一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置的制作方法

本实用新型涉及大型热核聚变装置或其它大型电磁装置的超导磁体的绝缘包绕领域，本实用新型提供一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置。

背景技术：

热核聚变将为人类提供取之不尽的清洁能源，国际热核聚变试验堆(iter)计划将在未来十年内建成。其关键部件为超导磁体，超导磁体的绝缘性能是所有大型超导磁体的电磁性能是否满足设计要求的关键性能之一，且超导磁体一旦安装在聚变装置上后，绝缘性能出现问题就很难进行维修和更换，即使修复，也需付出巨大的人力及经济时间成本，因此在超导磁体安装之前需要对超导磁体绝缘性能进行一系列严格的测试，包括如5.7kv高压绝缘击穿等测试，因此对超导体表面玻璃丝带和聚酰胺带的复合要求很高，如尺寸稳定性、贴合性能、绝缘性能、叠包率等。

超导导体外表面工作时通常需承受超高电压，因而对绝缘性能要求较高，所以超导导体外表面全部需包绕大量多层玻璃丝带和聚酰胺带的gkg复合带，目的是通过真空压力浸渍固化(vpi)后，增强导体的绝缘性能，通常超导线圈导体长度短则几十米，长则上万米，大量多层玻璃丝带和聚酰胺带的复合工作量特别大且在线复合会占用大量关键线路制造周期，所以玻璃带和聚酰胺带在绝缘包绕的前期提前复合显得非常必要且意义重大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，该装置布局合理、结构简单、造价低且传动系统原理简单，性能稳定、操作方便、具有可调性，同时适应多种规格尺寸的玻璃丝带和聚酰胺带的复合。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，其特征在于：包括有底座，底座上固定有纵向的支撑板，可与工作台面快速安装连接，支撑板的一侧侧面上转动安装有相互独立的玻璃丝带盘一、聚酰胺带盘三、玻璃丝带盘二、过渡滚轮和复合后带盘四，所述玻璃丝带盘一、二上均缠绕有玻璃丝带，聚酰胺带盘上缠绕有聚酰胺带；所述聚酰胺带夹于两层玻璃丝带居中位置且三者叠合为一体后再绕过过渡滚轮最后缠绕在复合后带盘四上，所述复合后带盘通过电机控制转动。

所述的一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，其特征在于：所述玻璃丝带和聚酰胺带在复合前的部位均安装有位置可调节的涨紧轮。

所述的一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，其特征在于：所述电机为步进电机，所述支撑板正面安装有控制步进电机的速度调节装置，该速度调节装置分为5-10档，可以根据需要调节步进电机的合适的旋转速度，如果旋转速度太慢，复合带的经济效率低，工期及人工成本高，如果旋转速度太高，摩擦产生大量热量，很难及时散发，甚至会产生静电，需要隔一段时间将多余电量消除释放，具体采用合理的速度档位，参考玻璃丝带和聚酰胺带宽度及材料种类，结合生产实际需要而定。

所述的一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，其特征在于：所述玻璃丝带盘一、聚酰胺带盘三、玻璃丝带盘二、过渡滚轮和复合后带盘均通过传动轴安装在支撑板上，所述传动轴上对应支撑板两侧的部位均套装有不锈钢保护垫，因为玻璃丝带和聚酰胺带绝缘要求很高，不能与金属材料直接接触，所以安装所有传动装置的主体背板材料为g10，同时g10材料耐磨性及强度不太高，传动轴部位加装不锈钢保护垫恰好弥补此不足同时又不影响绝缘性能，传动轴本身材料选用磁导率﹤1.05的304材料，而传动轴与玻璃丝带或聚酰胺带接触部分采用聚四氟乙烯套管，套管内侧加工有键槽，与传动轴通过平键传动，套管外侧加工有与轴平行的条状直纹，加大与各个旋转盘的摩擦阻力，用于提高玻璃丝带和聚酰胺带复合时的贴合率，避免出现局部松动或气泡。

本实用新型对于绝缘材料类，各种除玻璃丝带和聚酰亚胺带以外盘、带状类不同材料的复合同样适用，结构不变，实际应用时尺寸可以按需要调整。

一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置。包括有多种类似尺寸规格的绝缘材料都可以用该方法复合，不同的材料不同的尺寸规格包括各种宽度、厚度，在实际复合时，可以根据设计需要，对盘径、轴距、涨紧度、转速等做适度调整，以满足绝缘复合带要求。超导磁体在使用该复合带包绕后，经各项绝缘测试，并且通过真空压力浸渍，在5.7kv高压测试下绝缘性能满足设计要求，才可证明该复合方法是可行的。

