CN111816402A - 一种基于环形超导片的超导磁体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超导磁体技术领域,尤其涉及一种基于环形超导片的超导磁体,包括超导磁体,所述超导磁体的顶部和底部设置有顶垫板和底垫板,所述顶垫板和底垫板靠近超导磁体的一侧均安装有多个减震弹簧,所述减震弹簧的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板和底绝缘橡胶板;本发明通过超导磁体顶部的顶垫板与顶绝缘橡胶板之间通过减震弹簧弹性连接,底部的底垫板与底绝缘橡胶板之间通过减震弹簧弹性连接,从而实现了超导磁体发生碰撞时有一定的缓冲性,通过限位杆顶部通过气缸控制中连杆带动绝缘固定环对超导磁体的夹持,保证了夹持的稳定性,通过绝缘橡胶材质直接与超导磁体接触,提高了超导磁体的稳定性,提高了超导磁体的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及超导磁体技术领域,尤其涉及一种基于环形超导片的超导磁体。
背景技术
超导磁体是指低温下用具有高转变温度和临界磁场特别高的第二类超导体制成线圈的一种电磁体。它的主要特点是无导线电阻产生的电损耗,也没有因铁芯存在而产生的磁损耗,具有很强的实用价值,在工业和科研上应用极广,但它必须在液态氦温度下工作,成本较高。
然而现有的基于环形超导片的超导磁体仍存在一些不足之处,首先,大多采用直接螺栓固定安装,无法保证对基于环形超导片的超导磁体的减震缓冲保护,导致基于环形超导片的超导磁体发生撞击时,内部零件发生损坏,降低了基于环形超导片的超导磁体的使用寿命;其次,现有的基于环形超导片的超导磁体,大多采用散热风扇散热,导致散热效率低,使得基于环形超导片的超导磁体无法及时散热。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决基于环形超导片的超导磁体缺少减震缓冲保护的固定安装和散热效率低问题,而提出的一种基于环形超导片的超导磁体。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种基于环形超导片的超导磁体,包括超导磁体,所述超导磁体的顶部和底部设置有顶垫板和底垫板,所述顶垫板和底垫板靠近超导磁体的一侧均安装有多个减震弹簧,所述减震弹簧的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板和底绝缘橡胶板,所述顶垫板和底垫板之间两侧对称安装有支撑杆,所述支撑杆的内部通过转轴嵌设有上连杆和下连杆,所述上连杆和下连杆之间通过转轴转动连接有中连杆,所述中连杆靠近超导磁体的一端安装有绝缘固定环;所述支撑杆靠近底垫板的一端安装有呈L形结构的限位杆,所述限位杆的顶部靠近超导磁体的一侧安装有与中连杆固定连接的气缸;现有的超导磁体仍存在不足,首先,大多采用直接螺栓固定安装,无法保证对基于环形超导片的超导磁体的减震缓冲保护,导致基于环形超导片的超导磁体发生撞击时,内部零件发生损坏,降低了基于环形超导片的超导磁体的使用寿命;本发明通过减震弹簧的设置,使得超导磁体遇到撞击时有一定的缓冲性,避免超导磁体内部零件发生损坏,同时,减震弹簧的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板和底绝缘橡胶板,保证了超导磁体的稳定性,另外,利用上连杆、中连杆和下连杆之间的转动,提高了将超导磁体放入顶垫板和底垫板之间的便捷性。
使用时,通过启动气缸,使得中连杆带动上连杆和下连杆沿转轴向外转动,从而将超导磁体放入顶绝缘橡胶板和底绝缘橡胶板之间,启动气缸,绝缘固定环对超导磁体进行夹持固定,同时超导磁体顶部和底部的减震弹簧均对超导磁体起到保护和缓冲作用。
优选的,所述顶垫板和底垫板远离超导磁体的一侧均安装有多个凸块;通过采用上述技术方案,凸块的设置,提高了其摩擦力,保证了超导磁体与外界之间的稳定性,防止由于震动幅度过大,导致超导磁体的倾覆,造成了超导磁体的损坏,从而提高了超导磁体的使用寿命。
