。但是本发明中的超导线圈是通过绕线机的成型筒单独生产的，绕线完毕后脱模，安装架并不对超导线圈的成型提供任何支撑，使得安装架并不具备“骨架”的功能。

本发明进一步设置为，步骤S1包括：S11、将绕线筒安装至绕线机的收线架上；所述绕线筒包括筒体、设于筒体一端的固定侧板和可拆卸安装于筒体另一端的活动侧板；S12、采用绕线机将超导线绕制在绕线筒上，每绕制一层超导线，均在超导线形成的线圈的外表面涂布一层复合环氧树脂，直至超导线圈绕制完成；S13、待复合环氧树脂凝固后，将活动侧板从绕线筒上取下后，并将已经成型的超导线圈从绕线筒上取下。

通过采用上述技术方案，绕线筒的结构限定，能够方便将绕制完成的超导线圈从绕线筒上取下。其中，在每层超导线上涂布一层复合环氧树脂，有助于对超导线圈进行固定且避免超导线圈从绕线筒上取下后发生松散。

本发明进一步设置为，所述绕线筒还设有套设于所述筒体外侧的成型筒；所述成型筒在靠近所述活动侧板的一端设有绕线槽，所述绕线槽的宽度与待成型的超导线圈的宽度一致；所述成型筒在其两端的端面均设有限位凸部，所述固定侧板和所述活动侧板均设有供限位凸部插入的限位插孔；所述步骤S11还包括：在将绕线筒安装至收线架前，将与待成型的导向线圈对应的成型筒安装至绕线筒的筒体上；所述步骤S1在步骤S13之后还包括：将成型筒从绕线筒的内筒上拆卸下来。

通过采用上述技术方案，当一个超导线圈生产完成后，能够将成型的超导线圈连通成型筒从绕线筒上取下，使得绕线筒能够继续进行下一个超导线圈的生产，这种结构的设定能够提高将所有超导线圈生产完成的效率。同时，相较于直接将超导线圈从绕线筒取下的方式，使得超导线圈在取下后内侧没有支撑，使得超导线圈在存放过程中容易发生形变的问题。但是本申请中，将成型筒和超导线圈一同从绕线筒上取下，使得成型筒始终支撑在超导线圈的内侧，降低了超导线圈在存放过程中发生破损变形的概率。

本发明进一步设置为，步骤S12还包括：在将超导线绕制在成型筒之前，在成型筒的绕线槽的底面铺设至少一层隔离薄膜，在绕线槽远离活动侧板的侧面上铺设隔离片，在活动侧板朝向成型筒的侧面上也铺设隔离片。

通过采用上述技术方案，隔离薄膜和隔离片的设定，能够避免复合环形树脂胶黏在成型同上，从而方便将成型后的超导线圈从成型筒上取下。

本发明进一步设置为，步骤S11还包括：在将成型筒安装至绕线筒上之前，在绕线槽上套设与绕线槽同轴布置的环形的充气气囊，所述充气气囊与所述绕线槽同轴布置；步骤S1还包括：待超导线圈的耐压测试和电阻测试符合要求后，通过将充气气囊内的气体放出后，将超导线圈从成型筒上取下。

通过采用上述技术方案，在将超导线绕制在成型筒上时，充气气囊能够对第一层超导线进行防护，降低了第一层超导线表面发生损伤的概率。由于绕线机在绕制过程中会给予超导线一定的张力，使得充气气囊发生一定的形变，将超导线圈和成型筒一同从绕线筒上取下时，超导线圈不易从成型筒上脱落，保持了超导线圈和成型筒之间的结合，从而方便超导线圈的储运。

当需要将超导线圈从成型筒上取下时，将充气气囊内的气体放出后，充气气囊对超导线圈内侧的支撑力会消失，从事将超导线圈从成型筒上脱离下来就比较容易。

本发明进一步设置为，所述支持件包括位于两端的端部支持件、设于两个端部支持件之间的多个中间支持件，所述中间支持件的数量比超导线圈的数量少一个；所述连接件包括设于两个端部支持件之间的导向支柱，所述中间支持件具有与所述导向支柱配合的导向滑套；步骤S2包括：S21、将其中一个端部支持件置于安装平面上，并将导向支柱焊接固定于该端部支持件上；S22、将超导线圈和中间支持件依次叠放在底部的端部支持件上；步骤S4包括：若超导磁体的磁感应强度符合要求，则将中间支持件的导向滑套焊接固定在导向支柱上。

