一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装的制作方法

1.本发明涉及一种工装，特别涉及一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，属于工装技术领域。


背景技术：

2.利用超导线材在低温下具有零电阻效应，可将其制作成超导磁体，广泛地应用于能源、信息、交通、军工等行业。密绕型超导磁体是超导磁体工程重要的应用方向，可以在有效区域内产生目标磁场，应用于物性测试、材料分离、核磁成像和大科学装置如加速器等。
3.绕制的超导磁体必须进行真空压力浸渍，将适用于低温环境得环氧树脂注入到超导磁体内部，使其填满超导磁体线圈中缝隙并将其固化，从而保证超导磁体运行时超导线圈在电磁力作用下的稳定性，同时提供了超导线材层间和匝间的电气绝缘，保障了超导磁体的在低温下的稳定、可靠运行。
4.超导磁体的真空压力浸渍需要使用浸渍工装，将超导磁体置于工装中，并抽气保持一定的真空度，向工装中注入环氧树脂胶，保温固化，最后取出超导磁体。
5.目前使用的超导磁体浸胶工装通常采用焊接的方法将工装上、下法兰及套筒连接在一起，浸渍完成后，需要对浸渍工装进行破坏性拆除才能取出磁体线圈。传统的浸胶工装无法进行重复利用，对于不同尺寸规格的超导磁体，需要设计加工不同类型的浸胶工装，既耗时又耗力，大幅增加了超导磁体的研制成本。
6.因此，本设计提出一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，对不同尺寸规格的超导磁体浸渍，仅需改变环形套筒的数量及填充体的尺寸，既节省了时间成本又降低了超导磁体研制的经济成本，为超导磁体的研制提供了极大便利。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，包括上法兰、短螺栓、多个环形套筒、下法兰、长螺栓、骨架和磁体线圈，多个所述环形套筒之间相互拼接，所述骨架活动设置在磁体线圈的内部，所述磁体线圈活动设置在多个所述环形套筒的内部，所述骨架的顶部和底部分别与上法兰和下阀兰连接，所述上法兰和下阀兰分别通过短螺栓与对应的环形套筒螺纹连接，位于中部的两个相邻的所述环形套筒通过长螺栓连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述骨架的内部和磁体线圈的外表面均活动设有尼龙填充物。
10.作为本发明的一种优选技术方案，相邻的两个所述环形套筒之间活动连接有o形密封圈。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述上法兰顶端的中部开设有抽气孔，所述下
法兰的底端固定设有注胶孔。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述上法兰的外直径、多个环形套筒的外直径和下法兰的外直径相等。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.1.本发明一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，通过设有的上法兰、环形套筒、下法兰、长螺栓、骨架、磁体线圈和尼龙填充物，可循环利用对限定尺寸范围内的磁体进行真空压力浸渍，无需针对每个磁体加工浸渍工装，可以大幅减少加工时间，降低经济成本，提升了超导磁体的研制效率。
附图说明
15.图1为本发明的剖视结构示意图；
16.图2为本发明的立体结构示意图。
17.图中：1、抽气孔；2、上法兰；3、短螺栓；4、环形套筒；5、下法兰；6、注胶孔；7、长螺栓；8、o形密封圈；9、骨架；10、磁体线圈；11、尼龙填充物。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-2，本发明提供了一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装的技术方案：
20.根据图1-2所示，包括上法兰2、短螺栓3、多个环形套筒4、下法兰5、长螺栓7、骨架9和磁体线圈10，多个环形套筒4之间相互拼接，骨架9活动设置在磁体线圈10的内部，磁体线圈10活动设置在多个环形套筒4的内部，骨架9的顶部和底部分别与上法兰2和下阀兰5连接，上法兰2和下阀兰5分别通过短螺栓3与对应的环形套筒4螺纹连接，位于中部的两个相邻的环形套筒4通过长螺栓7连接。