该复合方法已在iterpf线圈中得到充分验证。

本实用新型的主要操作步骤为：

1)本装置通过安装角钢固定在水平工作台面上；

2)将一定直径及宽度的玻璃丝带及聚酰胺带安装相应的带盘上；

3)将两组玻璃丝带和一组聚酰胺带复合，其中聚酰胺带位于玻璃丝带中间，复合后的三组丝带穿过过渡滚轮，到达复合盘位置时将起始端与复合盘中心轴套管粘接在一起；

4)调节三组涨紧轮径向位置；

5)调节所有带盘及滚轮轴向位置；

6)启动电机，进行玻璃丝带及聚酰胺带复合工作；

7)调节电机转速，由最低档逐步调至最佳档位；

8)复合后丝带到达预定直径后，剪断三组丝带，更换新盘后重复步骤3；

9)每复合完一盘或半盘，需对电机及各传动轴做放静电保护处理；

本复合方法已在iterpf线圈绝缘包绕中大量使用，经工程实际验证能够满足设计要求，例：2组40mm宽的玻璃丝带与32mm宽的聚酰胺带的复合；2组50mm宽的玻璃丝带与40mm宽的聚酰胺带的复合。

操作时各步骤注意事项：

1.步骤1)要求工作台面洁净，高度适中，常用工具可方便存储，便于员工单独或协同长期(或灵活)作业。

2.步骤2)要求盘中心轴转动灵活，无卡滞现象，和内外侧的有机玻璃盘有适度摩擦，防止盘转动时玻璃丝带及聚酰胺带位置跑偏。

3.步骤3)要求丝带按如图方向穿轴，玻璃丝带及聚酰胺带起始端与中心轴套管粘接后，手动转2-5圈压紧起始端。

4.步骤4)要求各丝带通过涨紧轮后，松紧度适中，没有大的摩擦力。

5.步骤5)中，按设计要求及采购带盘的宽度尺寸调节各盘及滚轮轴向位置，保证复合后的丝带居中无跑偏。

6.步骤6)为起始最低速，并观察有无丝带跑偏、松弛、牵拽拉直等异常。

7.步骤7)电机共有10档速度，通过试验，选择与复合材料最匹配的一档。

8.步骤8)可根据实际生产包绕工作量，选择合适的复合盘直径，避免不必要的剪断丝带。

步骤9)中可视工作进展情况，随时停机释放静电，用细铜线将传动轴连接装置以外的接地金属体，当积聚较多电量时，可能会有非常小的电流火花出现，对人体及产品没有危害。

本实用新型的工作原理及效益简述：

因为超导磁体绝缘包绕工作量特别大，而此装置可以提前完成大部分绝缘包绕工作，同时因为操作方便灵活，可以机动安排工作时间，即不影响主体工作进程，又可以充分利用闲散时间，有效利用人力资源。此装置原理是预先在2层玻璃丝带之间复合一层聚酰胺带，两盘玻璃丝带(盘直径可变，宽度尺寸固定)与一盘聚酰胺带(盘直径可变，宽度尺寸固定)在电机带动下，通过滚动轴承及可调的预涨紧轮，使三者以相同的线速度复合到复合后带盘上，使复合后材料尺寸稳定、贴合紧密，复合后带盘可以提前批量储备n盘，为后续超导磁体的绝缘包绕提供充分储备，节省大量在线复合时间，一旦需要，随时取出使用。

本实用新型经初步评估对超导磁体的绝缘包绕性能和效益具有十分重要的工程实际意义。

本实用新型的优点：

①整个装置布局合理，结构简单，造价低。

②传动系统性能稳定可靠，原理简单。

③操作方便灵活，可调性好，简单易学。

④适应多种规格尺寸的玻璃丝带和聚酰胺带的复合。

⑤工作任务可以灵活安排，不占用关键线路的制造时间。

⑥其它类型的盘带状不同材料复合同样适用该装置。

附图说明

图1为本实用新型的正面示意图。

图2为本实用新型的背面示意图。

具体实施方式：

一种玻璃丝带和聚酰胺带复合的简易装置，包括有底座5，底座5上固定有纵向的支撑板1，支撑板1的一侧侧面上转动安装有相互独立的玻璃丝带盘一7、聚酰胺带盘三6、玻璃丝带盘二12、过渡滚轮13和复合后带盘四4，所述玻璃丝带盘一、二(7、12)上均缠绕有玻璃丝带2，聚酰胺带盘三6上缠绕有聚酰胺带3；所述聚酰胺带3夹于两玻璃丝带2中间且三者叠合为一体后再绕过过渡滚轮13最后缠绕在复合后带盘四4上，所述复合后带盘四4通过电机11控制转动。

玻璃丝带和聚酰胺带在复合前的部位均安装有涨紧轮8，共3组，每组分为水平及竖直2个方向涨紧调节位置，且每个方向位置可调节或预留。

电机11为步进电机，所述支撑板正面安装有控制步进电机的速度调节装置10。

玻璃丝带盘一、聚酰胺带盘三、玻璃丝带盘二、过渡滚轮和复合后带盘四均通过传动轴安装在支撑板上，所述传动轴上对应支撑板两侧的部位均套装有不锈钢保护垫9。

此简易装置可以制造多套，同时满足更多的员工分开操作，进一步提高效率。