专利名称：通用型超导磁体系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超导磁铁，具体来说是一种用于选矿或水质净化等领域的螺 线管式超导磁体。
背景技术：
超导磁体由于采用超导导线，使磁体的工作区具有更高的磁场强度，因而具有广 泛的应用，例如医用MRI成像、矿山选矿或者水质净化。在超导磁体中，由于超导线圈需要在足够低的低温环境下工作，超导磁体通常由 低温液态流体浸泡冷却或用制冷机的冷量以固体传导的方式冷却超导线圈。为了减少低温 区冷量损失，超导磁体的超导线圈外部设置一个或多个热屏蔽罩，并共同安装在由内壳、外 壳和端板构成的封闭的室温真空容器中，通常该室温真空容器采用不锈钢或铝合金等非导 磁性材料。在超导磁体中，为了实现中心磁场的均勻度要求，和减少磁场外逸对环境的污染， 以及磁场外逸引起的能量损失所导致中心工作磁场强度减弱，以及避免外逸的磁场对分离 出的铁磁性材料脱除的影响和对周转电子设备的影响，在已有的磁分离机中，在非导磁性 材料制成的室温真空容器外还附加有导磁性外壳和导磁性端板，以在螺线管外形成人为设 计的磁通道。这种在非导磁性材料制成的室温真空容器外再额外附加导磁性材料端板和外 壳的结构，会大幅增加超导磁体系统的体积和重量。公开号为CN201294130Y的中国实用新型专利文献公开了 “一种MRI超导磁体系 统”，是一种医用MRI超导磁体系统，其室温真空容器的内壳采用非导磁性材料，外壳则采用 导磁性材料，而端板采用复合结构，复合端板中与外壳接触的圆环为导磁体，与内壳接触的 圆环为非导磁体，非导磁体上还可以附加设置导磁块。这种医用MRI超导磁体室温真空容 器结构，虽然重量和体积可以减轻，然而这种由导磁体和非导磁体同心环构成的复合端板， 由于特殊的复合结构，因此给加工带来了难度。一般对螺线管超导磁体利用的是其室温孔内的磁场作为工作磁场。根据实际需 要，有时还需要利用螺线管超层磁体端部的磁场，因此需要室温真空容器的外壳端板采用 非导磁性材料。然后，由于室温真空容器是一个内部为真空的密闭容器，制作完成后无法更 换端板。因此，开发一种能够适用于不同工况的通用型超导磁体，无论对制造者来说还是使 用者来说，都变得极为具有现实意义。
发明内容为了解决现有技术中超导磁体结构复杂，以及采用复合端板加工难度大的不足， 本实用新型的目的就在于提供一种新型的通用超导磁体系统，这种系统结构简单，能够根 据不同工况对磁体端部磁场利用要求和端部无磁场外逸的双重要求进行调整。本实用新型采用如下技术方案一种磁选用超导磁体系统，包括置于热屏蔽罩中 的超导线圈，热屏蔽罩装在一个室温真空容器中，所述室温真空容器由非导磁性材料内壳、
3导磁性材料外壳以及两端的非导磁性端板密封成。所述的非导磁性端板外还以可拆装结构安装固定有一块或多块导磁性附加端板， 使导磁性的室温真空容器附加端板和外壳直接形成螺线管外的磁通道。导磁性附加端板可 以通过螺栓或螺钉或卡具安装固定在所述非导磁性端板上，这种安装方式便于根据需要随 时调整导磁性附加端板数量。在端板外安装附加端板，能够减少磁场外逸，还可以通过调整 磁场在端板处的形态以调整中心工作区的磁场均勻度。所述非导磁性端板是嵌在所述外壳内侧，其表面不高于所述外壳端面。所述端板与内壳和外壳之间通过焊接的方式连接，以形成一个密封空间。所述的非导磁性端板为不锈钢端板。所述的导磁性材料可以为高导磁性材料，例如电工纯铁、合金钢。本实用新型的这种超导磁体系统，形成室温真空容器的端板采用非导磁性材料， 能够提供工作中需要利用室温真空容器端板外的磁场的工作条件，另外，在非导磁性端板 外安装磁性附加端板之后，使导磁性的室温真空容器附加端板和外壳直接形成螺线管外的 磁通道，无论与在非导磁性室温真空容器外额外附加导磁性外壳和端板的结构相比，还是 与医用MRI采用非导磁性材料和导磁性材料构成的复合端板的超导磁体系统相比，在实现 同样技术效果(减少磁场外逸和提高工作区的磁场均勻度)前提下，其结构更简单，因而不 但重量轻、体积小；并且由于材料用量少所以材料成本低；由于外壳和端板结构简单，也降 低了加工难度，减少的加工工作量，提高了工作效率，降低了加工成本。
