CN216902540U - 一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及线圈绕制技术领域，特别涉及一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，包括支撑杆、固定轴和滚轮，所述支撑杆设有两根，且两根支撑杆均竖向延伸、平行间隔的布置在落模平台上方，所述固定轴的两端可拆卸的固定在两根支撑杆上，滚轮可转动的套设于固定轴上；经绕制成型机成型后的自由匝线圈搭靠在滚轮上并以螺旋状下落至落模平台上的靠模处；通过该支撑滚轮组件对自由匝线圈进行支撑，避免自由匝线圈因自重的原因导致其发生塑性变形的问题，使得线圈以自由态进行落模；用于托撑自由匝线圈的滚轮是自由滚动的设置在固定轴上的，该支撑滚轮组件不会影响线圈绕制过程中的任何成型操作。

Description

一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件

技术领域

本实用新型涉及线圈绕制技术领域，特别涉及一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件。

背景技术

目前，大型超导磁体都是由多层多匝的线圈组成，层间通过3D S弯进行过渡，匝间通过连续绕制成型不同半径的圆弧进行过渡，整个线圈由一根完整的导体连续绕制成型，如ITER PF6线圈，CFETR CS线圈等。绕制时导体经绕制成型机成型至所需半径的连续圆弧段，不同半径的连续圆弧段再以螺旋状(自由匝)逐渐下落进入落模平台开始落模，3D S弯段和变径点等特殊位置在进入自由匝区域后先成型或校形至所需尺寸后再落模，不同半径的圆弧段落入不同的位置，实现绕制及落模的同步性和连续性。当线圈半径较小而导体截面较大时，自由匝部分内应力较大，需通过多圈自由匝才能过渡到落模平台上。但多圈自由匝本身的自重会使成型后的线圈出现扭曲等塑性变形，不利于线圈的落模且影响整体轮廓。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于多自由匝线圈连续绕制的支撑滚轮组件，通过该支撑滚轮组件合理分散自由匝的自重，避免线圈在绕制成型时因自重原因导致的塑性变形问题，使线圈以自由态进行落模，且该支撑滚轮组件不会影响线圈绕制过程中的任何成型操作。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其设置在落模平台的上方，用于支撑经绕制成型机成型后的自由匝线圈，所述支撑滚轮组件包括：

支撑杆，其设置有两根，且两根支撑杆均竖向延伸、平行间隔的布置在所述落模平台上方；

固定轴，其两端可拆卸的固定在两根支撑杆上，所述固定轴沿所述支撑杆的长度方向间隔布置有多个；以及，

滚轮，所述滚轮可转动的套设于所述固定轴上；

其中，经绕制成型机成型后的自由匝线圈搭靠在所述滚轮上并以螺旋状下落至落模平台上的靠模处。

在进一步的技术方案中，所述支撑滚轮组件还包括：

滑套，其套设在所述滚轮上，并可在所述滚轮上转动和沿其长度方向滑动。

在进一步的技术方案中，所述滚轮为圆管状，其两端通过轴承转动布置在所述固定轴上。

在进一步的技术方案中，所述固定轴的一端设有圆环用于套设在其中一支撑杆上，另一端设有第一半环，且在固定轴绕该支撑杆的杆芯线转动时，所述第一半环可贴靠至另一支撑杆的杆身并与第二半环拼接成一整圆环，所述第一半环和第二半环经由螺栓锁紧固定。

在进一步的技术方案中，套设在支撑杆上的圆环上下两侧设有螺母用于调节所述固定轴的高度。

在进一步的技术方案中，所述固定轴经由多段轴体首尾连接而成。

在进一步的技术方案中，所述固定轴经由第一轴体和第二轴体连接而成；

其中，所述第一轴体远离第二轴体的一端设有圆环用于套设至其中一支撑杆上，第二轴体远离第一轴体的一端设有第一半环，且在固定轴绕该支撑杆的杆芯线转动时，所述第一半环可贴靠至另一支撑杆的杆身并与第二半环拼接成一整圆环，所述第一半环和第二半环经由螺栓锁紧固定。