优选的,所述绝缘固定环为橡胶材质,且绝缘固定环的内部嵌设有呈蛇形结构的冷却管,同时在夹持状态下与超导磁体外壁贴合;由于现有的超导磁体,大多采用散热风扇散热,导致散热效率低,使得基于环形超导片的超导磁体无法及时散热,影响超导磁体的使用,通过采用上述技术方案,呈蛇形结构的冷却管内的冷却液对超导磁体本身进行降温散热,使得稳定夹持的同时,完成散热,不仅降低了散热成本,提高了超导磁体的散热效率;同时,通过减震弹簧作用,防止其震动幅度过大,导致冷却管内的冷却液持续的抖动,抖动的冷却液造成冷却管的损坏,从而提高了冷却管的使用寿命。
优选的,所述支撑杆贯穿顶绝缘橡胶板和底绝缘橡胶板,所述限位杆的水平端位于底垫板与底绝缘橡胶板之间,通过采用上述技术方案,使其直接对超导磁体本身进行降温散热,从而提高了对超导磁体的散热效率。
优选的,所述冷却管的外圈上套设有由锑材料制成的套环,且套环在冷却管上间断设置,通过套环受冷膨胀,减小了套环与超导磁体间的距离,加快了对超导磁体的冷却降温效果;通过采用上述技术方案,由于冷却管内冷却液的作用,使得冷却管的外圈上的温度降低,且由于套环由锑材料制成,锑具有受冷易膨胀的特性,使得套环受冷膨胀,减小了与绝缘固定环内壁间的距离,从而减小了与超导磁体间的距离,使得冷却管的冷气更快的传递到超导磁体上,加快超导磁体的冷却,从而提高了对超导磁体的散热效果。
优选的,每个所述套环的外圈上均匀设置有一组绒毛,通过一组绒毛避免套环受冷膨胀中对超导磁体造成损坏;通过采用上述技术方案,当锑材料制成的套环由于受冷向外膨胀时,为避免套环膨胀速度过快,会快速的撞击绝缘固定环的内壁,使得套环产生一定的抖动,且由于套环套设在冷却管的外圈上,套环抖动会产生一定的力,通过套环导致冷却管被折断,从而使得冷却管内的冷却液散出,而一组绒毛的设置,消除了套环的抖动,从而提高了冷却管的使用寿命,进而提高了对超导磁体的散热效果。
优选的,每个所述绒毛远离套环的一端设置有分叉,通过分叉延长了与绝缘固定环内壁的接触时间;通过采用上述技术方案,当锑材料制成的套环由于受冷向外膨胀时,使得一组绒毛均与绝缘固定环的内壁接触,而设置分叉,延长了一组绒毛停留在绝缘固定环处的时间,从而延长了冷却管与绝缘固定环的接触时间,使得冷却管上散发的冷气更长时间的作用于绝缘固定环上,并最终作用于超导磁体上,从而提高了对超导磁体的散热效果。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过超导磁体顶部的顶垫板与顶绝缘橡胶板之间通过减震弹簧弹性连接,底部的底垫板与底绝缘橡胶板之间通过减震弹簧弹性连接,从而实现了超导磁体发生碰撞时有一定的缓冲性,通过限位杆顶部通过气缸控制中连杆带动绝缘固定环对超导磁体的夹持,保证了夹持的稳定性,通过绝缘橡胶材质直接与超导磁体接触,提高了超导磁体的稳定性,提高了超导磁体的使用寿命。
2、本发明中,通过橡胶材质的绝缘固定环内部设置的冷却管,使得冷却管直接与超导磁体外壁接触散热,提高了超导磁体的散热效果,同时呈蛇形结构的冷却管,提高了超导磁体冷却面积,从而提高了超导磁体的冷却效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于环形超导片的超导磁体的结构示意图;
图2为本发明提出的一种基于环形超导片的超导磁体的绝缘固定环的俯视图;
图3为本发明提出的一种基于环形超导片的超导磁体的绝缘固定环的侧剖图;
图4为图3中A处的局部放大图;
图5为图4中B处的局部放大图;
图例说明:
1、超导磁体;2、顶绝缘橡胶板;3、底绝缘橡胶板;4、减震弹簧;5、顶垫板;6、底垫板;7、凸块;8、限位杆;9、气缸;10、绝缘固定环;11、上连杆;12、中连杆;13、下连杆;14、冷却管;141、套环;142、绒毛;143、分叉;15、支撑杆。
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作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。
请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:
