CN112951584A - 一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，包括超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置上设置的绕线机顶锥，所述绕线机顶锥配合绕线拨叉底板以及固定顶板向中间施力顶紧，实现线圈骨架的固定，所述线圈骨架前后两侧均连接有塑形固定夹板，所述塑形固定夹板顶部和底部均连接有绕线过渡板，所述塑形固定夹板之间设置有线圈绕组。多个线圈绕组从头至尾，完全使用1根超导线进行绕制，多个线圈绕组本体均由超导线材制成，线圈绕组之间无超导接头，大大提高超导线圈绕组的完整性和可靠性，同时也降低了后续超导线圈绕组电气作业的难度。

Description

一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法
技术领域
本发明涉及超导磁体技术领域，具体为一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法。
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。
超导磁体的稳定运行由多个因素共同决定，其中关键因素之一就是超导磁体中超导接头的可靠性。现有技术中的多线圈超导磁体中，线圈绕组之间的超导接头，被认为是线圈的薄弱点，若超导接头制作不牢靠，通电励磁时，电阻过大，将会产生很高的焦耳热，往往容易引发磁体失超。同时，多个线圈绕组形成的超导磁体中，多超导接头的存在，始终是超导磁体的风险点，即使有一个接头异常，也会整个串联磁体将制作失败。即使所有超导接头制作可靠，在小空间中超导接头的制作十分困难，且工作量巨大，同时超导接头为锡焊结构，含有非超导成分，极其容易产生焦耳热，为磁体的长期安全稳定运行，增加了不可靠因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，在一种小型多绕组超导磁体中，在绕线过程中通过使用定制的绕线工装，采用单个线圈逐渐累加的方式，进行多线圈单根超导线材串联不断线绕制，从而避免产生多个超导接头的问题，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，包括超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置上设置的绕线机顶锥，所述绕线机顶锥配合绕线拨叉底板以及固定顶板向中间施力顶紧，实现线圈骨架的固定，所述线圈骨架前后两侧均连接有塑形固定夹板，所述塑形固定夹板顶部和底部均连接有绕线过渡板，所述塑形固定夹板之间设置有线圈绕组；
所述超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法包括以下步骤：
步骤1、安装绕线拨叉底板；
将要绕制的第一个线圈骨架的左侧和绕线拨叉底板的右侧进行装配固定，线圈骨架另一侧和固定顶板的左侧装配固定，并将其一起装配在绕线机上，使用绕线机顶锥顶紧固定，其中绕线拨叉底板上有拨叉孔，可以连接绕线机拨叉，从而为线圈绕制提供旋转动力；
步骤2、进行第一个线圈绕组绕制；
在步骤1的基础上，根据线圈绕组的尺寸规格控制要求，通过绕线机的作用进行第一个超导线圈的绕制；
步骤3、对第一个线圈绕组塑形，安装塑形塑形固定夹板；
第一个线圈绕组绕制完成，在其两侧装配塑形固定夹板，将整个线圈绕组固定，并在塑形固定夹板端部装配绕线过渡板，使第一个线圈绕组的出线从此绕线过渡板上绕过，进入到下一个线圈骨架的入线口；
步骤4，多线圈绕组绕制；
重复步骤2和3，完成多个线圈绕组的连续绕制；
步骤5，固化塑形及脱模；
绕制完成的多线圈绕组，连带绕线及塑形工装进行整体固化，经过特定的固化浸渍定型后，拆除线圈骨架以外的所有工装结构，即可得到多个连续线圈绕组。
进一步而言，所述绕线过渡板经过定量设计，可以保证线圈绕组之间跨度线的线长尺寸，保证所有线圈绕组绕制的均一性，绕线过渡板采用玻璃钢材质制作，表面光滑，可保证不损伤线圈绕组表面绝缘。从而为后续线圈绕组在小范围空间的精确装配，充分准备条件。
进一步而言，所述塑形固定夹板外侧连接有紧固螺栓，所述塑形固定夹板和固定顶板配合外侧的紧固螺栓，能够严格控制单个线圈绕组绕制的宽度和高度尺寸公差在±0.05mm以内。塑形固定夹板在完成其对应单个线圈绕组的塑形的同时，也将目标线圈绕组的绕制预紧张力状态结束，绕线机将可以进行调整开始下一个线圈绕组的绕制，以此类推，完成多个线圈绕组的连续绕制工作。
进一步而言，所述线圈绕组由超导线材制成，且所述线圈绕组至少设置有一组。通过单根超导线材进行绕制减少了超导接头的产生，提高了安全性。
