一种超导线圈浸渍成型装置及方法与流程

1.本技术涉及超导磁体技术领域，特别涉及一种超导线圈浸渍成型装置及方法。


背景技术：

2.近年来高温超导技术应用日益广泛。在强电应用技术方面，提高电力系统的稳定性已经成为世界范围内电力系统需要迫切解决的问题，而高温超导限流器和高温超导变压器是解决这一问题的最佳方案，目前已经开始进入示范实验阶段。在磁约束聚变发电应用技术方面，利用强磁场形成的等离子体可以有效约束带电粒子，核聚变的稳定性已经成为世界范围内使用核聚变能量需要迫切解决的问题，而高温超导磁体则是解决这些技术革命问题的最佳方案，国内外目前已经开始广泛研究实验。高温超导磁体制作过程对于超导线圈环氧浸渍工艺有很高要求，为保证超导线圈环氧浸渍成型的外形尺寸，环氧浸渍精密成型工装非常关键。
3.高温超导d型线圈一般均采用多个双饼线圈串联组合形成，高温超导带材的环氧浸渍过程要求环氧浸渍到位的同时还不能有环氧富集区域，因此环氧浸渍工装需要既能把超导线圈装入环氧浸渍腔体，还不能有大的间隙，保证最少的环氧浸渍量，尤其是在超导线圈的直边段，因为绕线过程没有张力，直边段相对理论外形尺寸会高出不少，目前还没有专门的工装设备用于解决此类问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种超导线圈浸渍成型装置及方法，用以解决现有技术中的工装设备无法解决d型超导线圈直边段浸渍要求的问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种超导线圈浸渍成型装置，包括：
6.基座；
7.连接板，数量为多个，多个连接板依次层叠且可拆卸设置在基座的顶面上；
8.上盖板，可拆卸设置在处在最顶端的连接板的顶面上，基座、连接板和上盖板围绕形成浸渍腔体，浸渍腔体用于放置超导线圈并注入环氧树脂；
9.每个连接板在直边段具有开口，多个连接板的开口组成封边口，封边口上可拆卸的设置有直边封板。
10.另一方面，本技术实施例还提供了一种超导线圈浸渍成型方法，包括：
11.将超导线圈放置在基座上；
12.将多个连接板依次层叠且可拆卸的设置在基座的顶面上；
13.将上盖板可拆卸设置在处在最顶端的连接板的顶面上，基座、连接板和上盖板围绕形成浸渍腔体，超导线圈处在浸渍腔体中；
14.在连接板的封边口上可拆卸的设置直边封板；
15.向浸渍腔体注入环氧树脂。
16.本技术中的一种超导线圈浸渍成型装置及方法，具有以下优点：
17.1、采用层叠设置的连接板形成与超导线圈形状匹配的浸渍腔体，实现高温超导d型线圈环氧浸渍精密成型，解决了因超导线圈和浸渍腔体外形尺寸偏差导致浸渍效果差的问题。
18.2、在浸渍成型装置组装的最后阶段安装直边封板，可以通过直边封板压紧线圈的直边段，解决了超导线圈直边段因绕制无张力产生的外径高出理论设计值的问题，保证线圈浸渍前的外形尺寸精度。
19.3、浸渍成型装置采用可拆卸结构，并且每个连接板都具有拆卸用的顶丝，时浸渍成型装置能够快速拆解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
21.图1为本技术实施例提供的一种超导线圈浸渍成型装置的整体结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的一种超导线圈浸渍成型装置的轴向切面示意图；
23.图3为本技术实施例提供的连接板的结构示意图。
24.附图标号说明：100-基座，210-偶数层连接板，211-内层连接板，212-第一外层连接板，213-第二外层连接板，220-奇数层连接板，230-顶丝，300-上盖板，310-定位组件，500-连接组件，600-出线口，700-直边封板。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
26.图1为本技术实施例提供的一种超导线圈浸渍成型装置的结构示意图。本技术实施例提供了一种超导线圈浸渍成型装置，包括：
27.基座100；
28.连接板，数量为多个，多个连接板依次层叠且可拆卸设置在基座100的顶面上；
29.上盖板300，可拆卸设置在处在最顶端的连接板的顶面上，基座100、连接板和上盖板300围绕形成浸渍腔体，浸渍腔体用于放置超导线圈并注入环氧树脂；
30.每个连接板在直边段具有开口，多个连接板的开口组成封边口，封边口上可拆卸的设置有直边封板700。
31.示例性地，本技术中的超导线圈为多个双饼线圈串联形成的d型结构，因此基座100、连接板和上盖板300也采用d型结构。具体地，基座100和上盖板300的形状和大小可以相同，二者均可以采用实心或镂空的d型板，无论采用哪种结构，均需要确保超导线圈放置在基座100上后仍有足够的空间安装连接板。