一种基于环形超导片的超导磁体,包括超导磁体1,所述超导磁体1的顶部和底部设置有顶垫板5和底垫板6,所述顶垫板5和底垫板6靠近超导磁体1的一侧均安装有多个减震弹簧4,所述减震弹簧4的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板2和底绝缘橡胶板3,所述顶垫板5和底垫板6之间两侧对称安装有支撑杆15,所述支撑杆15的内部通过转轴嵌设有上连杆11和下连杆13,所述上连杆11和下连杆13之间通过转轴转动连接有中连杆12,所述中连杆12靠近超导磁体1的一端安装有绝缘固定环10;所述支撑杆15靠近底垫板6的一端安装有呈L形结构的限位杆8,所述限位杆8的顶部靠近超导磁体1的一侧安装有与中连杆12固定连接的气缸9;现有的超导磁体仍存在不足,首先,大多采用直接螺栓固定安装,无法保证对基于环形超导片的超导磁体的减震缓冲保护,导致基于环形超导片的超导磁体发生撞击时,内部零件发生损坏,降低了基于环形超导片的超导磁体的使用寿命;本发明通过减震弹簧4的设置,使得超导磁体1遇到撞击时有一定的缓冲性,避免超导磁体1内部零件发生损坏,同时,减震弹簧4的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板2和底绝缘橡胶板3,保证了超导磁体1的稳定性,另外,利用上连杆11、中连杆12和下连杆13之间的转动,提高了将超导磁体1放入顶垫板5和底垫板6之间的便捷性。
使用时,通过启动气缸9,使得中连杆12带动上连杆11和下连杆13沿转轴向外转动,从而将超导磁体1放入顶绝缘橡胶板2和底绝缘橡胶板3之间,启动气缸9,绝缘固定环10对超导磁体1进行夹持固定,同时超导磁体1顶部和底部的减震弹簧4均对超导磁体1起到保护和缓冲作用。
作为本发明的一种实施方式,所述顶垫板5和底垫板6远离超导磁体1的一侧均安装有多个凸块7;通过采用上述技术方案,凸块7的设置,提高了其摩擦力,保证了超导磁体1与外界之间的稳定性,防止由于震动幅度过大,导致超导磁体1的倾覆,造成了超导磁体1的损坏,从而提高了超导磁体1的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式,所述绝缘固定环10为橡胶材质,且绝缘固定环10的内部嵌设有呈蛇形结构的冷却管14,同时在夹持状态下与超导磁体1外壁贴合;由于现有的超导磁体,大多采用散热风扇散热,导致散热效率低,使得基于环形超导片的超导磁体无法及时散热,影响超导磁体的使用,通过采用上述技术方案,呈蛇形结构的冷却管14内的冷却液对超导磁体1本身进行降温散热,使得稳定夹持的同时,完成散热,不仅降低了散热成本,提高了超导磁体1的散热效率;同时,通过减震弹簧4作用,防止其震动幅度过大,导致冷却管14内的冷却液持续的抖动,抖动的冷却液造成冷却管14的损坏,从而提高了冷却管14的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式,所述支撑杆15贯穿顶绝缘橡胶板2和底绝缘橡胶板3,所述限位杆8的水平端位于底垫板6与底绝缘橡胶板3之间,通过采用上述技术方案,使其直接对超导磁体1本身进行降温散热,从而提高了对超导磁体1的散热效率。
作为本发明的一种实施方式,所述冷却管14的外圈上套设有由锑材料制成的套环141,且套环141在冷却管14上间断设置,通过套环141受冷膨胀,减小了套环141与超导磁体1间的距离,加快了对超导磁体1的冷却降温效果;通过采用上述技术方案,由于冷却管14内冷却液的作用,使得冷却管14的外圈上的温度降低,且由于套环141由锑材料制成,锑具有受冷易膨胀的特性,使得套环141受冷膨胀,减小了与绝缘固定环10内壁间的距离,从而减小了与超导磁体1间的距离,使得冷却管14的冷气更快的传递到超导磁体1上,加快超导磁体1的冷却,从而提高了对超导磁体1的散热效果。
作为本发明的一种实施方式,每个所述套环141的外圈上均匀设置有一组绒毛142,通过一组绒毛142避免套环受冷膨胀中对超导磁体1造成损坏;通过采用上述技术方案,当锑材料制成的套环141由于受冷向外膨胀时,为避免套环141膨胀速度过快,会快速的撞击绝缘固定环10的内壁,使得套环141产生一定的抖动,且由于套环141套设在冷却管14的外圈上,套环141抖动会产生一定的力,通过套环141导致冷却管14被折断,从而使得冷却管14内的冷却液散出,而一组绒毛142的设置,消除了套环141的抖动,从而提高了冷却管14的使用寿命,进而提高了对超导磁体1的散热效果。
