CN212365634U - 一种无液氦超导磁体无骨架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无液氦超导磁体无骨架结构，解决了现阶段的超导磁体骨架无法符合新型的超导磁体生产工艺的要求。其技术方案要点是一种无液氦超导磁体无骨架结构，包括安装架和超导线圈，所述安装架具有至少两个间隔布置的支持件，相邻所述支持件之间形成有供所述超导线圈安装的安装间隙，所述支持件还设有支撑于所述超导线圈内环侧壁的限位凸部；所述无液氦超导磁体无骨架结构能够符合新型超导磁体生产工艺的生产要求，有助于减少超导线在超导磁体生产工艺中的损耗。

Description

一种无液氦超导磁体无骨架结构

技术领域

本实用新型涉及超导磁体技术领域，特别是涉及一种无液氦超导磁体无骨架结构。

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8，骨架主体8沿其长度方向间隔布置有供超导线绕设的骨架线槽81。

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81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81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。

针对上述问题，科研团队提出了一种新型超导磁体生产工艺，包括：B1、在绕线机上单独生产各个超导线圈；B2、将超导线圈从绕线机上取下后，并对各个超导线圈进行检测；B3、将超导线圈安装至安装架上；B4、将相邻超导线圈通过超导接头连接。通过上述新的超导磁体生产工艺，有助于减少超导线在超导磁体生产工艺中的损耗。但传统的超导磁体骨架不符合新型超导磁体生产工艺的要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种无液氦超导磁体无骨架结构。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无液氦超导磁体无骨架结构，包括安装架和超导线圈，所述安装架具有至少两个间隔布置的支持件，相邻所述支持件之间形成有供所述超导线圈安装的安装间隙，所述支持件还设有支撑于所述超导线圈内环侧壁的限位凸部。

通过采用上述技术方案，将超导线圈安装至安装架的步骤如下所示：1、将安装架的支持件置于安装平面上；2、将超导线圈安装在支持件的顶面；3、将另一个支持件置于超导线圈的表面；重复步骤2和3，直至完成所有超导线圈的安装。其中，支持件具有支撑于相邻超导线圈内环侧壁的支持凸部，有助于在安装过程中对超导线圈进行径向限位，提高超导线圈在安装架上的安装精度。上述无液氦超导磁体无骨架结构，能够符合新型超导磁体生产工艺的生产要求。

另外，本实用新型中的无骨架结构，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。但是本实用新型中的超导线圈是通过绕线机上的模具单独生产的，绕线完成后进行脱模，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线圈的“骨架”的功能。虽然安装架也设有支撑于超导线圈内环侧壁的支撑凸部，但是支撑凸部仅方便将超导线圈定位在支持件上作限位作用。

本实用新型进一步设置为，所述限位凸部为周向支撑于所述超导线圈内侧的限位凸环。

通过采用上述技术方案，在将超导线圈安装在支持件上时，限位凸环对超导线圈的径向限位效果较为理想。

本实用新型进一步设置为，所述安装架在所述超导线圈外侧周向间隔设有至少三个支撑垫块，所述支撑垫块具有伸入所述安装间隙且支撑两侧所述支持件的支撑凸部。

通过采用上述技术方案，支撑凸部支撑于两个支持件之间，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。

本实用新型进一步设置为，所述支撑垫块还具有与所述支持件配合的安装凸部，所述安装凸部通过螺栓固定于所述支持件的外侧壁。

通过采用上述技术方案，安装凸部通过螺栓固定在支持件的外侧壁上，这种安装方式结构简单，安装方便，且安装强度较高。

本实用新型进一步设置为，所述支持件包括位于两端的端部支持件、设于两个所述端部支持件之间的中间支持件；所述安装架在两个所述端部支持件固定有导向支柱，所述中间支持件具有与所述导向支柱配合的导向滑套，所述导向滑套固定于所述导向支柱。

通过采用上述技术方案，在将超导线圈安装至安装架时，将超导线圈放置在一个端部支持件上，中间支持件通过导向滑套和导向支柱的配合滑移安装至超导线圈的顶部。上述安装方式方便了中间支持件的安装定位，使得中间支持件在安装过程中不易发生偏移。

本实用新型进一步设置为，所述导向支柱的数量不小于三根，所述导向支柱周向均匀间隔布置于所述超导线圈外侧。

通过采用上述技术方案，上述导向支柱的数量和布置位置的限定，进一步方便中间支持件的安装定位。

本实用新型进一步设置为，所述导向支柱为中空的方柱。

本实用新型进一步设置为，所述安装架在两个所述端部支持件之间还连接有至少三块支撑板；所述支撑板周向均匀间隔布置于所述超导线圈的外侧。

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。

本实用新型进一步设置为，所述安装架设有连接固定所有所述支撑板外侧边沿的固定环，所述支撑板具有供所述固定环放置的固定槽，所述固定环与所述固定槽的底面或者顶面贴合。

通过采用上述技术方案，固定环的设定能够进一步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。

本实用新型进一步设置为，所述中间支持件包括第一支持件；所述第一支持件包括两个第一支持环和至少三块周向设于两个所述第一支持环之间第一支持块。

通过采用上述技术方案，由于超导线圈在超导磁体中的位置是一定，相邻两个超导线圈之间的间距是不一样的，因此当相邻两个超导线圈之间的距离较大时，能够采用上述第一支持件的结构。第一支持件包括两个第一支持环和至少三个第一支持块，相较于实心的支持件结构，上述第一支持件的重量较轻。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、一种无液氦超导磁体无骨架结构，超导线圈安装在相邻两个支持件的安装间隙中，符合先生产超导线圈再将超导线圈安装至安装架的工艺要求，有助于减少超导线在超导磁体生产工艺中的损耗；

