【技术实现步骤摘要】
本技术涉及核聚变，更具体地，涉及一种多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台。
技术介绍
1、从人类社会长远发展来看，核能将是继石油、煤和天然气等化石类能源之后的主要能源。目前，全球正在运行的核电站全都是核裂变电站。核裂变虽然能产生巨大的能量，但远远比不上核聚变，而且裂变堆的核燃料铀的蕴藏十分有限；核裂变反应产生的核废料放射性极强、难以处理，失控后会发生严重的后果 (切尔诺贝利核电站泄露事故)。从核聚变反应方式和反应后的产物来看，核聚变能是一种安全、清洁的能源，核聚变燃料是按一定速度和数量加入，任何时候在反应室内的核聚变燃料数量都不多，即使核聚变反应失控也不会产生严重的事故；此外，它不产生二氧化碳和二氧化硫等有害气体，也不会像核裂变那样产生大量的核废料，特别是半衰期长的锕系元素，核聚变的反应产物是无放射性的惰性气体氨。因此，可以说核聚变能将是人类可持续发展的最理想的清洁而又资源无限的新能源。早在上世纪五十年代初地球上已成功实现了核聚变反应，即氢弹的爆炸。但这种情况下的剧烈爆炸是无法控制的，要把核聚变反应发生时释放出的巨大能量作为社会生产和人类生活所需的能源，必须对剧烈的核聚变反应加以控制，因而这种核聚变反应称为受控核聚变。
2、受控核聚变研究是当代倍受世人瞩目的重要科研项目之一，而托卡马克装置是受控核聚变研究领域的重要装置，是一种典型的磁约束装置，托卡马克装置环向场线圈系统toroidal fieldcoil（简称tf线圈）是托卡马克装置主机的重要组成部分，它产生环向磁场以提供对等离子体的整体约束，利用闭合磁力线组
3、其中一种tf线圈，由两条直线段和三段不同半径的圆弧组成，近似字母“d”形(主要是为例满足等离子体非圆拉长截面和降低环向场线圈内部弯矩的需要)，该线圈由“d”形高、低场绕组内外嵌套组成，均为多层多匝螺旋线圈，低场绕组由 l1 和 l2两个子绕组绕组上下堆叠而成，高场绕组由单个高场绕组构成。tf线圈绕组一般体积巨大，重量高达几吨，而线圈都需要进行绝缘包绕，现有技术常采用人工的方式对线圈进行绝缘带包绕，可想而知，体积大、重量高，人工包绕的方式无法控制质量，且所需要的操作空间大，因此空间也受限。核聚变装置整体体积大，设备多，在检修时，往往耗时耗力，线圈作为核聚变装置的重要部件，出现质量问题，将会影响整个装置的运转。
4、申请号为202211478958.2，专利名称为一种线圈绕组套装设备的专利技术专利，包括绕组吊盘、设置在所述绕组吊盘上的导体放线机构、滑轨机构、承载平台及限位模具，所述滑轨机构设于所述绕组吊盘的下方，所述承载平台正对所述导体放线机构设于所述滑轨机构上，所述限位模具设于所述承载平台上。本专利技术子绕组经过绕组吊盘，导体放线机构以及承载平台的处理后，完成平稳、精确的逐匝落模，落模完成即完成了该子绕组的套装。在滑轨机构的作用下，内绕组完成了相对于外绕组的精准套装，解决了套装过程中可能存在的内外绕组轮廓干涉的问题。将落模过程中的绕组进行匝间绝缘包绕，使匝间绝缘包绕与套装两个工序合并到一个工位进行，方便后续绕组整体vpi。
5、该专利技术方案所述的线圈绕组套装设备，从该专利的内容来看，首先设置有绕组吊盘和导体放线机构实现自动分匝放线。为实现自动绝缘包绕，还进行如下设置：包括包绕机构、承载平台、限位模具和滑轨机构，所述包绕机构按线组轮廓呈一圈分布，在所述滑轨机构的作用下导体沿所述包绕机构完成匝间绝缘包绕，并逐匝落模到承载平台上，所述限位模具设于所述承载平台上。但从说明书内容来看，不管是包绕机构、滑轨机构都只述及了原理，特别是滑轨机构只着重讲了在套装时的原理，并没有说明包绕绝缘时具体是如何动作的。见：【0030】段：所述包绕机构3包括竖直设置的支撑柱31，所述支撑柱31上可调节地设有绕线杆32，所述绕线杆32的自由端设有绕线孔33。当导体从所述导向孔23引出后穿过所述绕线孔33，在所述滑轨机构7的作用下导体沿所述包绕机构3完成匝间绝缘包绕，并逐匝落模到承载平台4上。落模完成后的绕组通过所述容纳腔控制其内外轮廓尺寸。【0034】段：所述滑轨机构7包括底板，所述底板上滑动连接有安装板，所述承载平台滑接于所述安装板，且所述安装板的滑动方向与所述承载平台的滑动方向相垂直。具体安装时，所述底板上设有x方向滑槽，所述安装板上设有y方向滑槽，从而实现了所述承载平台在x、y方向的自由调节。所述承载平台包括平台主体，所述平台主体的终端出现头位置设有终端支撑平台。【0037】段：分匝后的外绕组8导体在匝间绝缘自动包绕机构3的作用下完成匝间绝缘包绕，并逐匝落模到承载平台4上。【0038】段：落模完成后的外绕组8通过限位模具6控制其内外轮廓尺寸。
6、因此，该专利主要解决的技术问题是，如何实现绕组的套装，并没有具体涉及如何对大型线圈进行自动绝缘包绕的结构。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术体积大、重量超重的tf线圈在包绕绝缘时，劳动强度大，没有可行性设备的不足，提供一种多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台。
