专利名称：S弯超导母线的机械性能测试平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及S弯超导母线领域，具体涉及一种S弯超导母线的机械性能测试
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背景技术：
超导磁体馈线系统是国际热核聚变实验堆的重要系统之一，主要用于对装置内各个超导磁体线圈系统供电、冷却和测量诊断。其中通过超导母线连接超导磁体线圈的终端和室温下的电源大厅，为超导磁体线圈供电。超导母线未通入冷却剂时，处于室温；当通入冷却液后，温度将急剧下降直至达到4. 5K。根据材料的热胀冷缩特性，超导母线的收缩率约为0.3%。由于馈线系统长度较大，由降温收缩产生的位移量将相当可观。除此之外，操作力及地震过程中线圈运动也会对超导母线有较大影响。特设计S弯结构的超导母线用于吸纳这些位移量。但是国内目前没有此种结构的制作经验，为了检验S弯绝缘结构在80K温度下的力学性能，现已设计并搭建了一种S弯机械性能测试平台。
实用新型内容本实用新型的目的是研制一种新型的低温下检测S弯超导母线的绝缘性能、机械性能的测试平台，线圈终端盒提供真空环境，通过对S弯回路注入液氮进行循环冷却，使之降到80K温度后再进行低温下的拉伸测试试验。本实用新型采用的技术方案是一种S弯超导母线的机械性能测试平台，其特征在于包括有线圈终端盒，线圈终端盒的两端分别安装有引线法兰、外侧法兰，电流引线安装在引线法兰上，线圈终端盒内一端的底部设有一个绝缘支撑，绝缘支撑上安装有支撑隔板，线圈终端盒内另一端的顶部吊装有两个绝缘子，正、负电流引线通过接头与电流终端盒内两个S弯超导母线的一端锡焊并固定在支撑隔板上，两个S弯超导母线的另一端分别从线圈终端盒的外侧法兰中穿出与机械应力发生装置连接；所述的机械应力发生装置包括有支架、支撑板，支撑板位于支架上，行程可调气缸固定于支撑板上，行程可调气缸传动连接拉杆，拉杆的端部采用球形铰链，拉杆的另一端与S弯超导母线固定连接；线圈终端盒的外侧法兰上焊接有波纹管，液氮进管通过波纹管深入线圈终端盒内，液氮进管深入线圈终端盒的部分通过绝缘子与S弯超导母线连接。所述的伸出线圈终端盒外的S弯超导母线的下方设有定位导向块。本实用新型采用行程可调的气缸作为动力源，通过球形拉杆带动S弯超导母线沿轴线做直线往复运动。通过调节气缸的行程实现不同位移的拉伸测试。S弯的机械测试需借助线圈终端盒，线圈终端盒在80K降温时提供真空环境，在绝缘高压/帕邢放电测试时提供合适真空环境，在拉伸、扭转测试时提供机械支撑。电流引线安装在线圈终端盒的电流引线法兰上，S弯的一端与电流引线通过接头盒锡焊在一起。S弯的另一端穿越线圈终端盒外侧法兰连接到机械应力发生装置上(如图1所示)，采用螺杆与螺母连接，其中拉杆端部采用球型铰链，目的是自动补偿S弯超导母线与气缸之间的偏心位移。在S弯超导母线的下方设有定位导向块，目的是防止超导母线在拉伸过程中发生扭转。液氮进管通过波纹管和绝缘子连接到S弯的一端，波纹管用于补偿S弯拉伸或扭转管路的位移。冷氮气从电流引线高温超导段冷端引出。本实用新型的优点是本实用新型利用焊接波纹管的伸缩特性，设计绝缘可伸缩结构满足S弯超导母线真空状态下的低温测试要求；位移自动加载，并且拉伸位移和拉伸频率可调，能有效地满足S弯超导母线在80K温度下绝缘性能、机械性能的测试要求。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是本实用新型的正视图。图3是机械应力发生装置的正视图。图4是机械应力发生装置的俯视图。图5是机械应力发生装置的右视图。