在现阶段，超导磁体的重量较大也是核磁共振仪领域中比较突出的技术难题。由于现阶段的核磁共振仪中的超导磁体的重量较大，不仅造成了核磁共振仪运输较为麻烦，且需要对安装核磁共振仪的房间地面进行特殊的加固处理。而本申请中的安装架结构，包括保持件和导向支柱，相较于传统的超导磁体骨架的实心筒状结构而言，不仅方便了将超导线圈安装到安装架上，而且减少了整个超导磁体的重量。

本发明进一步设置为，所述支持件具有支撑于超导线圈内侧壁的限位凸环；步骤S22包括：在将超导线圈安装在下方的支持件上时，使得下方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈的内壁上；在将上方的支持件安装到超导线圈上时，使得上方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈的内壁上。

通过采用上述技术方案，限位凸环能够对超导线圈进行限位支撑，在将超导线圈安装到支持件上时，限位凸环能够对超导线圈的内壁进行支撑定位，使得超导线圈的安装定位更加方便。在将上方支持件安装到超导线圈上时，上方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈的内壁上，从而方便了上方的支持件的安装和定位。

本发明进一步设置为，所述安装架沿超导线圈周向间隔布置有支撑垫块，所述支撑垫块具有伸入相邻支持件之间间隙的支撑凸部；步骤S22还包括：在安装完超导线圈后，沿超导线圈周向间隔安装支撑垫块，待支撑垫块安装完成后，再安装超导线圈上方的支持件。

通过采用上述技术方案，支撑垫块的设定能够支撑在两个支持件之间，减小了支持件对超导线圈的挤压力，降低了超导线圈因支持件的挤压而发生变形的概率。

本发明进一步设置为，所述安装架还具有支撑于两个端部支持件之间的多块支撑板，多块所述支撑板周向间隔布置；步骤S4还包括：待将中间支持件的导向滑套焊接固定在导向支柱后，将支撑板的两端分别焊接固定于两块端部支持件上。

通过采用上述技术方案，支撑板能够对两个端部支撑件进行支撑，提高安装架的结构强度，降低了上述超导磁体在转运过程中发生散架的概率。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，通过将超导线圈进行单独生产和检测，将符合要求的超导线圈安装到安装架上，再通过超导接头连接，之后待磁感应强度检测符合后，在对安装架进行连接固定，上述生产工艺不仅有助于缩减整个超导磁体的生产周期，且能够缩减超导线在生产过程中的损耗；

2、通过在绕线筒上设置成型筒，使得成型后的超导线圈能够和成型筒一同从绕线筒上取下存放，有助于降低超导线圈在存放过程中发生变形；

3、绕线筒在绕线槽中设有充气气囊，有助于对第一层超导线进行防护，降低第一层超导线在绕制过程中发生破损的概率；当需要将超导线圈从成型筒上取下时，将充气气囊中的气体放掉，方便将超导线圈从成型筒上取下，且在取下的过程中，超导线圈受损的概率较低；

4、安装架包括支持件和连接件，支持件包括端部支持件和中间支持件，连接件为导向支柱，支持件具有抵接于超导线圈内壁的限位凸环；上述安装架的结构不仅方便了超导线圈的安装，而且还减小了整个超导磁体的重量

5、在相邻支持件之间还设有支撑垫块，支撑垫块具有支撑于相邻支持件之间的支撑凸部，能够减少安装过程中支持件对超导线圈的损伤，减小了支持件对超导线圈的挤压力，降低了超导线圈因支持件的挤压而发生变形的概率。

附图说明

图1是现有技术中超导磁体骨架的结构示意图。

图2是本发明中无液氦无骨架超导磁体的结构示意图。

图3是本发明中无液氦无骨架超导磁体的剖面结构示意图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是本发明中无液氦无骨架超导磁体的第一支持件的结构示意图。