21.根据图1和图2所示，骨架9的内部和磁体线圈10的外表面均活动设有尼龙填充物11，可用于填充超导磁体内部不必要的浸渍区域，同时提供了超导磁体与浸渍工装之间的可靠支撑，相邻的两个环形套筒4之间活动连接有o形密封圈8，提高密封性，上法兰2顶端的中部开设有抽气孔1，下法兰5的底端固定设有注胶孔6，上法兰2的外直径、多个环形套筒4的外直径和下法兰5的外直径相等，为缠绕加热带形式的保温固化提供了极大的便利。
22.具体使用时，本发明一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，工装使用之前需要涂抹脱胶剂，防止拆装时浸渍胶的粘连，具体而言，在上法兰2和下法兰5和以及环形套筒4以及磁体线圈10的内壁涂抹脱模剂，先放置下法兰5；将磁体线圈10和骨架9放置在下法兰2的内径中；尼龙填充物11既可以为超导磁体提供机械支撑，又可以降低了浸渍胶不必要的浪费，将其放置在下法兰5上，多个环型套筒4堆叠在下法兰5上，并在其上堆叠环型套筒4，用o形密封圈8和长螺栓7固定，特别地，根据磁体高度匹配环型套筒数目，磁体越高，则环型套筒4越多；对于不同直径的超导磁体浸渍，可改变尼龙填充物11的尺寸，进行相应的
填充和固定；匹配后的环形套筒4上面放置上法兰2，并用短螺栓3固定，则整个超导磁体浸渍工装机械安装完成，浸渍工装安装完成后，在外壁缠绕加热带，特别地，由于上法兰2和下法兰和环形套筒4的外径相同，便于缠绕加热带，工装浸渍完成后，可进行无损拆卸：从上法兰2到环型套4筒依次向下拆除固定的短螺栓3和长螺栓7，将拆卸的浸渍工装用除胶剂清洗，以供下次循环使用。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，包括上法兰(2)、短螺栓(3)、多个环形套筒(4)、下法兰(5)、长螺栓(7)、骨架(9)和磁体线圈(10)，其特征在于，多个所述环形套筒(4)之间相互拼接，所述骨架(9)活动设置在磁体线圈(10)的内部，所述磁体线圈(10)活动设置在多个所述环形套筒(4)的内部，所述骨架(9)的顶部和底部分别与上法兰(2)和下阀兰(5)连接，所述上法兰(2)和下阀兰(5)分别通过短螺栓(3)与对应的环形套筒(4)螺纹连接，位于中部的两个相邻的所述环形套筒(4)通过长螺栓(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，其特征在于：所述骨架(9)的内部和磁体线圈(10)的外表面均活动设有尼龙填充物(11)。3.根据权利要求1所述的一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，其特征在于：相邻的两个所述环形套筒(4)之间活动连接有o形密封圈(8)。4.根据权利要求1所述的一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，其特征在于：所述上法兰(2)顶端的中部开设有抽气孔(1)，所述下法兰(5)的底端固定设有注胶孔(6)。5.根据权利要求1所述的一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，其特征在于：所述上法兰(2)的外直径、多个环形套筒(4)的外直径和下法兰(5)的外直径相等。

技术总结
本发明公开了一种可重复利用的超导磁体真空压力浸渍工装，包括上法兰、短螺栓、多个环形套筒、下法兰、长螺栓、骨架和磁体线圈，多个环形套筒之间相互拼接，骨架活动设置在磁体线圈的内部，磁体线圈活动设置在多个环形套筒的内部，骨架的顶部和底部分别与上法兰和下阀兰连接，上法兰和下阀兰分别通过短螺栓与对应的环形套筒螺纹连接，位于中部的两个相邻的环形套筒通过长螺栓连接，本发明可循环利用对限定尺寸范围内的磁体进行真空压力浸渍，无需针对每个磁体加工浸渍工装，可以大幅减少加工时间，降低经济成本，提升了超导磁体的研制效率。提升了超导磁体的研制效率。提升了超导磁体的研制效率。


技术研发人员：高鹏 周超
受保护的技术使用者：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
技术研发日：2022.03.01
技术公布日：2022/5/30