具体实施方式
如图1-5所示，一种S弯超导母线的机械性能测试平台，包括有线圈终端盒1，线圈终端盒I的两端分别安装有引线法兰10、外侧法兰6，电流引线安装在引线法兰10上，线圈终端盒I内一端的底部设有一个绝缘支撑8，绝缘支撑8上安装有支撑隔板3，线圈终端盒I内另一端的顶部吊装有两个绝缘子5，正、负电流引线通过接头与电流终端盒I内两个S弯超导母线4的一端锡焊并固定在支撑隔板3上，两个S弯超导母线4的另一端分别从线圈终端盒I的外侧法兰6中穿出与机械应力发生装置连接；机械应力发生装置包括有支架
11、支撑板12，支撑板12位于支架11上，行程可调气缸13固定于支撑板12上，行程可调气缸13传动连接拉杆15，拉杆15的端部采用球形铰链，拉杆15的另一端与S弯超导母线4固定连接；线圈终端盒I的外侧法兰6上焊接有波纹管9，液氮进管通过波纹管9深入线圈终端盒I内，液氮进管深入线圈终端盒I的部分通过绝缘子5与S弯超导母线4连接。伸出线圈终端盒I外的S弯超导母线4的下方设有定位导向块14。动力源采用行程可调气缸13，配备气站使用。通过调节行程实现不同位移的拉伸测试。S弯超导母线4的机械测试需借助线圈终端盒1，线圈终端盒I在80K降温时提供真空环境，在绝缘高压/帕邢放电测试时提供合适真空环境，在拉伸、扭转测试时提供机械支撑。
权利要求1.一种S弯超导母线的机械性能测试平台，其特征在于包括有线圈终端盒，线圈终端盒的两端分别安装有引线法兰、外侧法兰，电流引线安装在引线法兰上，线圈终端盒内一端的底部设有一个绝缘支撑，绝缘支撑上安装有支撑隔板，线圈终端盒内另一端的顶部吊装有两个绝缘子，正、负电流引线通过接头与电流终端盒内两个S弯超导母线的一端锡焊并固定在支撑隔板上，两个S弯超导母线的另一端分别从线圈终端盒的外侧法兰中穿出与机械应力发生装置连接；所述的机械应力发生装置包括有支架、支撑板，支撑板位于支架上，行程可调气缸固定于支撑板上，行程可调气缸传动连接拉杆，拉杆的端部采用球形铰链，拉杆的另一端与S弯超导母线固定连接；线圈终端盒的外侧法兰上焊接有波纹管，液氮进管通过波纹管深入线圈终端盒内，液氮进管深入线圈终端盒的部分通过绝缘子与S弯超导母线连接。
2.根据权利要求1所述的S弯超导母线的机械性能测试平台，其特征在于所述的伸出线圈终端盒外的S弯超导母线的下方设有定位导向块。
专利摘要本实用新型公开了一种S弯超导母线的机械性能测试平台，包括有线圈终端盒，电流引线安装在引线法兰上，正、负电流引线通过接头与电流终端盒内两个S弯超导母线的一端锡焊并固定在支撑隔板上，两个S弯超导母线的另一端分别从线圈终端盒的外侧法兰中穿出与机械应力发生装置连接；机械应力发生装置包括有行程可调气缸传动连接拉杆，拉杆的端部采用球形铰链，拉杆的另一端与S弯超导母线固定连接；线圈终端盒的外侧法兰上焊接有波纹管，液氮进管通过波纹管深入线圈终端盒内，液氮进管深入线圈终端盒的部分通过绝缘子与S弯超导母线连接。本实用新型满足S弯超导母线真空状态下的低温测试要求、S弯超导母线在80K温度下绝缘性能、机械性能的测试要求。
文档编号G01N3/18GK202837112SQ20122037867
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者周能涛, 吴杰峰 申请人:合肥聚能电物理高技术开发有限公司