2、本技术的上述目的通过以下技术方案予以实现：
3、一种多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台（简称包绕平台），包括绕组落模组件、包绕机构和若干导体支撑机构，绕组落模组件立于地面上，包绕机构的数量等于需要包绕的绝缘层的层数；绕组落模组件包括导轨、线圈支撑平台和驱动组件；导轨安装于线圈支撑平台，导轨的形状与绕组的形状一致，包绕机构和导体支撑机构滑动连接于导轨上，从放线装置落下的线圈支撑于包绕机构和导体支撑机构上，包绕机构上设置有包带头对线圈进行绝缘包绕，驱动组件驱动包绕机构和导体支撑机构在导轨上移动，包绕完的线圈落位于线圈支撑平台上。
4、本技术所述的多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，应用于包绕系统，在包绕平台的上方设置有自动放线机构，由导体支撑机构支撑着线圈，包绕机构对对放线机构落下的螺旋线圈进行绝缘包带，包带完成的导线落位于落模平台上。需要包绕几层绝缘，就按照有多少个包绕机构。包绕机构和导体支撑机构均匀布置于导轨上，驱动组件驱动包绕机构和导体支撑机构在导轨上移动对螺旋线圈进行绝缘包绕。
5、进一步地，所述导轨包括上下两层，包带机构和导体支撑机构上均设置有上下两排滚轮组件；滚轮组件包括安装板和成对的滚轮，成对的两个滚轮之间的间距等于导轨的宽度，安装板上至少安装有两对沿导线延伸方向的滚轮，两个安装板上的滚轮相对设置，使上下导轨位于上下安装板之间。
6、设置导轨为上下两层，也可以设置导轨在平行的两层，两种方法相比，第二种方法，包绕机或落线机械手放在上面，例如包绕机，有包带头的那一侧安装有包带头、驱动机构等，重量较大，在运行时，包绕机会发生侧翻。
7、进一步地，所述驱动组件包括齿轮齿条结构和驱动装置一，在包绕机构和导体支撑机构上分别安装有齿轮和驱动该装置一，齿条安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，包括绕组落模组件、包绕机构和若干导体支撑机构，绕组落模组件立于地面上，包绕机构的数量等于需要包绕的绝缘层的层数；绕组落模组件包括导轨、线圈支撑平台和驱动组件；导轨安装于线圈支撑平台，导轨的形状与绕组的形状一致，包绕机构和导体支撑机构滑动连接于导轨上，从放线装置落下的线圈支撑于包绕机构和导体支撑机构上，包绕机构上设置有包带头对线圈进行绝缘包绕，驱动组件驱动包绕机构和导体支撑机构在导轨上移动，包绕完的线圈落位于线圈支撑平台上。
2.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，所述导轨包括上下两层，包带机构和导体支撑机构上均设置有上下两排滚轮组件；滚轮组件包括安装板和成对的滚轮，成对的两个滚轮之间的间距等于导轨的宽度，安装板上至少安装有两对沿导线延伸方向的滚轮，两个安装板上的滚轮相对设置，使上下导轨位于上下安装板之间。
3.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，所述驱动组件包括齿轮齿条结构和驱动装置一，在包绕机构和导体支撑机构上分
4.根据权利要求3所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，落模平台上还均布有安装块，安装块上安装有轮廓限位模具组和导体顶紧结构；每个安装块上安装有一对轮廓限位模具组，包绕完成的线圈落位于两个轮廓限位模具组之间，两个轮廓限位模具组呈径向设置；轮廓限位模具组由若干形状大小相同的轮廓限位模具堆叠而成，其中第一个轮廓限位模具安装于安装块上，随着线圈的升层，逐步将轮廓限位模具的层数增加；导体顶紧结构包括顶杆、螺杆和手轮，每个轮廓限位模具组上安装有一个导体顶紧结构，螺杆沿径向穿过轮廓限位模具、与轮廓限位模具螺纹连接，螺杆靠近线圈的一端固定有顶杆，螺杆远离线圈的一端固定有手轮。
5.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，包绕机构包括安装座一、位置调整结构一和包带头，包绕机构通过安装座一滑动连接于导轨上，位置调整结构一安装于安装座一上，包带头安装于位置调整结构一上；位置调整结构一包括垂向调整结构和径向调整结构；垂向调整结构包括驱动装置二和驱动装置二安装座，径向调整结构包括驱动装置三和驱动装置三安装座；垂向调整结构安装于安装座一上，径向调整结构与驱动装置二安装座活动连接，驱动装置二驱动径向调整结构垂向移动；包带头与驱动装置三安装座活动连接，驱动装置三驱动包带头径向移动。
6.根据权利要求5所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，驱动装置二为丝杆副二和电机二，丝杆副二呈垂向设置，丝杆副二和电机二安装于垂向调整结构中，径向调整结构与丝杆副二的丝母二固定，径向调整结构垂直于垂向调整结构；驱动装置三也为丝杆副三和电机三，丝杆副三和电机三安装于驱动装置三安装座，丝杆副三呈径向设置；包带头位于驱动装置三安装座之下、丝母三固定。
