CN114496458B - 一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超导磁体技术领域，公开一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，包括同轴由内向外设置的主线圈骨架、屏蔽线圈骨架，所述主线圈骨架、屏蔽线圈骨架采用金属材料制成；所述主线圈骨架两端设有端盖A，所述屏蔽线圈骨架共两个，轴向对称设置在主线圈骨架两侧，屏蔽线圈骨架沿径向向内设有端盖B，所述端盖B盖合设置在端盖A外侧，所述端盖B的内周区域与所述端盖A连接；两个所述屏蔽线圈骨架之间周向均匀设有复数个拉杆。本发明结构合理、骨架稳定性好，加工装配工艺性好；本发明的主线圈骨架和屏蔽线圈骨架采用金属材料制成，导冷性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及超导磁体技术领域，具体涉及一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构。
背景技术
超导磁体成像技术已经越来越广泛的应用于MRI磁体，实现超导所需超低温，传统技术主要是依赖于液氦。液氦是一种极其稀缺的自然资源，国际上价格目前是非常昂贵的，而且价格一路看涨，已经极大地影响着超导磁体的生产和使用成本。靠液氦冷的磁体在使用过程中，因停电或设备故障时，液氦极容易挥发，会造成维修难度及成本非常高昂；而无液氦核磁共振超导磁体则无液氦挥发的隐患，不仅维护费用明显降低，而且不需要维持较高的压力，设备的安全性将大幅提升，且成本将大幅降低。基于传导冷却超导磁体的这些明显优势，以后必将会全面替代液氦冷却超导磁体，相比于有液氦的超导磁体，传导冷却超导磁体采用全固态传导模式，既有超导磁体的高性能，也具备永磁体易维护的特点，传导冷却超导磁体是以后超导磁体发展的新方向。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种结构简单、导冷性能良好的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：
一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，包括同轴由内向外设置的主线圈骨架、屏蔽线圈骨架，所述主线圈骨架、屏蔽线圈骨架采用金属材料制成；所述主线圈骨架两端设有端盖A，所述屏蔽线圈骨架共两个，轴向对称设置在主线圈骨架两侧，屏蔽线圈骨架沿径向向内设有端盖B，所述端盖B盖合设置在端盖A外侧，所述端盖B的内周区域与所述端盖A连接；两个所述屏蔽线圈骨架之间设有复数个拉杆。
进一步地，所述拉杆两端对称加工有螺纹，所述拉杆两端分别通过拉杆螺母固定于端盖B外周区域。
进一步地，所述主线圈骨架外周加工有复数个线圈槽A，每个线圈槽A的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板。
进一步地，所述主线圈骨架外周加工有复数个接线板安装平台、导冷板安装平台及安装螺纹孔。
进一步地，所述主线圈骨架的线圈槽A之间加工有减重槽。
进一步地，所述主线圈骨架的端盖A上轴向加工多个螺纹盲孔，所述螺纹盲孔沿周向均匀分布，所述端盖A与所述端盖B通过沉头螺钉连接。
进一步地，所述屏蔽线圈骨架外周加工有一个线圈槽B，所述线圈槽B的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板。
进一步地，所述屏蔽线圈骨架端盖B内壁上加工有复数个导冷板安装孔组。
进一步地，所述屏蔽线圈骨架端盖B上加工有复数个悬挂吊耳安装沉头孔组，所述悬挂吊耳安装沉头孔组上下对称，左右对称分布。
进一步地，所述屏蔽线圈骨架端盖B上加工有减重孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
本发明结构合理、骨架稳定性好，加工装配工艺性好；本发明的主线圈骨架和屏蔽线圈骨架采用金属材料制成，导冷性能良好，设有多个导冷板组件安装平台/安装孔组，可安装多个导冷板组件，有助于提供超导磁铁所需低温；通过设置减重槽/减重孔，有助于降低整体重量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的立体视图；
图2是本发明的正视图；
图3是图2的左视图；
图4是图3中A-A的剖视图。
附图标记：
1-主线圈骨架、11-端盖A、12-线圈槽A、13-减重槽、14-接线板安装平台、15-导冷板安装平台、2-屏蔽线圈骨架、21-端盖B、22-线圈槽B、23-拉杆螺母沉头孔、24-悬挂吊耳安装沉头孔组、25-减重孔、26-导冷板安装孔组、3-紧固件、4-拉杆、5-拉杆螺母、6-进出线FR4绝缘板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-图4所示，一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，包括同轴由内向外设置的主线圈骨架1、屏蔽线圈骨架2，所述主线圈骨架1、屏蔽线圈骨架2呈圆环柱状，所述主线圈骨架1两端设有端盖A11，所述屏蔽线圈骨架2共两个，轴向对称设置在主线圈骨架1两侧，屏蔽线圈骨架2沿径向向内设有端盖B21，所述端盖B21盖合设置在端盖A11外侧，所述端盖B21的内周区域与所述端盖A11连接；优选的，所述端盖B21与端盖A11通过紧固件3连接，例如采用沉头螺钉连接；进一步地，两个屏蔽线圈骨架2之间周向均匀设有复数个拉杆4；优选的，所述拉杆4采用不锈钢材料制成，拉杆4两端对称加工有螺纹，所述拉杆4两端分别通过拉杆螺母5固定于端盖B外周区域，避免屏蔽线圈骨架2受到向外的电磁力产生较大变形。