作为本发明的一种实施方式,每个所述绒毛142远离套环141的一端设置有分叉143,通过分叉143延长了与绝缘固定环10内壁的接触时间;通过采用上述技术方案,当锑材料制成的套环141由于受冷向外膨胀时,使得一组绒毛142均与绝缘固定环10的内壁接触,而设置分叉143,延长了一组绒毛142停留在绝缘固定环10处的时间,从而延长了冷却管14与绝缘固定环10的接触时间,使得冷却管14上散发的冷气更长时间的作用于绝缘固定环10上,并最终作用于超导磁体1上,从而提高了对超导磁体1的散热效果。
工作原理:使用时,通过启动气缸9,使得中连杆12带动上连杆11和下连杆13沿转轴向外转动,从而将超导磁体1放入顶绝缘橡胶板2和底绝缘橡胶板3之间,启动气缸9,绝缘固定环10对超导磁体1进行夹持固定,同时超导磁体1顶部和底部的减震弹簧4均对超导磁体1起到保护和缓冲作用,另外,呈蛇形结构的冷却管14内的冷却液对超导磁体1本身进行降温散热,使得稳定夹持的同时,完成散热,不仅降低了散热成本,提高了超导磁体1的散热效率;同时,由于冷却管14内冷却液的作用,使得冷却管14的外圈上的温度降低,且由于套环141由锑材料制成,锑具有受冷易膨胀的特性,使得套环141受冷膨胀,减小了与绝缘固定环10内壁间的距离,从而减小了与超导磁体1间的距离,使得冷却管14的冷气更快的传递到超导磁体1上,加快超导磁体1的冷却,从而提高了对超导磁体1的散热效率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于环形超导片的超导磁体,包括超导磁体(1),其特征在于,所述超导磁体(1)的顶部和底部设置有顶垫板(5)和底垫板(6),所述顶垫板(5)和底垫板(6)靠近超导磁体(1)的一侧均安装有多个减震弹簧(4),所述减震弹簧(4)的延伸端固定连接有顶绝缘橡胶板(2)和底绝缘橡胶板(3),所述顶垫板(5)和底垫板(6)之间两侧对称安装有支撑杆(15),所述支撑杆(15)的内部通过转轴嵌设有上连杆(11)和下连杆(13),所述上连杆(11)和下连杆(13)之间通过转轴转动连接有中连杆(12),所述中连杆(12)靠近超导磁体(1)的一端安装有绝缘固定环(10);所述支撑杆(15)靠近底垫板(6)的一端安装有呈L形结构的限位杆(8),所述限位杆(8)的顶部靠近超导磁体(1)的一侧安装有与中连杆(12)固定连接的气缸(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,所述顶垫板(5)和底垫板(6)远离超导磁体(1)的一侧均安装有多个凸块(7)。
3.根据权利要求2所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,所述绝缘固定环(10)为橡胶材质,且绝缘固定环(10)的内部嵌设有呈蛇形结构的冷却管(14),同时在夹持状态下与超导磁体(1)外壁贴合。
4.根据权利要求3所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,所述支撑杆(15)贯穿顶绝缘橡胶板(2)和底绝缘橡胶板(3),所述限位杆(8)的水平端位于底垫板(6)与底绝缘橡胶板(3)之间。
5.根据权利要求1所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,所述冷却管(14)的外圈上套设有由锑材料制成的套环(141),且套环(141)在冷却管(14)上间断设置,通过套环(141)受冷膨胀,减小了套环(141)与超导磁体(1)间的距离,加快了对超导磁体(1)的冷却降温效果。
6.根据权利要求5所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,每个所述套环(141)的外圈上均匀设置有一组绒毛(142),通过一组绒毛(142)避免套环受冷膨胀中对超导磁体(1)造成损坏。
7.根据权利要求6所述的一种基于环形超导片的超导磁体,其特征在于,每个所述绒毛(142)远离套环(141)的一端设置有分叉(143),通过分叉(143)延长了与绝缘固定环(10)内壁的接触时间。
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CN111816402B (zh) | 2022-04-15 |
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