32.为了确保向浸渍腔体中注入环氧树脂后环氧树脂不会渗漏，还需要在相邻连接板
之间、基座100和连接板之间、连接板和上盖板300之间设置密封结构，该密封结构可以采用具有弹性的垫层，也可以为设置在基座100的顶面、连接板的顶面和底面、上盖板300的底面上相互配合的凹凸结构。
33.直边封板700可以通过螺栓或卡扣等多种方式可拆卸的连接在封边口上，当直边封板700设置在封边口上后，可以向处在浸渍腔体中的超导线圈的直边段施加压力，进而使超导线圈的直边段保持良好的形状，即将超导线圈直边段因张力因素高出的部分压平，确保超导线圈的外形符合要求。
34.进一步地，还可以在基座100的顶面和上盖板300的底面上设置多个定位台，当连接板安装到位后，定位台可以与连接板的侧面紧密接触，进而进一步地对连接板进行精确定位。
35.本发明通过定位装配实现浸渍成型装置的精密安装，通过直边封板解决高温超导d型线圈直边段高点问题，同时通过顶丝方便进行浸渍后的脱模拆卸，实现了高温超导d型线圈环氧浸渍的精密成型。
36.在一种可能的实施例中，基座100的顶面上设置有多个连接组件500，连接组件500依次穿过连接板和上盖板300，以将基座100、连接板和上盖板300连接为一个整体。
37.示例性地，连接组件500可以采用螺杆，其下端固定在基座100的顶面上，上端依次穿过连接板和上盖板300后从上盖板顶面上伸出，该伸出的上端螺接螺母后即可将连接板和上盖板300连接在基座100上。
38.在一种可能的实施例中，每个连接板的顶面和底面上均设置有定位孔，相邻两个连接板的定位孔位置对应，相邻两个连接板上对应位置的定位孔中设置有定位组件310。
39.示例性地，如图2所示，定位组件310可以采用销钉，其上下端可以分别插接在对应的两个定位孔中，即定位组件310与定位孔可分离。而定位组件310也可以将一端固定在基座100、连接板和上盖板300上，另一端则插接在对应的定位孔中，此时仅需要在对应位置的一侧设置定位孔。
40.在一种可能的实施例中，每个连接板上还设置有顶丝230，顶丝230的两端在组装状态下与连接板的顶面和底面齐平。
41.示例性地，顶丝230为螺杆，连接板上设置有与顶丝230匹配的螺孔，顶丝230螺接在螺孔中后可以继续旋转以从连接板的另一侧伸出，此时位于伸出侧的连接板受到挤压，该挤压的力也将施加在顶丝230所处的连接板上，在该挤压力的作用下，上方的连接板将与下方的连接板分离，起到快速拆卸的效果。
42.进一步地，相邻连接板上的顶丝230交错设置。采用交错设置的方式，可以使上下两个顶丝230错开，进而避免上方的顶丝230伸出时对下方的顶丝造成影响。
43.除了在连接板上设置顶丝230以外，还可以在上盖板300设置顶丝，以使上盖板300可以与处在最上端的连接板快速分离。
44.在一种可能的实施例中，还包括：出线口600，设置在连接板的外侧面，连接板的外侧面上具有引出口，出线口600与引出口对应，且出线口600与浸渍腔体连通。
45.示例性地，出线口600用于将超导线圈的接头伸出，避免接头也被固化在环氧树脂中。
46.具体地，出线口600的纵向界面为矩形，其上下两边缘分别为上盖板300和基座100
伸出的凸板，而左右两侧则可以采用单独的立板通过螺栓连接在凸板上，且该立板的末端还需要和连接板的引出口边缘贴合。
47.在一种可能的实施例中，每个连接板均包括内层连接板211和外层连接板，内层连接板211为连续的环形结构，外层连接板包括第一外层连接板212和第二外层连接板213，第一外层连接板212和第二外层连接板213之间的空隙分别为封边口和引出口。
48.示例性地，如图3所示，每一层连接板均由内层连接板211和外层连接板组成，内外层连接板之间的空间即为组成浸渍腔体的一部分。
49.在一种可能的实施例中，多个连接板包括交替设置的偶数层连接板210和奇数层连接板211，多个偶数层连接板210的结构相同，而多个奇数层连接板211的结构相同。
50.示例性地，偶数层连接板210和奇数层连接板211在形状和尺寸上相同，但是，由于上下相邻的两个连接板分别为偶数层连接板210和奇数层连接板211，而上下相邻两个连接板上的顶丝230位置不相同，因此偶数层连接板210和奇数层连接板211的结构存在不同，但是同属于偶数层连接板210或同属于奇数层连接板211则在结构上完全相同，因此可以相互替换。
51.本技术实施例还提供了一种超导线圈浸渍成型方法，该方法包括以下步骤：
52.将超导线圈放置在基座100上；