在进一步的技术方案中，所述支撑滚轮组件经由一支撑架固定在所述落模平台上方，所述支撑架包括一横梁供支撑滚轮组件的两个支撑杆固定，所述横梁远离靠模的一端向下延伸有支撑柱用于支撑固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型提供的支撑滚轮组件可对经过绕制成型机成型后的自由匝线圈进行支撑，进而避免自由匝线圈因自重的原因导致其发生塑性变形的问题，使得线圈以自由态进行落模，并且，用于托撑自由匝线圈的滚轮是自由滚动的设置在固定轴上的，该支撑滚轮组件不会影响线圈绕制过程中的任何成型操作。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种支撑滚轮组件的结构示意图；

图2示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种支撑滚轮组件在线圈绕制成型设备中的布置示意图；

图3示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种多层多匝线圈的结构示意图；

图中标号说明：1、落模平台；2、绕制成型机；3、自由匝线圈；4、靠模；10、支撑杆；10a、第一支撑杆；10b、第二支撑杆；20、固定轴；20a、第一轴体；20b、第二轴体；21、圆环；22、第一半环；23、第二半环；30、滚轮；31、轴承；40、滑套；50、支撑架；51、横梁；52、支撑柱；61、外3D S弯；62、内3D S弯；63、变径点。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如前所述，本实用新型提供了一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，该支撑滚轮组件设置在落模平台1的上方，用于支撑经绕制成型机2成型后的自由匝线圈3；所述的支撑滚轮组件包括支撑杆10、固定轴20和滚轮30。

其中，所述支撑杆10设置有两根，且两根支撑杆10均竖向延伸、平行间隔的布置在所述落模平台1的上方，所述固定轴20的两端可拆卸的固定在两根支撑杆10上，并且所述的固定轴20沿所述支撑杆10的长度方向间隔布置有多个；

所述滚轮30可转动的套设于所述固定轴20上，其中，经绕制成型机2成型后的自由匝线圈3搭靠在所述滚轮30上并以螺旋状下落至落模平台1上的靠模4处。

本实用新型中，通过该支撑滚轮组件对经过绕制成型机2成型后的自由匝线圈3进行支撑，进而避免自由匝线圈3因自重的原因导致其发生塑性变形的问题，使得线圈以自由态进行落模，并且，用于托撑自由匝线圈3的滚轮30是自由滚动的设置在固定轴20上的，该支撑滚轮组件不会影响线圈绕制过程中的任何成型操作。

需要说明的是，在本实用新型中，为了对经过绕制成型机2成型后的自由匝线圈3实现较好的支撑效果，所述的支撑滚轮组件沿落模平台1的周向间隔布置有至少两个，具体如图2中所示的，所述的支撑滚轮组件沿落模平台1的周向均匀间隔的布置有三个，以确保对自由匝线圈3的可靠托撑，使其平稳落模，避免发生塑性变形。

进一步的，本实用新型中，所述支撑滚轮组件还包括有滑套40，所述的滑套40套设在所述滚轮30上，且该滑套40可在所述滚轮30上转动和沿其长度方向滑动。

具体的，所述滑套40是以间隙配合的方式套装在滚轮30上，可自由的滑动和转动；所述滑套40的长度不宜过长，其滑动行程不小于自由匝线圈3所涉及圆弧半径的最大差值，在线圈连续绕制的过程中，滑套40与自由匝线圈3直接接触，在自由匝线圈3的应力作用下滑动至滚轮30的一定位置，并在线圈的连续绕制成型过程中不断转动，滑套40的材质选择以不会对导体线圈产生损伤为原则。

进一步的，根据本实用新型提供的支撑滚轮组件，本实用新型中，所述滚轮30可转动的套设在固定轴20上，以适应线圈的连续绕制，自由匝线圈3的持续落模动作，作为滚轮30可转动的套设在固定轴20上的一种具体的实施方式，所述滚轮30为圆管状，其两端通过轴承31转动布置在所述固定轴20上。