7.根据权利要求5所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，位置调整结构一还包括旋转结构，垂向调整结构与安装座一通过旋转结构连接，旋转结构可旋转180度。
8.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，导体支撑机构包括安装座二、位置调整结构二和支撑组件；导体支撑机构通过安装座二滑动连接于导轨上，位置调整结构二安装于安装座二上，支撑组件安装于位置调整结构二上；位置调整结构二包括垂向调整结构二，垂向调整结构二包括驱动装置五和驱动装置五安装座，驱动装置五安装座安装于安装座二上，支撑组件活动安装于驱动装置五安装座，驱动装置五驱动支撑组件垂向移动；支撑组件包括向径向延伸的平移杆及安装于平移杆上的自适应限位装置；平移杆与驱动装置五安装座活动连接，自适应限位装置与平移杆径向方向活动连接；自适应限位装置包括底座和安装于底座上成对的滚轮，自适应限位装置通过底座与平移杆径向方向活动连接，该对滚轮之间的距离大于等于导线的宽度。
9.根据权利要求8所述的多层多匝螺旋TF线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，自适应限位装置还包括旋转装置，滚轮通过旋转装置与底座连接，旋转装置包括旋转装置一和旋转装置二，旋转装置一安装于底座上，旋转装置二安装于旋转装置一上；旋转装置一的旋转轴线为与地面垂直的垂向方向，旋转装置二的旋转轴线与平...
【技术特征摘要】
1.一种多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，包括绕组落模组件、包绕机构和若干导体支撑机构，绕组落模组件立于地面上，包绕机构的数量等于需要包绕的绝缘层的层数；绕组落模组件包括导轨、线圈支撑平台和驱动组件；导轨安装于线圈支撑平台，导轨的形状与绕组的形状一致，包绕机构和导体支撑机构滑动连接于导轨上，从放线装置落下的线圈支撑于包绕机构和导体支撑机构上，包绕机构上设置有包带头对线圈进行绝缘包绕，驱动组件驱动包绕机构和导体支撑机构在导轨上移动，包绕完的线圈落位于线圈支撑平台上。
2.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，所述导轨包括上下两层，包带机构和导体支撑机构上均设置有上下两排滚轮组件；滚轮组件包括安装板和成对的滚轮，成对的两个滚轮之间的间距等于导轨的宽度，安装板上至少安装有两对沿导线延伸方向的滚轮，两个安装板上的滚轮相对设置，使上下导轨位于上下安装板之间。
3.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，所述驱动组件包括齿轮齿条结构和驱动装置一，在包绕机构和导体支撑机构上分别安装有齿轮和驱动该装置一，齿条安装在线圈支撑平台上，齿条与导轨平行，驱动装置一驱动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，从而带动包带机构和导体支撑机构沿着导轨上移动；所述线圈支撑平台的中心开有孔，其余部分为落模平台；导轨安装于孔的内壁，包绕完的线圈落位于落模平台。
4.根据权利要求3所述的多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，落模平台上还均布有安装块，安装块上安装有轮廓限位模具组和导体顶紧结构；每个安装块上安装有一对轮廓限位模具组，包绕完成的线圈落位于两个轮廓限位模具组之间，两个轮廓限位模具组呈径向设置；轮廓限位模具组由若干形状大小相同的轮廓限位模具堆叠而成，其中第一个轮廓限位模具安装于安装块上，随着线圈的升层，逐步将轮廓限位模具的层数增加；导体顶紧结构包括顶杆、螺杆和手轮，每个轮廓限位模具组上安装有一个导体顶紧结构，螺杆沿径向穿过轮廓限位模具、与轮廓限位模具螺纹连接，螺杆靠近线圈的一端固定有顶杆，螺杆远离线圈的一端固定有手轮。
5.根据权利要求1所述的多层多匝螺旋tf线圈绕组的匝间绝缘包绕平台，其特征在于，包绕机构包括安装座一、位置调整结构一和包带头，包绕机构通过安装座一滑动连接于导轨上，位置调整结构一安装于安装座一上，包带头安装于位置调整结构一上；位置调整结构一包括垂向调整结构和径向调整结构；垂向调整结构包括驱动装置二和驱动装置二安装座，径向调整结构包括驱动装置三和驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，马英，刘树文，易佳，汤尧清，柏文林，
申请(专利权)人：株洲南方机电制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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