一种分段式高刚度大型磁体结构制造技术

一种分段式高刚度大型磁体结构，属于脉冲磁体技术领域。并列设置的两个竖向支撑管下端通过三通管与横向支撑管固定连通，横向支撑管两端有管帽，横向支撑管之间固定连通有纵向支撑管，纵向支撑管与其两端部横向支撑管及对应的竖向支撑管构成连通的导体放置空间，每个导体放置空间内均设有导体，且每相邻两组导体的邻近端共同穿入同一个横向支撑管以及同一个竖向支撑管内。本发明专利技术提高了大型直线型磁体的刚度和强度，减小了磁体在强脉冲电磁力下的变形和位移。实现了大型直线型磁体在真空室中的可靠支撑。减小了大型直线型磁体支撑结构中的涡流。增强了大型直线型磁体的绝缘性能。实现了大型直线型磁体的引线的穿舱和密封。了大型直线型磁体的引线的穿舱和密封。了大型直线型磁体的引线的穿舱和密封。

【技术实现步骤摘要】
一种分段式高刚度大型磁体结构


[0001]本专利技术涉及一种分段式高刚度大型磁体结构，属于脉冲磁体


技术介绍

[0002]地球磁层由地球磁场约束的等离子体组成，绝大多数航天器运行在地球磁层中，磁层中的爆发性现象产生的高能带电粒子和辐射威胁着航天器的安全。研究地球磁层对于预测空间等离子体的分布，进而提高航天器的飞行安全具有重要意义。
[0003]随着等离子体源和磁场产生技术的进步，出现了通过地面实验模拟研究空间等离子体的方法。
[0004]哈尔滨工业大学承建的国家大科学工程空间环境地面模拟装置有一个分系统——空间等离子体环境模拟与研究系统，其将在地面模拟大尺度的地球磁层三维结构，用来开展磁层顶三维非对称磁重联、辐射带内波粒相互作用、磁暴等现象的地面模拟研究。
[0005]为了模拟磁层顶磁重联重联后的磁场跟随太阳风等离子体向地球磁尾的对流，空间等离子体环境模拟与研究系统采用了由多根直线型导体组成的磁体产生所需的磁场位形。由于被用来调节磁重联的磁场位形，该磁体被称为磁层顶位形控制线圈，简称为磁控线圈。磁控线圈位于空间等离子体环境模拟与研究系统的真空室内部，长度在3.25m左右，线圈导体截面直径在2cm左右，远小于线圈的长度。由于处在磁场环境中，磁控线圈将受到强脉冲电磁力。在强脉冲电磁力的作用下，磁控线圈很容易发生变形和位移，进而影响产生的磁场。在最严苛的情况下，强脉冲电磁力将导致线圈损坏。因此，如何设计大型直线型磁体的结构，以提高磁体的刚度和强度、减小脉冲电磁力导致的变形和位移是一个需要解决的关键问题。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中存在的在强脉冲电磁力的作用下，磁控线圈很容易发生变形和位移，进而影响产生的磁场的问题，本专利技术提供一种分段式高刚度大型磁体结构。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种分段式高刚度大型磁体结构，包括多组支撑机构以及多组导体；每组所述导体均包括多根导体；所述多组支撑机构依次并列设置，且每组支撑机构内均设有一组导体；每组支撑机构均包括两个横向支撑管、两个竖向支撑管、两个三通管、两个管帽以及多个纵向支撑管；所述两个竖向支撑管并列设置，且两个竖向支撑管的下端分别与对应的三通管的竖管固定并连通设置，每个所述三通管的横管分别与对应的横向支撑管的中部固定并连通设置，每个所述横向支撑管的两端均设有管帽，且两个横向支撑管之间设有多个并列设置的纵向支撑管，每个所述纵向支撑管的两端分别与对应的横向支撑管固定并连通设置；每个纵向支撑管与其两端部的横向支撑管以及对应的竖向支撑管构成连通的导体放置空间，每个所述导体放置空间内均设有导体，且每相邻两组导体的邻近端共同穿入同一个横向支撑管以及同一个竖向支撑管内。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0009]1、本专利技术通过设置了中心支撑管、加强筋版以及横向加强板，提高了大型直线型磁体的刚度和强度，减小了磁体在强脉冲电磁力下的变形和位移。
[0010]2、本专利技术通过纵向支撑管、横向支撑管以及竖向支撑管采用环氧树脂灌封，实现了大型直线型磁体在真空室中的可靠支撑，实现了大型直线型磁体的引线的穿舱和密封。
[0011]3、本专利技术通过设置衬套和绝缘垫片，减小了大型直线型磁体支撑结构中的涡流。
[0012]4、本专利技术的衬套、绝缘套管、横向环一、横向环二、三通环一、三通环二以及竖向环的材质均优选为G10，增强了大型直线型磁体的绝缘性能。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的结构示意图；
[0014]图2是多组导体的结构示意图；
[0015]图3是图1的俯视图；
[0016]图4是图1的主视图；
[0017]图5是图1的侧视图；
[0018]图6是图3的A
‑
A剖视图；
[0019]图7是图3的B
‑
B剖视图；