需要说明的是，该固定轴20的直径与所述轴承31的内径相匹配并满足装配公差要求，所述滚轮30的内径与所述轴承31的外径相匹配并满足装配公差要求，以确保滚轮30的自由滚动。

所述滚轮30的长度需要覆盖住固定轴20，以避免自由匝线圈3在应力作用下移动并接触到固定轴20的轴身上。

根据本实用新型提供的支撑滚轮组件，本实用新型中，所述的支撑滚轮组件具有可拆卸的优点，此处为便于描述，将两根支撑杆10中的一根定义为第一支撑杆10a，另一根定义为第二支撑杆10b；

结合图1所示，具体的，所述固定轴20的一端设有圆环21用于套设在第一支撑杆10a上，另一端设有第一半环22，且在固定轴20绕第一支撑杆10a的杆芯线转动时，所述第一半环22可贴靠至第二支撑杆10b的杆身并与第二半环23拼接成一整圆环，所述第一半环22和第二半环23经由螺栓锁紧固定。

通过上述结构设计，可方便的实现支撑滚轮组件的拆卸，便于单个支撑滚轮组件的维护和内外3D S弯和变径点等特殊位置的绕制成型需求。

所述的第一半环22和第二半环23拼装成一整圆环套装到第二支撑杆10b上，在维护或特殊位置绕制成型结束后可方便的恢复到支撑状态。

更进一步的，本实用新型中，套设在支撑杆10上的圆环21上下两侧设有螺母用于调节所述固定轴20的高度。在具体实施时，所述支撑杆10选择丝杆，先拧入位于下侧的螺母，然后将圆环21套设到第一支撑杆10a上，再拧入位于上侧的螺母，通过该上下侧的螺母将圆环21固定于合适的位置高度即可。

通过上述结构，可方便的调节固定轴20及其上滚轮30的相对高度，以合理的分散自由匝线圈3的重力，使得自由匝线圈3以螺旋状平稳的过渡到落模平台1上。

根据本实用新型提供的支撑滚轮组件，在本实用新型的一个具体的实施方式中，所述固定轴20经由多段轴体首尾连接而成。

进一步的，在本实用新型的一个具体的实施例中，所述固定轴20经由第一轴体20a和第二轴体20b连接而成，具体的，所述第一轴体20a和第二轴体20b的相邻端通过螺纹连接；

其中，所述第一轴体20a远离第二轴体20b的一端设有圆环21用于套设至第一支撑杆10a上，第二轴体20b远离第一轴体20a的一端设有第一半环22，且在固定轴20绕第一支撑杆10a的杆芯线转动时，所述第一半环22可贴靠至第二支撑杆10b的杆身并与第二半环23拼接成一整圆环，所述第一半环22和第二半环23经由螺栓锁紧固定。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述支撑滚轮组件的安装过程为：

将第一轴体20a设有圆环21的一端套入第一支撑杆10a上，通过螺母预调整其高度，此处需要注意不能完全锁紧，将轴承31套装到第一轴体20a上，再将滚轮30预装配到第一轴体20a上，然后将第二轴体20b固定到第一轴体20a的悬端，同步将另一个轴承31套装到第二轴体20b上，随后将滚轮30装配到第一轴体20a和第二轴体20b上的轴承31上，使滚轮30能够自由滚动，再将滑套40套置于滚轮30上，然后旋转第一轴体20a和第二轴体20b，使设置在第二轴体20b悬端的第一半环22贴靠至第二支撑杆10b的杆身上，利用第二半环23与螺栓将其锁紧固定至第二支撑杆10b上；按如上步骤在第一支撑杆10a和第二支撑杆10b之间设置需要数量的固定轴20、滚轮30和滑套40即可。