图6是图3中B处的放大图。

图7是本发明中无液氦无骨架超导磁体的结构示意图。

图8是图3中C处的放大图。

图9是图2中D处的放大图。

图10是本发明中无液氦无骨架超导磁体的端部支持件、第一支持件和第一支撑垫块的配合示意图。

图11是本发明中无液氦无骨架超导磁体的两个第一支持件和第二支撑垫块的配合示意图。

图12是本发明中无液氦无骨架超导磁体的第一支持件、第二支持件和第三支撑垫块的配合示意图。

图13是本发明中无液氦无骨架超导磁体的两个第二支持件和第四支撑垫块的配合示意图。

图14是本发明中绕线筒的结构示意图。

图15是本发明中成型筒和充气气囊的配合示意图。

图16是图15中E处的放大图。

图中：1’、骨架主体；11’、骨架线槽；1、超导线圈；21、端部支持件；211、第一环槽；212、第一限位凸环；213、支柱插孔；22、第一支持件；221、第一支持环；2211、第一支持槽；2212、第一导向滑套；2213、第二限位凸环；222、第一支持块；223、连接板；23、第二支持件；231、第三限位凸环；232、第二导向滑套；3、安装间隙；4、导向支柱；5、支撑板；51、固定槽；52、连接槽；6、固定环；71、第一支撑垫块；711、第一支撑凸部；712、第一安装凸部；713、第一安装支脚；72、第二支撑垫块；721、第二支撑凸部；722、第二安装凸部；73、第三支撑垫块；731、第三支撑凸部；732、第三安装凸部；74、第四支撑垫块；741、第四支撑凸部；742、第四安装凸部；8、绕线筒；81、筒体；82、固定侧板；83、活动侧板；84、成型筒；841、绕线槽；842、限位凸部；844、螺纹孔；85、限位插孔；9、充气气囊；91、充气头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，用于成型无液氦无骨架超导磁体。

参阅图2和图3，一种无液氦无骨架超导磁体，包括安装架和安装于安装架上的七个超导线圈1。在本实施例中，超导线圈1均采用绕线机绕制，且每绕制一层超导线均刷一层树脂对超导线进行定型，所以超导线圈1呈圆筒状且不易散开。

安装架包括八个间隔布置的支持件。相邻支持件之间形成有供超导线圈1安装的安装间隙3。其中，支持件包括位于安装架两端的端部支持件21和六个位于两个端部支持件21之间的中间支持件。

参阅图3和图4，端部支持件21为环形板结构。两块端部支持件21在两者相对的侧面均设有供超导线圈1放置的第一环槽211，且在第一环槽211的内环边沿处形成有限制超导线圈1径向滑移的第一限位凸环212。

两个端部支持件21之间还设有位于超导线圈1外侧的四根导向支柱4，且四根导向支柱4以超导线圈1的中心轴线周向均匀布置。端部支持件21具有供四根导向支柱4插入的支柱插孔213，支柱插孔213贯穿端部支持件21。在进行安装架和超导线圈1的组装时，导向支柱4的端部插入端部支持件21的支柱插孔213内，并进行焊接固定。在本实施例中，导向支柱4为中空的铝合金管。

参阅图3，六个中间支持件具有第一支持件22和第二支持件23两种类型。在本实施例中，六个中间支持件从下至上依次为第一支持件22、第一支持件22、第二支持件23、第二支持件23、第一支持件22、第一支持件22。

参阅图5，第一支持件22包括两个平行的第一支持环221和八块周向均匀支撑于两个第一支持环221的第一支持块222。其中，第一支持环221由多段弧部段焊接拼成，且第一支持块222为中空的方管结构，且第一支持块222的轴线平行于超导线圈1的轴线方向。

参阅图6，第一支持环221在朝向第一支持块222的端面具有供第一支持块222的端部边沿卡入的第一支持槽2211。第一支持环221在背向第一支持块222的端面均周向设置有第二限位凸环2213，用于限制超导线圈1径向滑移。

参阅图5和图6，两个第一支持环221的外侧壁均设有与四根导向支柱4配合的第一导向滑套2212。当第一支持件22通过第一导向滑套2212安装定位于导向支柱4后，通过焊接第一导向滑套2212和导向支柱4实现第一支持件22在安装架上的定位安装。

参阅图7和图8，第二支持件23为实心的环状结构。第二支持件23的两端面在靠近内环边沿处均设有限制超导磁体径向滑移的第三限位凸环231。

第二支持件23在其外壁设有与四根导向支柱4配合的第二导向滑套232。当第二支持件23通过第二导向滑套232安装定位于导向支柱4后，通过焊接第二导向滑套232和导向支柱4实现第二支持环在安装架上的定位安装。