[0020]图8是横向支撑管与水平支撑管的连接关系示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，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。
[0022]实施例1：
[0023]一种分段式高刚度大型磁体结构，包括多组支撑机构以及多组导体7；每组所述导体7均包括多根导体7；所述多组支撑机构依次并列设置，且每组支撑机构内均设有一组导体7；每组支撑机构均包括两个横向支撑管2、两个竖向支撑管3、两个三通管10、两个管帽11以及多个纵向支撑管1；所述两个竖向支撑管3并列设置，且两个竖向支撑管3的下端分别与对应的三通管10的竖管固定并连通设置，每个所述三通管10的横管分别与对应的横向支撑管2的中部固定并连通设置，每个所述横向支撑管2的两端均设有管帽11，且两个横向支撑管2之间设有多个并列设置的纵向支撑管1，每个所述纵向支撑管1的两端分别与对应的横向支撑管2通过焊接固定并连通设置；每个纵向支撑管1与其两端部的横向支撑管2以及对应的竖向支撑管3构成连通的导体放置空间，每个所述导体放置空间内均设有导体7；即：以附图1所示为例，每组导体的四根导体从对应的纵向支撑管1的两侧引出，然后穿过对应的横向支撑管2，在横向支撑管2的中心汇聚，汇聚后的导体通过对应的竖向支撑管3引出。且每相邻两组导体7的邻近端共同穿入同一个横向支撑管2以及同一个竖向支撑管3内。
[0024]每个所述纵向支撑管1的内部均设有绝缘套管12，所述绝缘套管12套设在导体7的外侧。
[0025]每个所述横向支撑管2内均设有两组横向环，所述两组横向环以横向支撑管2的中
线为对称轴呈轴对称设置，每组横向环均包括横向环二20以及多个横向环一17，所述横向环二20设置在横向环一17的内端，横向环二20以及多个横向环一17的外壁均与横向支撑管2的内壁固定连接，横向环二20以及多个横向环一17均套装在对应的导体7的外侧，从纵向支撑管1出来的导体先通过横向环一17，然后通过横向环二20。
[0026]每个所述三通管10的横管的内壁均固定有三通环一18，每个三通管10的竖管的内壁均固定有三通环二19，所述三通环一18以及三通环二19均套装在其内的所有导体7的外侧。
[0027]每个所述竖向支撑管3内均沿其轴向均布设有多个竖向环21，所述多个竖向环21的外壁均与竖向支撑管3的内壁固定连接，且多个竖向环21均套装在其内的所有导体7的外侧。
[0028]绝缘套管12、横向环一17、横向环二20、三通环一18、三通环二19以及竖向环21的材质均优选为G10，目的均是限制导体的运动，并提高导体的高压绝缘特性。
[0029]实施例2：
[0030]本实施例与实施例1的区别在于：
[0031]所述两个横向支撑管2的中部通过中心支撑管6加固连接，中心支撑管6通过焊接连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段式高刚度大型磁体结构，其特征在于：包括多组支撑机构以及多组导体(7)；每组所述导体(7)均包括多根导体(7)；所述多组支撑机构依次并列设置，且每组支撑机构内均设有一组导体(7)；每组支撑机构均包括两个横向支撑管(2)、两个竖向支撑管(3)、两个三通管(10)、两个管帽(11)以及多个纵向支撑管(1)；所述两个竖向支撑管(3)并列设置，且两个竖向支撑管(3)的下端分别与对应的三通管(10)的竖管固定并连通设置，每个所述三通管(10)的横管分别与对应的横向支撑管(2)的中部固定并连通设置，每个所述横向支撑管(2)的两端均设有管帽(11)，且两个横向支撑管(2)之间设有多个并列设置的纵向支撑管(1)，每个所述纵向支撑管(1)的两端分别与对应的横向支撑管(2)固定并连通设置；每个纵向支撑管(1)与其两端部的横向支撑管(2)以及对应的竖向支撑管(3)构成连通的导体放置空间，每个所述导体放置空间内均设有导体(7)；且每相邻两组导体(7)的邻近端共同穿入同一个横向支撑管(2)以及同一个竖向支撑管(3)内。2.根据权利要求1所述的一种分段式高刚度大型磁体结构，其特征在于：每个所述纵向支撑管(1)的内部均设有绝缘套管(12)，所述绝缘套管(12)套设在导体(7)的外侧。3.根据权利要求1或2所述的一种分段式高刚度大型磁体结构，其特征在于：每个所述横向支撑管(2)内均设有两组横向环，所述两组横向环对称设置，每组横向环均包括横向环二(20)以及多个横向环一(17)，所述横向环二(20)设置在横向环一(17)的内端，横向环二(20)以及多个横向环一(17)的外壁均与横向支撑管(2)的内壁固定连接，横向环二(20)以及多个横向环一(17)均套装在对应的导体(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂鹏，凌文斌，徐风雨，朱光亮，李立毅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：