2、还设有支撑垫块，支撑垫块具有伸入安装间隙且支撑于两个支持件的支撑凸部，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；

3、中间支持件包括第一支持件，第一支持件包括两个第一支持环和至少三块支撑于两个第一支持环之间的支持块，有助于减小第一支持件的重量。

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是实施例1中无液氦超导磁体无骨架结构的结构示意图。

图3是实施例1中无液氦超导磁体无骨架结构的剖面结构示意图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是实施例1中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是实施例1中第二支持件的结构示意图。

图8是图3中C处的放大图。

图9是图1中D处的放大图。

图10是实施例2中两个第二支持件和支撑垫块的配合剖面示意图。

图中：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；7、支撑垫块；71、支撑凸部；72、安装凸部；8、骨架主体；81、骨架线槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

参阅图2和图3，为本实用新型公开的一种无液氦超导磁体无骨架结构，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。

上述无液氦超导磁体无骨架结构的安装方法如下所示：

S1、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焊接固定在上述端部支持件21上；

S2、将对应的超导线圈1安装在端部支持件21的第一环槽211内，且通过第一限位凸环212进行限位；

S3、将对应的第一支持件22安装在超导线圈1上；

S4、重复步骤S2和S3，直至将所有超导线圈1和支持件安装完成；

S5、通过超导接头操作连接相邻的超导线圈1；

S6、将第一支持件22的第一导向滑套2212和第二支持件23的第二导向滑套232焊接固定在导向支柱4；

S7、将支撑板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；

S8、将四个固定环6分别焊接固定在支撑环的固定槽51内。

实施例2：

本实施例中的无液氦超导磁体无骨架结构相较于实施例1而言，除了在两个第二支持件23之间设有支撑垫块7外，其余结构与实施例1的结构一致。

参阅图10，支撑垫块7具有嵌入两个第二支持件23之间的安装间隙3内且支撑两个第二支持件23的支撑凸部71以及两个分别与两个第二支持件23的外壁贴合的安装凸部72。其中，安装凸部72和第二支持件23之间通过螺栓连接固定。在本实施例中，两个第二支持件23之间设置有六个支撑垫块7，且六个支撑垫块7周向均匀布置与超导线圈1的外侧。

实施例3：

本实施例中的无液氦超导磁体无骨架结构相较于实施例2而言，除了在相邻两个第一支持件之间、相邻的第一支持件和第二支持件之间均设有支撑垫块，其余结构与实施例2中的结构一致。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、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 (10)

1.一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，包括安装架和超导线圈(1)，所述安装架具有至少两个间隔布置的支持件，相邻所述支持件之间形成有供所述超导线圈(1)安装的安装间隙(3)，所述支持件还设有支撑于所述超导线圈(1)内环侧壁的限位凸部。

2.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述限位凸部为周向支撑于所述超导线圈(1)内侧的限位凸环。

3.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述安装架在所述超导线圈(1)外侧周向间隔设有至少三个支撑垫块(7)，所述支撑垫块(7)具有伸入所述安装间隙(3)且支撑两侧所述支持件的支撑凸部(71)。

4.根据权利要求3所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述支撑垫块(7)还具有与所述支持件配合的安装凸部(72)，所述安装凸部(72)通过螺栓固定于所述支持件的外侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述支持件包括位于两端的端部支持件(21)、设于两个所述端部支持件(21)之间的中间支持件；所述安装架在两个所述端部支持件(21)固定有导向支柱(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，所述导向滑套固定于所述导向支柱(4)。

6.根据权利要求5所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述导向支柱(4)的数量不小于三根，所述导向支柱(4)周向均匀间隔布置于所述超导线圈(1)外侧。

7.根据权利要求6所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述导向支柱(4)为中空的方柱。

8.根据权利要求5所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述安装架在两个所述端部支持件(21)之间还连接有至少三块支撑板(5)；所述支撑板(5)周向均匀间隔布置于所述超导线圈(1)的外侧。

9.根据权利要求8所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述安装架设有连接固定所有所述支撑板(5)外侧边沿的固定环(6)，所述支撑板(5)具有供所述固定环(6)放置的固定槽(51)，所述固定环(6)与所述固定槽(51)的底面或者顶面贴合。

10.根据权利要求5所述的一种无液氦超导磁体无骨架结构，其特征在于，所述中间支持件包括第一支持件(22)；所述第一支持件(22)包括两个第一支持环(221)和至少三块周向设于两个所述第一支持环(221)之间的第一支持块(222)。

Images