参阅图2，安装架在两个端部支持件21之间还设有八块支撑板5。支撑板5平行于超导线圈1的轴线且支撑板5的端面呈径向布置。其中，八块支撑板5两两一组，每组支撑板5的两块支撑板5分别位于导向支柱4的两侧。

参阅图2和图9，安装架还设有四个固定于八块支撑板5外侧的固定环6。四个固定环6两两一组分别设于安装架的上部和下部。支撑板5的上部和下部均设有供同组的两个固定环6安装的固定槽51。同组的两个固定环6分别贴合焊接于固定槽51的顶面或底面。其中，固定环6一端开设有断口，在安装至支撑板5的固定槽51后，将固定环6在断口处进行焊接，保持固定环6的环状结构。

参阅图2和图5，为了提升第一支持件22的结构强度，第一支持件22在两个第一支持环221之间还径向布置有与支撑板5一一对应的连接板223。连接板223径向布置且焊接固定于两个第一支持环221之间。支撑板5具有供连接板223卡入的连接槽52，且连接板223与支撑板5焊接固定。

参阅图10至图13，相邻支持件之间还设有支撑垫块。支撑垫块包括设于端部支持件21和第一支持件22之间的第一支撑垫块71、设于两个第一支持件22之间的第二支撑垫块72、设于第一支持件22和第二支持件23之间的第三支撑垫块73以及设于两个第二支持件23之间的第四支撑垫块74。

参阅图10，第一支撑垫块71具有第一支撑凸部711、第一安装凸部712以及第一安装支脚713。其中，第一支撑凸部711嵌入对应的安装间隙3中且支撑其两侧的第一支持件22和端部支持件21。第一安装凸部712贴合于第一支持件22中靠近第一支撑垫块71的第一支持环221的外侧壁，且通过螺栓固定在该外侧壁上。第一安装支脚713通过螺栓固定在端部支持件21的顶面或底面上。

参阅图11，第二支撑垫块72具有第二支撑凸部721和两个第二安装凸部722。其中，第二支撑凸部721嵌入对应的安装间隙3中且支撑于其两侧的两个第一支持件22。两个第二安装凸部722分别贴合于第一支持件22中靠近第二支撑垫块72的第一支持环221上，并通过螺栓进行固定。

参阅图12，第三支撑垫块73具有第三支撑凸部731和两个第三安装凸部732。其中，第三支撑凸部731嵌入对应的安装间隙3中且支撑于其两侧第一支持件22和第二支持件23。两个第三安装凸部732分别贴合于第一支持件22中靠近第三支撑垫块73的第一支持环221上和第二支持件23的侧壁上，且分别通过螺栓进行固定。

参阅图13，第四支撑垫块74具有第四支撑凸部741和两个第四安装凸部742。其中，第四支撑凸部741嵌入对应的安装间隙3中且支撑两个第二支持件23。两个第四安装凸部742分贝贴合于第二支持件23的侧壁，并通过螺栓进行固定。

参阅图14，无液氦无骨架超导磁体的生产工艺还需要使用一种绕线筒8。绕线筒8包括筒体81、固定于筒体81一端的固定侧板82、可拆卸安装于筒体81另一端的活动侧板83以及套装在筒体81上的成型筒84。其中，活动侧板83通过螺栓固定在筒体81的侧壁上。

成型筒84在靠近活动侧板83的一端设有绕线槽841。绕线槽841的宽度与待成型的超导线圈1的宽度一致。成型筒84在其两端的端面均设有限位凸部842，固定侧板82和活动侧板83均设有供限位凸部842插入的限位插孔85。在本实施例中，成型筒84在其端面周向均布有三个限位凸部842。

参阅图14，成型筒84在远离绕线槽841的端面设有周向均匀设有三个螺纹孔844。三个螺纹孔844和限位凸部842周向间隔布置。成型筒84还可拆卸安装有螺纹安装于螺纹孔844上的吊环螺栓。

参阅图15和图16，无液氦无骨架超导磁体的生产工艺还需要使用一种充气气囊9。充气气囊9在充气后能够套设在成型筒84的绕线槽841上。充气气囊9还具有给充气气囊9充放气的充气头91。