53.将多个连接板依次层叠且可拆卸的设置在基座100的顶面上；
54.将上盖板300可拆卸设置在处在最顶端的连接板的顶面上，基座100、连接板和上盖板300围绕形成浸渍腔体，超导线圈处在浸渍腔体中；
55.在连接板的封边口上可拆卸的设置直边封板700；
56.向浸渍腔体注入环氧树脂。
57.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
58.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，包括：基座(100)；连接板，数量为多个，多个所述连接板依次层叠且可拆卸设置在所述基座(100)的顶面上；上盖板(300)，可拆卸设置在处在最顶端的所述连接板的顶面上，所述基座(100)、连接板和上盖板(300)围绕形成浸渍腔体，所述浸渍腔体用于放置超导线圈并注入环氧树脂；每个所述连接板在直边段具有开口，多个所述连接板的开口组成封边口，所述封边口上可拆卸的设置有直边封板(700)。2.根据权利要求1所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，所述基座(100)的顶面上设置有多个连接组件(500)，所述连接组件(500)依次穿过所述连接板和上盖板(300)，以将所述基座(100)、连接板和上盖板(300)连接为一个整体。3.根据权利要求1所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，每个所述连接板的顶面和底面上均设置有定位孔，相邻两个所述连接板的定位孔位置对应，相邻两个所述连接板上对应位置的所述定位孔中设置有定位组件(310)。4.根据权利要求1所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，每个所述连接板上还设置有顶丝(230)，所述顶丝(230)的两端在组装状态下与所述连接板的顶面和底面齐平。5.根据权利要求4所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，相邻所述连接板上的所述顶丝(230)交错设置。6.根据权利要求1所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，还包括：出线口(600)，设置在所述连接板的外侧面，所述连接板的外侧面上具有引出口，所述出线口(600)与所述引出口对应，且所述出线口(600)与所述浸渍腔体连通。7.根据权利要求6所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，每个所述连接板均包括内层连接板(211)和外层连接板，所述内层连接板(211)为连续的环形结构，所述外层连接板包括第一外层连接板(212)和第二外层连接板(213)，所述第一外层连接板(212)和第二外层连接板(213)之间的空隙分别为所述封边口和引出口。8.根据权利要求1所述的一种超导线圈浸渍成型装置，其特征在于，多个所述连接板包括交替设置的偶数层连接板(210)和奇数层连接板(211)，多个所述偶数层连接板(210)的结构相同，而多个所述奇数层连接板(211)的结构相同。9.一种超导线圈浸渍成型方法，其特征在于，包括：将超导线圈放置在基座(100)上；将多个连接板依次层叠且可拆卸的设置在基座(100)的顶面上；将上盖板(300)可拆卸设置在处在最顶端的所述连接板的顶面上，所述基座(100)、连接板和上盖板(300)围绕形成浸渍腔体，超导线圈处在所述浸渍腔体中；在所述连接板的封边口上可拆卸的设置直边封板(700)；向所述浸渍腔体注入环氧树脂。

技术总结
本申请公开了一种超导线圈浸渍成型装置及方法，其中装置包括：基座；连接板，数量为多个，多个连接板依次层叠且可拆卸设置在基座的顶面上；上盖板，可拆卸设置在处在最顶端的连接板的顶面上，基座、连接板和上盖板围绕形成浸渍腔体，浸渍腔体用于放置超导线圈并注入环氧树脂；每个连接板在直边段具有开口，多个连接板的开口组成封边口，封边口上可拆卸的设置有直边封板。本申请通过定位装配实现浸渍成型装置的精密安装，通过直边封板解决高温超导D型线圈直边段高点问题，同时通过顶丝方便进行浸渍后的脱模拆卸，实现了高温超导D型线圈环氧浸渍的精密成型。氧浸渍的精密成型。氧浸渍的精密成型。


技术研发人员：李超 周涛 刘伟 陈传 张涛 高旭东 周碧通 司周
受保护的技术使用者：西安聚能超导磁体科技有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/11