图1为本实用新型的一种超导磁体系统的结构示意图；图2为本实用新型的超导磁体系统的另一种实施方式示意图；图中1_超导线圈，2-绝热层，3-热阻挡层，4-内壳，5-外壳，6-端板，7-附加端 板。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。实施例1如说明书附图1所示，本实用新型一种磁选机用超导磁体系统，包括置于由绝热 材层2和热阻挡层3构成的热屏蔽罩中的超导线圈1，热屏蔽罩装在一个室温真空容器中， 起绝热作用。室温真空容器由非导磁性材料内壳4、导磁性材料外壳5以及两端的非导磁性 端板6焊接密封成。所述的内壳4和端板6的非导磁性端板为不锈钢。所述的导磁性材料外壳5采用电工纯铁或合金钢。磁力线可以任意穿过非导磁性端板，而导磁性材料则可构成磁力线通道，因此本 实新型中除导磁体室温孔内有工作磁场以外，在端板外也存在磁场，而外壳采用导磁材料 形成了磁力线通道用于避免磁力线在外壳以外的地方外逸。这种磁体结构适合在有些需要 利用室温真空容器端部磁场的时候使用。实施例2
4[0025]如说明书附图2所示，在非导磁性端板6外还通过螺栓或螺钉或卡具等可拆装结 构安装固定有一块或多块导磁性附加端板7，图中附加端板7为两块。超导线圈外部的磁力 线通过两端的导磁性附加端板7和导磁性材料外壳5，减少了磁体外部磁场外逸。用于磁选 机，可减少磁体外漏磁对分离设备的影响，特别是有利于将分选出的铁磁性物料从分离设 备上去除。其余同实施例1。非导磁性端板6是嵌在外壳5 —圈台险级孔内侧，使端板6表面不高于外壳5端 面，这样外壳5端面与附加端板7表面紧密接触，使附加端板7、外壳5形成连续的磁力线通道。本实用新型中的非导磁性端板6的作用在于与内壳4和外壳5形成密闭的真空容 器，起到绝热作用。而附加导磁性端板是通过螺栓等可拆装机构安装上去的，用于在端部形 成磁通道避免磁力线外逸，因此可以根据是否需要有端部磁场的要求，灵活选择安装还是 不安装，而不需要对形成绝热作用的真空容器进行改变，因此使用灵活方便，且结构简单， 满足了不同工况的要求。
权利要求一种通用型超导磁体系统，包括置于热屏蔽罩中的超导线圈，热屏蔽罩装在一个室温真空容器中，其特征在于所述室温真空容器由非导磁性材料内壳、导磁性材料外壳以及两端的非导磁性端板密封成。
2.如权利要求1所述的超导磁体系统，其特征在于所述的非导磁性端板外还以可拆 装结构安装固定有一块或多块导磁性附加端板。
3.如权利要求2所述的超导磁体系统，其特征在于所述的可拆装结构是螺栓或螺钉 或卡具。
4.如权利要求1至3中之一所述的超导磁体系统，其特征在于所述非导磁性端板是 嵌在所述外壳内侧，其表面不高于所述外壳端面。
5.如权利要求4所述的超导磁体系统，其特征在于所述端板与内壳和外壳之间通过 焊接的方式连接。
6.如权利要求1至3中之一所述的超导磁体系统，其特征在于所述非导磁性端板为 不锈钢板。
专利摘要本实用新型公开了一种通用型超导磁体系统，包括置于热屏蔽罩中的超导线圈，热屏蔽罩装在一个室温真空容器中，所述室温真空容器由非导磁性材料内壳、导磁性材料外壳以及两端的非导磁性端板密封成。这种超层磁体系统结构更简单，因而不但重量轻、体积小；并且由于材料用量少所以材料成本低；由于外壳和端板结构简单，也降低了加工难度，减少的加工工作量，提高了工作效率，降低了加工成本。
文档编号H01F6/00GK201707992SQ20102022945
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者易钢, 栾兆坤, 王军, 陈文华, 马仲英 申请人:江苏旌凯中科超导高技术有限公司