上述无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，包括：

S1、通过绕线机生产超导线圈1，具体包括：

S11：将充气气囊9安装至成型筒84的绕线槽841上，且向充气气囊9内充气，使得充气气囊9膨胀并锁定于成型筒84的绕线槽841上；将成型筒84安装至绕线筒8的筒体81上，通过成型筒84的限位凸部842和限位插孔85的配合，使得成型筒84和筒体81能够同步转动；将绕线筒8安装至绕线机的收线架上；

S12、在成型筒84的充气气囊9上铺设至少一层隔离薄膜，并在绕线槽841远离活动侧板83的侧面上铺设一层隔离片，在活动侧板83朝向成型筒84的侧面铺设一层隔离片；采用绕线机将超导线绕制在绕线筒8上，每绕制一层超导线，均在超导线形成的线圈的外表面涂布一层复合环氧树脂，直至超导线圈1绕制完成；

S13、待复合环氧树脂凝固后，将活动侧板83从绕线筒8上取下后，并将成型筒84和已经成型的超导线圈1同时从绕线筒8的内筒上取下；

S14、对取下的超导线圈1进行耐压测试和电阻检测，若超导线圈1符合耐压测试和电阻检测，则进入下一道工艺；若超导线圈1不符合耐压测试和电阻检测，则重复步骤S11至S13，重新制作超导线圈1，并对该超导线圈1进行耐压测试和电阻检测；

S15、在成型筒84远离绕线槽841的一端的螺纹孔内安装吊环螺栓，并采用起吊机将成型筒84吊起，并在成型筒84的下方铺设海绵垫，此时成型筒84具有绕向槽的一端位于成型筒84的下端，且成型筒84的下端至海绵垫的高度不高于超导线圈1的高度；通过充气头91让充气气囊9放气，随着充气气囊9的放气，超导线圈1缓慢从成型筒84上滑下，最终超导线圈1从成型筒84上滑落；

S2、待超导磁体的所有超导线圈1生产完成后，将超导线圈1安装至安装架上，具体包括：

S21、将一个端部支持件21置于安装平面上，并将四根导向支柱4均焊接固定在该端部支持件21上，并通过螺栓将第一支撑垫块71安装在端部支持件21的顶面；

S22、将超导线圈1和中间支持件依次安装在端部支持件21上：在将超导线圈1安装在下方的支持件上时，使得下方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈1的内壁上；在安装完超导线圈1后，沿超导线圈1周向间隔安装支撑垫块，待支撑垫块安装完成后，再安装超导线圈1上方的支持件；在将上方的支持件安装到超导线圈1上时，使得上方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈1的内壁上；

S3、采用超导接头工艺将相邻超导线圈1连通；

S4、使用高斯计测量超导磁体的磁感应强度；

若超导磁体的磁感应强度符合要求，则将中间支持件的导向滑套焊接固定在导向支柱4上，并将最上方的端部支持件21安装完成，并将四根导向支柱4的顶部焊接固定在最上方的端部支持件21的支柱插孔213内，然后，将八块支撑板5焊接固定在两个端部支持件21之间，并将第一支持件22的连接板223焊接固定在支撑板5的连接槽52内，最后将固定环6焊接固定在支撑板5的固定槽51内；

若超导磁体的磁感应强度不符合要求，则检查相邻超导线圈1之间的超导接头是否完整，必要时可以对相邻超导线圈1再次进行超导接头，直至超导磁体的磁感应强度符合设计要求。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，包括：

S1、通过绕线机生产独立的超导线圈(1)，并对超导线圈(1)进行耐压测试和电阻检测，若超导线圈(1)符合耐压测试和电阻检测的要求，则进入下一步骤；

S2、待超导磁体的所有超导线圈(1)生产完成后，将超导线圈(1)安装至安装架上；所述安装架包括间隔布置的多个支持件和连接所有支持件的连接件，所述支持件的数量比所述超导线圈(1)的数量多一个，且相邻所述支持件之间形成有供对应的超导线圈(1)安装的安装间隙(3)；将超导线圈(1)安装至安装架的具体步骤包括：将支持件和超导线圈(1)依次叠放；