所述主线圈骨架1外周加工有复数个线圈槽A12，每个线圈槽A12的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板6；所述主线圈骨架1的线圈槽A12之间加工有复数个减重槽13，所述主线圈骨架1外周加工有复数个接线板安装平台14、导冷板安装平台15及安装螺纹孔。主线圈骨架1的端盖A11轴向加工多个螺纹盲孔，所述螺纹盲孔沿周向均匀分布，用于与屏蔽线圈骨架2的端盖B21连接。
所述屏蔽线圈骨架2外周加工有一个线圈槽B22，所述线圈槽B22的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板6，所述屏蔽线圈骨架2顶部圆周方向加工有复数个拉杆螺母沉头孔23，所述屏蔽线圈骨架2端盖B21上加工有复数个悬挂吊耳安装沉头孔组24，所述悬挂吊耳安装沉头孔组24上下对称，左右对称分布。所述屏蔽线圈骨架端盖B21上加工有复数个减重孔25。所述屏蔽线圈骨架端盖B21内壁上加工有复数个导冷板安装孔组26。
优选的，所述主线圈骨架1、屏蔽线圈骨架2选用铝合金材质，通过锻打坯料，热处理坯料，最后按图精加工而成。
本发明的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，加工安装步骤为：
S1、各部件按图纸完成精加工；
S2、主线圈骨架与屏蔽线圈骨架分别安装绕线定位夹具；
S3、对主线圈骨架的线圈槽A、屏蔽线圈骨架的线圈槽B的槽底及两侧贴膜，以保证超导线与骨架绝缘；
S4、主线圈骨架与屏蔽线圈骨架分别上绕线机进行超导线、束缚线的绕制；
S5、将绕完线的屏蔽线圈骨架，通过定位夹具装配到主线圈骨架上，然后用紧固件3连接；
S6、安装导冷板组件到主线圈骨架和屏蔽线圈骨架上；
S7、主线圈骨架与屏蔽线圈骨架各线圈槽内超导线接线；
S8、用拉杆4将两个屏蔽线圈骨架连接起来，对称预紧。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：包括同轴由内向外设置的主线圈骨架(1)、屏蔽线圈骨架(2)，所述主线圈骨架(1)、屏蔽线圈骨架(2)采用金属材料制成；所述主线圈骨架(1)两端设有端盖A(11)，所述屏蔽线圈骨架(2)共两个，轴向对称设置在主线圈骨架(1)两侧，屏蔽线圈骨架(2)沿径向向内设有端盖B(21)，所述端盖B(21)盖合设置在端盖A(11)外侧，所述端盖B(21)的内周区域与所述端盖A(11)连接；两个所述屏蔽线圈骨架(2)之间周向均匀设有复数个拉杆(4)；
所述主线圈骨架(1)外周加工有复数个线圈槽A(12)，所述主线圈骨架(1)的线圈槽A(12)之间加工有减重槽(13)；所述主线圈骨架(1)外周加工有复数个导冷板安装平台(15)。
2.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述拉杆(4)两端对称加工有螺纹，所述拉杆(4)两端分别通过拉杆螺母(5)固定于端盖B外周区域。
3.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：每个所述线圈槽A(12)的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板(6)。
4.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述主线圈骨架(1)外周加工有复数个接线板安装平台(14)及安装螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述主线圈骨架(1)的端盖A(11)上轴向加工多个螺纹盲孔，所述螺纹盲孔沿周向均匀分布，所述端盖A(11)与所述端盖B(21)通过沉头螺钉连接。
6.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述屏蔽线圈骨架(2)外周加工有一个线圈槽B(22)，所述线圈槽B(22)的槽底和两侧壁均镶嵌有进出线FR4绝缘板(6)。
7.根据权利要求6所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述屏蔽线圈骨架端盖B(21)内壁上加工有复数个导冷板安装孔组(26)。
8.根据权利要求6所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述屏蔽线圈骨架(2)端盖B(21)上加工有复数个悬挂吊耳安装沉头孔组(24)，所述悬挂吊耳安装沉头孔组(24)上下对称，左右对称分布。
9.根据权利要求6所述的传导冷却超导磁体的线圈骨架结构，其特征在于：所述屏蔽线圈骨架端盖B(21)上加工有减重孔(25)。
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