一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，涉及工装夹具技术领域，包括：固定支撑件、活动件以及用于提供固定支撑件和活动件之间拉力的弹性部件，固定支撑件上相对设置有滑槽，活动件的两端贯穿滑槽，弹性部件的一端与固定支撑件连接，弹性部件的另一端与活动件连接，活动件上设有压制板，通过改变活动件的两端在滑槽中的位置来改变压制板与固定支撑件之间的距离。本发明专利技术通过固定支撑件、活动件以及弹性部件的设置，在弹性部件的作用下能够使压制板和固定支撑件之间形成挤压，进而能够对异形无绝缘线圈直线段施加有效的正压力，以保证匝间电阻的均匀分布。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具
本专利技术涉及工装夹具
，更具体的说是涉及一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具。
技术介绍
近年来，二代高温超导材料(REBCO涂层导体)超导材料因其无直流电阻损耗和高传导电流密度的特性，成为了电力设备领域的研究热点，相关应用发展迅速，如超导电缆、超导储能、超导变压器、超导限流器、超导电机等，由于其较高的上临界磁场，在强场稳态磁体应用方面具有巨大的优势。无绝缘线圈是由超导带材直接绕制而成，带材之间没有任何绝缘，电流可以在匝与匝之间任意流动，因此具有较高的热稳定性和鲁棒性，在可控核聚变、粒子加速器等装置中具有广阔的应用前景。其中，匝与匝之间的电阻(即匝间电阻)是无绝缘线圈一个重要的参数，匝间电阻不仅包括超导带材中基底层、缓冲层、银稳定层、金属封装层的特征电阻，也包括带材与带材接触面的界面电阻，该参数不仅影响到无绝缘线圈的励磁时间和励磁损耗，也对无绝缘线圈的磁场分布有重要的影响。测试匝间电阻的方式有两种，一种是通过无绝缘线圈的充放电时间得到宏观的线圈匝间电阻，另一种是通过局部磁场扫描得到每匝线圈的匝间电阻分布，通过国内外专家的研究，无绝缘的匝间电阻与其绕制时的张力有关，由于张力沿半径方向分布不均匀，内侧的张力相比外侧的张力较大，因此匝间电阻呈现随半径增大而增大的趋势。在磁约束装置等异形磁体应用中，有部分线圈包含直线段的区域，比如核聚变装置环向场磁体中线圈为D形，内侧会有一段竖直区域；又或在加速器装置四极磁体中线圈为跑道型，在两侧均有一段直段区域。在直段区域内，由于不能向弧形线圈一样由外侧对内侧施加环向压力(hoopstress)，往往会出现匝间电阻的异常分布。因此，为了保证异形线圈的匝间电阻在每一匝内都是均匀分布的，需要制作特殊的辅助工件对直线段施加侧向的正压力，控制匝间张力均匀，以达到匝间电阻均匀的效果。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，保证异形线圈的匝间电阻在每一匝内都是均匀分布，对直线段施加侧向的正压力，控制匝间张力均匀，以达到匝间电阻均匀的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，包括：固定支撑件、活动件以及用于提供所述固定支撑件和所述活动件之间拉力的弹性部件，所述固定支撑件上相对设置有滑槽，所述活动件的两端贯穿所述滑槽，所述弹性部件的一端与所述固定支撑件连接，所述弹性部件的另一端与所述活动件连接，所述活动件上设有压制板，通过改变所述活动件的两端在所述滑槽中的位置来改变所述压制板与所述固定支撑件之间的距离。进一步地，所述固定支撑件包括竖梁和横梁，所述横梁设有两个，两个所述横梁对称布设于所述竖梁的两端，每个所述横梁上均设置有所述滑槽，两个所述横梁上的滑槽相对设置。进一步地，所述滑槽包括竖直段和水平段，所述竖直段的下端与所述水平段远离所述竖梁的一端连通。进一步地，所述滑槽还包括休止段，所述休止段设于所述竖直段的上端且位于所述竖直段靠近所述竖梁的一侧，所述休止段与所述竖直段连通。进一步地，所述活动件包括弯板、连接板和滑柱，所述弯板设有两个，两个所述弯板相对设置，两个所述弯板的一端通过所述连接板连接，两个所述弯板的另一端弯向所述竖梁且端部与所述压制板连接，所述压制板与所述竖梁平行，所述滑柱设有两个，两个滑柱分别设于两个所述弯板的外侧，所述滑柱贯穿所述滑槽与其配合。进一步地，两个所述竖梁的外侧均设置有卡柱，所述弹性部件的一端与所述卡柱连接，所述弹性部件的另一端与同一侧的所述滑柱连接。进一步地，所述滑槽设有多个，多个所述滑槽相对设置在两个所述横梁上，位于每个所述横梁上的多个所述滑槽沿所述竖梁的高度方向阵列式布设，每个所述滑槽内均设置有与对应的所述弯板相连接的滑柱，所述横梁的外侧对应设置有多个所述卡柱，所述滑柱与所述卡柱通过所述弹性部件连接。进一步地，所述弹性部件为弹簧或弹性橡胶带。