一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置及方法与流程

1.本发明属于带状超导线缆磁体绕制研制领域，具体涉及一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置及方法。


背景技术：

2.为避免带状超导线缆磁体在绕制过程中存在多饼线圈中绕制过程每一饼基本一致的问题，且避免直线段线圈张力受损导致的交错、叠层等问题，进而影响临界电流的测试稳定性的技术问题，确有必要提供一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置及方法以克服现有技术中的所述缺陷。
3.由于目前超导磁体领域没有专用类似工装，传统的绕线机一般可以绕制螺线、管线圈，形状规则的线圈的线材绕制过程中持续承受张力，排线位置可以精密控制，而多层数线圈直边段没有张力，如何绕制这种精密排线的多层数线圈，使得实际线圈的外形尺寸和填充率最大限度的接近理论设计模型变得非常重要，这是保证实现所需的磁场环境的前提。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置及方法，旨在解决带状超导线缆磁体在绕制过程中存在多饼线圈中绕制过程每一饼基本一致的问题，且避免直线段线圈张力受损导致的交错、叠层进而影响临界电流的测试稳定性的问题。本发明解决大直径多层数线圈的精密绕制过程中的直边段张力缺失、增加直线边压紧机构又不影响循环绕制等技术问题。
5.本发明是通过固定盘上的顶盘调整机构通过螺杆和光轴导轨连接涨紧和松懈，满足多数量线圈骨架依次安装调整工作，所述固定盘直线边不同纵向位置安装有多处直线边压紧机构，实现多数量双饼线圈的直线边绕制压紧,且所述直线边压紧机构设置有第一压紧轴，第一压紧轴连接有旋转压板，旋转压板一端设有第二压紧轴，通过对旋转压板调节，实现绕线中不同匝数的高度调节。实现线圈分道绕线过程中单饼压紧、单饼调整、双饼压紧的工作过程。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置，包括转轴、固定盘、顶盘调整机构、线圈骨架、压紧安装板、直线边压紧机构和压线块；所述固定盘为d状轮毂型结构；所述转轴质心位置固定连接固定盘，所述固定盘在分度筋板处各设置有顶盘调整机构，所述固定盘直线边不同纵向位置安装有多处直线边压紧机构，所述直线边压紧机构上的垂直式快速夹钳设置有第一压紧轴，第一压紧轴连接有旋转压板，旋转压板一端设有第二压紧轴，通过对旋转压板调节，实现直线边压紧机构上第一压紧轴、第二压紧轴能快速压紧与拆卸，实现绕线中不同匝数的高度调节，实现线圈的带状超导线缆磁体分道绕线过程中单饼压紧、单饼调整、双饼压紧的实现，且所述直线边压紧机构根据所需固定盘直线边的长度调整
使用数量。
8.进一步地，所述固定盘与线圈骨架、安装孔位相匹配。
9.进一步地，所述固定盘配合线圈骨架，两者外形弧面同心相匹配。
10.进一步地，所述固定盘设置的顶盘调整机构根据固定盘圆弧切边固定安装实现紧密贴合。
11.进一步地，所述顶盘调整机构通过螺杆和光轴导轨连接涨紧和松懈，满足多数量的线圈骨架依次安装调整工作。
12.进一步地，所述固定盘与压紧安装板固定，压紧安装板上直线边压紧机构均匀沿y轴向等距阶梯排布。
13.进一步地，所述直线边压紧机构设置有第一压紧轴，实现线圈根据绕制匝数上下调节。
14.进一步地，所述第一压紧轴连接旋转压板，旋转压板连接第二压紧轴，对旋转压板调节，实现双饼单线圈压紧，且旋转压板的调节不影响双饼第二线圈绕制，根据绕制匝数调节高度。
15.本发明还提供一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置的绕制方法，包括如下步骤：
16.步骤1，将第一级线圈骨架定位并固定在绕线工装固定盘上，调整顶盘调整机构对其限位调整，弧面平齐，使其线圈骨架与固定盘上的安装孔位对齐，进而固定，进行第一级绕线工作；
17.步骤2，起始状态，直线边压紧机构处于松弛状态，当第一级线圈绕制至第n匝数,垂直式快速夹钳下压，使第一压紧轴下压压线块下的单层双饼的第一圈线圈；同时调节第一压紧轴高度，使其线圈压紧高度位置调整；
18.步骤3，当第一级线圈绕制完成，双饼第二圈绕制开始，调节旋转压板平行于线圈面，使其不干涉第二圈绕制，当第一级线圈绕制至第n匝数，调节旋转压板和第二压紧轴满足压制条件；当旋转至直线边时在同时释放第二压紧轴，依次调整至绕制完成。
19.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