S3、采用超导接头工艺将相邻超导线圈(1)连通；

S4、使用高斯计测量超导磁体的磁感应强度；若超导磁体的磁感应强度符合要求，则通过连接件将支持件连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，步骤S1包括：S11、将绕线筒(8)安装至绕线机的收线架上；所述绕线筒(8)包括筒体(81)、设于筒体(81)一端的固定侧板(82)和可拆卸安装于筒体(81)另一端的活动侧板(83)；S12、采用绕线机将超导线绕制在绕线筒(8)上，每绕制一层超导线，均在超导线形成的线圈的外表面涂布一层复合环氧树脂，直至超导线圈(1)绕制完成；S13、待复合环氧树脂凝固后，将活动侧板(83)从绕线筒(8)上取下后，并将已经成型的超导线圈(1)从绕线筒(8)上取下。

3.根据权利要求2所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，所述绕线筒(8)还设有套设于所述筒体(81)外侧的成型筒(84)；所述成型筒(84)在靠近所述活动侧板(83)的一端设有绕线槽(841)，所述绕线槽(841)的宽度与待成型的超导线圈(1)的宽度一致；所述成型筒(84)在其两端的端面均设有限位凸部(842)，所述固定侧板(82)和所述活动侧板(83)均设有供限位凸部(842)插入的限位插孔(85)；所述步骤S11还包括：在将绕线筒(8)安装至收线架前，将与待成型的导向线圈对应的成型筒(84)安装至绕线筒(8)的筒体(81)上；所述步骤S1在步骤S13还包括：将成型筒(84)从绕线筒(8)的内筒上拆卸下来。

4.根据权利要求4所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，步骤S12还包括：在将超导线绕制在成型筒(84)之前，在成型筒(84)的绕线槽(841)的底面铺设至少一层隔离薄膜，在绕线槽(841)远离活动侧板(83)的侧面上铺设隔离片，在活动侧板(83)朝向成型筒(84)的侧面上也铺设隔离片。

5.根据权利要求5所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，步骤S11还包括：在将成型筒(84)安装至绕线筒(8)上之前，在绕线槽(841)上套设与绕线槽(841)同轴布置的环形的充气气囊(9)，所述充气气囊(9)与所述绕线槽(841)同轴布置；步骤S1还包括：待超导线圈(1)的耐压测试和电阻测试符合要求后，通过将充气气囊(9)内的气体放出后，将超导线圈(1)从成型筒(84)上取下。

6.根据权利要求1所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，所述支持件包括位于两端的端部支持件(21)、设于两个端部支持件(21)之间的多个中间支持件，所述中间支持件的数量比超导线圈(1)的数量少一个；所述连接件包括设于两个端部支持件(21)之间的导向支柱(4)，所述中间支持件具有与所述导向支柱(4)配合的导向滑套；步骤S2包括：S21、将其中一个端部支持件(21)置于安装平面上，并将导向支柱(4)焊接固定于该端部支持件(21)上；S22、将超导线圈(1)和中间支持件依次叠放在底部的端部支持件(21)上；步骤S4包括：若超导磁体的磁感应强度符合要求，则将中间支持件的导向滑套焊接固定在导向支柱(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，所述支持件具有支撑于超导线圈(1)内侧壁的限位凸环；步骤S22包括：在将超导线圈(1)安装在下方的支持件上时，使得下方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈(1)的内壁上；在将上方的支持件安装到超导线圈(1)上时，使得上方的支持件的限位凸环抵接在超导线圈(1)的内壁上。

8.根据权利要求6所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，所述安装架沿超导线圈(1)周向间隔布置有支撑垫块，所述支撑垫块具有伸入相邻支持件之间间隙的支撑凸部；步骤S22还包括：在安装完超导线圈(1)后，沿超导线圈(1)周向间隔安装支撑垫块，待支撑垫块安装完成后，再安装超导线圈(1)上方的支持件。

9.根据权利要求6所述的一种无液氦无骨架超导磁体的生产工艺，其特征在于，所述安装架还具有支撑于两个端部支持件(21)之间的多块支撑板(5)，多块所述支撑板(5)周向间隔布置；步骤S4还包括：待将中间支持件的导向滑套焊接固定在导向支柱(4)后，将支撑板(5)的两端分别焊接固定于两块端部支持件(21)上。

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