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，通过固定支撑件、活动件以及弹性部件的设置，在弹性部件的作用下能够使压制板和固定支撑件之间形成挤压，进而能够对异形无绝缘线圈直线段施加有效的正压力，以保证匝间电阻的均匀分布，可以作为一种无绝缘线圈绕制的方案在磁体制备过程中应用，能够极大地提高高温超导无绝缘线圈的性能，且安装简单、操作方便。附图说明为了更清楚地说明本专利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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具的在一种视角下的结构示意图；图2附图为本专利技术提供的适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具的在另一种视角下的结构示意图；图3附图为本专利技术提供的辅助夹具应用在底座和线圈骨架上时，辅助夹具处于打开状态下的结构示意图；图4附图为本专利技术提供的辅助夹具应用在底座和线圈骨架上时，辅助夹具处于压紧状态下的结构示意图。其中：1为固定支撑件；11为竖梁；12为横梁；2为活动件；21为弯板；22为连接板；23为滑柱；3为弹性部件；4为滑槽；41为竖直段；42为水平段；43为休止段；5为压制板；6为卡柱；7为底座；8为线圈骨架。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图1和2，本专利技术实施例公开了一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，包括：固定支撑件1、活动件2以及用于提供固定支撑件1和活动件2之间拉力的弹性部件3，弹性部件3为弹簧或弹性橡胶带，弹性部件3优选为弹簧，固定支撑件1的两侧上相对设置有滑槽4，活动件2的两端贯穿滑槽4且能够在滑槽4中滑动，固定支撑件1的两侧均设有弹性部件3，具体的，弹性部件3的一端与固定支撑件1连接，弹性部件3的另一端与同一侧的活动件2的端部连接，活动件2上设有与固定支撑件1配合的压制板5，弹性部件3的设置能够为活动件2和固定支撑件1之间提供拉力，保证压制板5和固定支撑件1之间具有一定的挤压力，通过改变活动件2两端在滑槽4中的位置来改变压制板5与固定支撑件1之间的距离，同时，能够调节压制板5和固定支撑件1之间的挤压力。在本专利技术的一些实施例中，固定支撑件1包括竖梁11和横梁12，其中，竖梁11和横梁12均为板形结构，横梁12设有两个，两个横梁12对称布设于竖梁11的两端，每个横梁12上均设置有滑槽4，两个横梁12上的滑槽4相对设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，其特征在于，包括：固定支撑件、活动件以及用于提供所述固定支撑件和所述活动件之间拉力的弹性部件，所述固定支撑件上相对设置有滑槽，所述活动件的两端贯穿所述滑槽，所述弹性部件的一端与所述固定支撑件连接，所述弹性部件的另一端与所述活动件连接，所述活动件上设有压制板，通过改变所述活动件的两端在所述滑槽中的位置来改变所述压制板与所述固定支撑件之间的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，其特征在于，包括：固定支撑件、活动件以及用于提供所述固定支撑件和所述活动件之间拉力的弹性部件，所述固定支撑件上相对设置有滑槽，所述活动件的两端贯穿所述滑槽，所述弹性部件的一端与所述固定支撑件连接，所述弹性部件的另一端与所述活动件连接，所述活动件上设有压制板，通过改变所述活动件的两端在所述滑槽中的位置来改变所述压制板与所述固定支撑件之间的距离。


2.根据权利要求1所述的一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，其特征在于，所述固定支撑件包括竖梁和横梁，所述横梁设有两个，两个所述横梁对称布设于所述竖梁的两端，每个所述横梁上均设置有所述滑槽，两个所述横梁上的滑槽相对设置。


3.根据权利要求2所述的一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，其特征在于，所述滑槽包括竖直段和水平段，所述竖直段的下端与所述水平段远离所述竖梁的一端连通。


4.根据权利要求3所述的一种适用于高温超导无绝缘线圈绕制的辅助夹具，其特征在于，所述滑槽还包括休止段，所述休止段设于所述竖直段的上端且位于所述竖直段靠近所述竖梁的一侧，所述休止段与所述竖直段连通。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王雪亮，盛杰，刘士伟，姚林朋，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31