20.解决带状超导线缆磁体在绕制过程中存在多饼线圈中绕制过程每一饼基本一致，且避免直线段线圈张力受损导致的交错、叠层等问题，进而影响临界电流的测试稳定性。解决大直径多层数线圈的精密绕制过程中的直边段张力缺失、增加直线边压紧机构又不影响循环绕制等技术问题。
附图说明
21.图1为本发明的针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置结构示意图；
22.图2为图1中顶盘调整机构的放大结构示意图；
23.图3为俯视方向的直线边压紧机构视图；
24.附图中：1-转轴；2-固定盘；2.1-分度筋板；3-顶盘调整机构；3.1-螺杆；3.2-光轴导轨；4-线圈骨架；5-线圈；6-压紧安装板；10-直线边压紧机构；10.1-垂直式快速夹钳；10.2-第一压紧轴；10.3-旋转压板；10.4-第二压紧轴；11-压线块。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.如图1-3所示，本发明目的一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置包括但不限于具有单直边、双直边、四直边等多直线边形状线圈绕制，包括转轴1、固定盘2、顶盘调整机构3、线圈骨架4、压紧安装板6、直线边压紧机构10和压线块11。所述固定盘2为d状轮毂型结构；所述转轴1质心位置固定连接固定盘2，所述固定盘2在分度筋板处各设置有顶盘调整机构3，所述顶盘调整机构3通过螺杆3.1和光轴导轨3.2连接涨紧和松懈，可满足多数量线圈骨架4依次安装调整工作，且顶盘调整机构3根据固定盘2圆弧切边固定安装实现紧密贴合，所述固定盘2直线边不同纵向位置安装有多处直线边压紧机构10，固定盘2与压紧安装板6固定，压紧安装板6上直线边压紧机构10均匀沿y轴向等距阶梯排布，可实现多数量双饼的线圈5带状超导线缆磁体的直线边绕制压紧,且所述直线边压紧机构10上的垂直式快速夹钳10.1设置有第一压紧轴10.2，第一压紧轴10.2连接有旋转压板10.3，旋转压板10.3一端设有第二压紧轴10.4，通过对旋转压板10.3调节，使得直线边压紧机构10的第一压紧轴10.2、第二调节压紧轴10.4能快速压紧与拆卸调节，实现绕线中不同匝数的高度调节，实现线圈5的带状超导线缆磁体分道绕线过程中单饼压紧、单饼调整、双饼压紧的工作过程，且所述直线边压紧机构10可根据所需固定盘2直线边的长度调整使用数量，从而有效控制直线边的带状超导线缆磁体绕制过程。
27.所述固定盘2与线圈骨架4、安装孔位相匹配。
28.所述固定盘2配合线圈骨架4，两者外形弧面同心相匹配。
29.所述固定盘2设置的顶盘调整机构3根据固定盘2圆弧切边固定安装实现紧密贴合。
30.所述固定盘2与压紧安装板6固定，压紧安装板6上的直线边压紧机构10均匀沿y轴向等距阶梯排布。
31.所述直线边压紧机构10设置有第一压紧轴10.2，可实现双饼单线圈根据绕制匝数上下调节。
32.所述第一压紧轴10.2连接旋转压板10.3，旋转压板连接第二压紧轴10.4，对旋转压板10.3调节，可实现双饼单线圈压紧，且旋转压板10.3的调节不影响双饼第二线圈绕制。且根据绕制匝数调节高度。
33.本发明还包括一种针对具有直线边的带状超导线缆磁体绕制装置的绕制方法，包括以下步骤：
34.步骤1，将第一级线圈骨架定位并固定在绕线工装固定盘上，调整顶盘调整机构3对其限位调整，弧面平齐，使其线圈骨架与固定盘2上的安装孔位对齐，进而固定，进行第一级绕线工作。
35.步骤2，起始状态，直线边压紧机构10处于松弛状态，当第一级线圈绕制如第n匝数,垂直式快速夹钳10.1下压，使第一压紧轴10.2下压压线块下的单层双饼的第一圈线圈。同时调节第一压紧轴10.2高度，使其线圈压紧高度位置调整。
36.步骤3，当第一级线圈绕制完成，双饼第二圈绕制开始，调节旋转压板10.3平行于
线圈面，使其不干涉第二圈绕制，当第一级线圈绕制如第n匝数，调节旋转压板10.3和第二压紧轴10.4满足压制条件。当旋转至直线边时在同时释放第二压紧轴10.4，依次调整至绕制完成。
37.所述固定盘直线边不同纵向位置安装有多处直线边压紧机构10，可实现多数量双饼线圈的直线边绕制压紧,且所述直线边压紧机构10设置有第一压紧轴10.2、旋转压板、第二压紧轴10.4，通过对旋转压板调节，实现绕线中不同匝数的高度调节，实现线圈分道绕线过程中单饼压紧、单饼调整、双饼压紧、多饼压紧调整的工作。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。