进一步而言，所述固定顶板右侧中心位置与绕线拨叉底板左侧中心位置均设置有定位孔，所述绕线机顶锥与定位孔紧固连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、多个线圈绕组从头至尾，完全使用1根超导线进行绕制，多个线圈绕组本体均由超导线材制成，线圈绕组之间无超导接头，大大提高超导线圈绕组的完整性和可靠性，同时也降低了后续超导线圈绕组电气作业的难度。
2、该塑型装置在使用的时候通过通过绕线机顶锥、绕线过渡板、塑形固定夹板、固定顶板、紧固螺栓、绕线拨叉底板和线圈骨架的配合使用，在使用的过程中安装拆卸方便，提高了工作效率。
3、塑形固定夹板在完成其对应单个线圈绕组的塑形的同时，也将目标线圈绕组的绕制预紧张力状态结束，绕线机将可以进行调整开始下一个线圈绕组的绕制，以此类推，完成多个线圈绕组的连续绕制工作，保证了绕制出来的线圈绕组的形状结构。
4、绕线过渡板经过定量设计，可以保证线圈绕组之间跨度线的线长尺寸，保证所有线圈绕组绕制的均一性，绕线过渡板采用玻璃钢材质制作，表面光滑，可保证不损伤线圈绕组表面绝缘。从而为后续线圈绕组在小范围空间的精确装配，充分准备条件。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的正面结构示意图；
图3为本发明的截面结构示意图；
图4为本发明的线圈绕组结构示意图；
图中：1-绕线机顶锥、2-绕线过渡板、3-塑形固定夹板、4-固定顶板、5-紧固螺栓、6-绕线拨叉底板、7-线圈骨架、8-线圈绕组。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，包括超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置上设置的绕线机顶锥1，绕线机顶锥1配合绕线拨叉底板6以及固定顶板4向中间施力顶紧，实现线圈骨架7的固定，线圈骨架7前后两侧均连接有塑形固定夹板3，塑形固定夹板3顶部和底部均连接有绕线过渡板2，塑形固定夹板3之间设置有线圈绕组8；
超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法包括以下步骤：
步骤1、安装绕线拨叉底板6；
将要绕制的第一个线圈骨架7的左侧和绕线拨叉底板6的右侧进行装配固定，线圈骨架7另一侧和固定顶板4的左侧装配固定，并将其一起装配在绕线机上，使用绕线机顶锥1顶紧固定，其中绕线拨叉底板6上有拨叉孔，可以连接绕线机拨叉，从而为线圈绕制提供旋转动力；
步骤2、进行第一个线圈绕组8绕制；
在步骤1的基础上，根据线圈绕组8的尺寸规格控制要求，通过绕线机的作用进行第一个超导线圈的绕制；
步骤3、对第一个线圈绕组8塑形，安装塑形塑形固定夹板3；
第一个线圈绕组8绕制完成，在其两侧装配塑形固定夹板3，将整个线圈绕组8固定，并在塑形固定夹板3端部装配绕线过渡板2，使第一个线圈绕组8的出线从此绕线过渡板2上绕过，进入到下一个线圈骨架7的入线口；
步骤4，多线圈绕组绕制；
重复步骤2和3，完成多个线圈绕组8的连续绕制；
步骤5，固化塑形及脱模；
绕制完成的多线圈绕组8，连带绕线及塑形工装进行整体固化，经过特定的固化浸渍定型后，拆除线圈骨架7以外的所有工装结构，即可得到多个连续线圈绕组8。
绕线过渡板2经过定量设计，可以保证线圈绕组8之间跨度线的线长尺寸，保证所有线圈绕组8绕制的均一性，绕线过渡板2采用玻璃钢材质制作，表面光滑，可保证不损伤线圈绕组8表面绝缘。从而为后续线圈绕组8在小范围空间的精确装配，充分准备条件。
塑形固定夹板3外侧连接有紧固螺栓5，塑形固定夹板3和固定顶板4配合外侧的紧固螺栓5，能够严格控制单个线圈绕组8绕制的宽度和高度尺寸公差在±0.05mm以内。塑形固定夹板3在完成其对应单个线圈绕组8的塑形的同时，也将目标线圈绕组8的绕制预紧张力状态结束，绕线机将可以进行调整开始下一个线圈绕组8的绕制，以此类推，完成多个线圈绕组8的连续绕制工作。
线圈绕组8由超导线材制成，且线圈绕组8至少设置有一组。多个线圈绕组8从头至尾，完全使用1根超导线进行绕制，线圈绕组8之间无超导接头，大大提高超导线圈绕组8的完整性和可靠性，同时也降低了后续超导线圈绕组8电气作业的难度。
固定顶板4右侧中心位置与绕线拨叉底板6左侧中心位置均设置有定位孔，绕线机顶锥1与定位孔紧固连接。
工作原理：
步骤1、安装绕线拨叉底板6；
将要绕制的第一个线圈骨架7的左侧和绕线拨叉底板6的右侧进行装配固定，线圈骨架7另一侧和固定顶板4的左侧装配固定，并将其一起装配在绕线机上，使用绕线机顶锥1顶紧固定，其中绕线拨叉底板6上有拨叉孔，可以连接绕线机拨叉，从而为线圈绕组8绕制提供旋转动力；