基于本实用新型提供的支撑滚轮组件，结合图3所示，当进行外3D S弯61、内3D S弯62和变径点63的成型或校形时，固定轴20可根据需求单独拆卸以满足作业要求，当自由匝线圈3的半径随连续绕制的进行而发生变化时，自由匝线圈3所接触的滑套40随与其接触的弧段在滚轮30上移动和自由转动，当自由匝线圈3的匝间高度需要调整时，通过固定轴20两端的螺母调节即可实现。

本实用新型中，作为支撑滚轮组件设置在落模平台1上的一种具体的实施方式，所述支撑滚轮组件经由一支撑架50固定在所述落模平台1上方，所述支撑架50包括一横梁51供支撑滚轮组件的两个支撑杆10固定，所述横梁51远离靠模4的一端向下延伸有支撑柱52用于支撑固定。

本实用新型提供的支撑滚轮组件，可有效的支撑螺旋状下落的自由匝线圈3，分散其重力，避免其产生塑性变形的问题；并且单个支撑滚轮组件上的固定轴20均可独立拆装并容易的恢复到支撑状态，以满足特殊位置的支撑要求；不同半径圆弧均可在滚轮30上自由滑动，使得自由匝线圈3始终处于自由状态，应力最小化，以便于线圈落模；此外，本实用新型的线圈导体在绕制过程中，固定轴20及滚轮30的高度可实时调节，满足自由匝线圈3的高度和螺距的要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其设置在落模平台(1)的上方，用于支撑经绕制成型机(2)成型后的自由匝线圈(3)，其特征在于，所述支撑滚轮组件包括：

支撑杆(10)，其设置有两根，且两根支撑杆(10)均竖向延伸、平行间隔的布置在所述落模平台(1)上方；

固定轴(20)，其两端可拆卸的固定在两根支撑杆(10)上，所述固定轴(20)沿所述支撑杆(10)的长度方向间隔布置有多个；以及，

滚轮(30)，所述滚轮(30)可转动的套设于所述固定轴(20)上；

其中，经绕制成型机(2)成型后的自由匝线圈(3)搭靠在所述滚轮(30)上并以螺旋状下落至落模平台(1)上的靠模(4)处。

2.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，还包括：

滑套(40)，其套设在所述滚轮(30)上，并可在所述滚轮(30)上转动和沿其长度方向滑动。

3.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，所述滚轮(30)为圆管状，其两端通过轴承(31)转动布置在所述固定轴(20)上。

4.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，所述固定轴(20)的一端设有圆环(21)用于套设在其中一支撑杆(10)上，另一端设有第一半环(22)，且在固定轴(20)绕该支撑杆(10)的杆芯线转动时，所述第一半环(22)可贴靠至另一支撑杆(10)的杆身并与第二半环(23)拼接成一整圆环，所述第一半环(22)和第二半环(23)经由螺栓锁紧固定。

5.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，套设在支撑杆(10)上的圆环(21)上下两侧设有螺母用于调节所述固定轴(20)的高度。

6.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，所述固定轴(20)经由多段轴体首尾连接而成。

7.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，所述固定轴(20)经由第一轴体(20a)和第二轴体(20b)连接而成；

其中，所述第一轴体(20a)远离第二轴体(20b)的一端设有圆环(21)用于套设至其中一支撑杆(10)上，第二轴体(20b)远离第一轴体(20a)的一端设有第一半环(22)，且在固定轴(20)绕该支撑杆(10)的杆芯线转动时，所述第一半环(22)可贴靠至另一支撑杆(10)的杆身并与第二半环(23)拼接成一整圆环，所述第一半环(22)和第二半环(23)经由螺栓锁紧固定。

8.根据权利要求1所述的用于多自由匝线圈连续绕制的可拆卸式支撑滚轮组件，其特征在于，所述支撑滚轮组件经由一支撑架(50)固定在所述落模平台(1)上方，所述支撑架(50)包括一横梁(51)供支撑滚轮组件的两个支撑杆(10)固定，所述横梁(51)远离靠模(4)的一端向下延伸有支撑柱(52)用于支撑固定。

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