步骤2、进行第一个线圈绕组8绕制；
在步骤1的基础上，根据线圈绕组8的尺寸规格控制要求，通过绕线机的作用进行第一个超导线圈的绕制；
步骤3、对第一个线圈绕组8塑形，安装塑形塑形固定夹板3；
第一个线圈绕组8绕制完成，在其两侧装配塑形固定夹板3，将整个线圈绕组8固定，并在塑形固定夹板3端部装配绕线过渡板2，使第一个线圈绕组8的出线从此绕线过渡板2上绕过，进入到下一个线圈骨架7的入线口；
步骤4，多线圈绕组绕制；
重复步骤2和3，完成多个线圈绕组8的连续绕制；
步骤5，固化塑形及脱模；
绕制完成的多线圈绕组8，连带绕线及塑形工装进行整体固化，经过特定的固化浸渍定型后，拆除线圈骨架7以外的所有工装结构，即可得到如图4所示的多个连续线圈绕组8。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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 (5)

1.一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，其特征在于：超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置上设置的绕线机顶锥(1)，所述绕线机顶锥(1)配合绕线拨叉底板(6)以及固定顶板(4)向中间施力顶紧，实现线圈骨架(7)的固定，所述线圈骨架(7)前后两侧均连接有塑形固定夹板(3)，所述塑形固定夹板(3)顶部和底部均连接有绕线过渡板(2)，所述塑形固定夹板(3)之间设置有线圈绕组(8)；
所述超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法包括以下步骤：
步骤1、安装绕线拨叉底板(6)；
将要绕制的第一个线圈骨架(7)的左侧和绕线拨叉底板(6)的右侧进行装配固定，线圈骨架(7)另一侧和固定顶板(4)的左侧装配固定，并将其一起装配在绕线机上，使用绕线机顶锥(1)顶紧固定，其中绕线拨叉底板(6)上有拨叉孔，可以连接绕线机拨叉，从而为线圈绕制提供旋转动力；
步骤2、进行第一个线圈绕组(8)绕制；
在步骤1的基础上，根据线圈绕组(8)的尺寸规格控制要求，通过绕线机的作用进行第一个超导线圈的绕制；
步骤3、对第一个线圈绕组(8)塑形，安装塑形塑形固定夹板(3)；
第一个线圈绕组(8)绕制完成，在其两侧装配塑形固定夹板(3)，将整个线圈绕组(8)固定，并在塑形固定夹板(3)端部装配绕线过渡板(2)，使第一个线圈绕组(8)的出线从此绕线过渡板(2)上绕过，进入到下一个线圈骨架(7)的入线口；
步骤4，多线圈绕组绕制；
重复步骤2和3，完成多个线圈绕组(8)的连续绕制；
步骤5，固化塑形及脱模；
绕制完成的多线圈绕组(8)，连带绕线及塑形工装进行整体固化，经过特定的固化浸渍定型后，拆除线圈骨架(7)以外的所有工装结构，即可得到多个连续线圈绕组(8)。
2.根据权利要求1所述的一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，其特征在于：所述绕线过渡板(2)经过定量设计，可以保证线圈绕组(8)之间跨度线的线长尺寸，保证所有线圈绕组(8)绕制的均一性，所述绕线过渡板(2)采用玻璃钢材质制作，表面光滑，可保证不损伤线圈绕组(8)表面绝缘。
3.根据权利要求1所述的一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，其特征在于：所述塑形固定夹板(3)外侧连接有紧固螺栓(5)，所述塑形固定夹板(3)和固定顶板(4)配合外侧的紧固螺栓(5)，能够严格控制单个线圈绕组(8)绕制的宽度和高度尺寸公差在±0.05mm以内。
4.根据权利要求1所述的一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，其特征在于：所述线圈绕组(8)由超导线材制成，且所述线圈绕组(8)至少设置有一组。
5.根据权利要求1所述的一种超导磁体单根不断线连续绕制塑形装置的使用方法，其特征在于：所述固定顶板(4)右侧中心位置与绕线拨叉底板(6)左侧中心位置均设置有定位孔，所述绕线机顶锥(1)与定位孔紧固连接。
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CN117543863A (zh) * 2023-11-13 2024-02-09 秦皇岛达则机电设备有限公司 一种磁轴式无骨架直线电机动子结构及其制作方法

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