一种超导低温旋转实验台的制造方法与工艺

技术特征：
1.一种超导低温旋转实验台，其特征在于：包括主轴（1）、轴承支撑系统（2）、强电滑环（3）、弱电滑环（4）、磁流体密封设备（5）、驱动装置（6）和机架（7），轴承支撑系统（2）、驱动装置（6）均固定于机架（7）上，主轴（1）通过轴承与轴承支撑系统（2）连接；主轴（1）的一端采用悬臂方式连接支撑待实验的超导转子（8），主轴（1）的另一端连接磁流体密封设备（5）；强电滑环（3）靠近待实验的超导转子（8）套接安装于主轴（1）上，弱电滑环（4）靠近磁流体密封设备（5）端套接安装于主轴（1）上；所述主轴（1）为中空结构，中空结构的空腔用于布置高压氦气回路和强弱电连接电缆；主轴（1）上还设置有强电出线口（10）、弱电出线口（18）、压缩氦气出气口（12）、强电进线口（11）、弱电进线口（19）和压缩氦气进气口（20）；超导转子（8）和强电滑环（3）之间通过强电线缆连接；强电线缆从强电进线口（11）进入主轴（1）的空腔内，经过空腔从强电出线口（10）引出主轴（1）并连接至超导转子（8）；主轴（1）的空腔内还设置有压缩氦气管（13），压缩氦气管（13）的一端连接压缩氦气进气口（20），压缩氦气管（13）的另一端连接压缩氦气出气口（12），压缩氦气出气口（12）连接至超导转子（8）。2.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述主轴（1）上分布设置有轴承支撑系统配合轴颈（14）、强电滑环配合轴颈（15）、驱动装置配合轴颈（16）、弱电滑环配合轴颈（17），用于配合安装轴承、传动齿轮和强电滑环（3）、弱电滑环（4）；所述主轴（1）用于连接待实验的超导转子（8）的一端为法兰接口（9），另一端安装有联轴器（21）。3.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述磁流体密封设备（5）包括静止端端盖（22）、静止端主体（23）、旋转端主体（24）、支承座（25）和旋转端连接轴（26）；静止端主体（23）与支承座（25）连接，支承座（25）通过螺栓与机架（7）连接，以固定静止端主体（23）和静止端端盖（22）；静止端主体（23）套接于旋转端主体（24）外部，静止端主体（23）和旋转端主体（24）同轴配合；静止端端盖（22）通过螺栓与静止端主体（23）连接，静止端端盖（22）与静止端主体（23）之间设置有密封圈；旋转端主体（24）通过螺旋连接旋转端连接轴（26），旋转端连接轴（26）与主轴（1）的联轴器（21）连接，通过主轴（1）的转动带动旋转端主体（24）的同步转动；当旋转端主体（24）转动时，静止端主体（23）和旋转端主体（24）可相对转动。4.根据权利要求3所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：静止端主体（23）和静止端端盖（22）固定连接后，与旋转端主体（24）之间形成有传输压缩氦气的两条气路，其中一条气路包括静止端进气口（27）和旋转端出气口（28），另一条气路包括静止端出气口（29）和旋转端进气口（30）；所述旋转端出气口（28）与主轴（1）的压缩氦气进气口（20）连通，旋转端进气口（30）与超导转子（8）连通；压缩氦气从静止端进气口（27）进入磁流体密封设备（5），从旋转端出气口（28）出来并通过主轴（1）的压缩氦气进气口（20）、压缩氦气管（13）和压缩氦气出气口（12）进入超导转子（8）进行冷却作业，然后，压缩氦气经旋转端进气口（30）返回磁流体密封设备（5），再从静止端出气口（29）流出。5.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述轴承支撑系统（2）包括左锁紧螺圈（31）、左轴承端盖（32）、左轴承支座（33）、圆柱滚子轴承（34）、右锁紧螺圈（35）、右轴承端盖（36）、右轴承支座（37）和圆锥滚子轴承（38），圆柱滚子轴承（34）与主轴（1）同轴配合，并通过左锁紧螺圈（31）与主轴（1）的螺纹配合实现轴向定位；左轴承支座（33）与机架（7）螺纹连接，并与圆柱滚子轴承（34）同轴配合；左轴承端盖（32）与左轴承支座（33）通过螺栓连接，从而实现左轴承支座（33）与圆柱滚子轴承（34）的定位；圆锥滚子轴承（38）设置有两个，成对安装，并与主轴（1）同轴配合，通过右锁紧螺圈（35）与主轴（1）的螺纹配合实现轴向定位；右轴承支座（37）与机架（7）螺纹连接，并与圆锥滚子轴承（38）同轴配合；右轴承端盖（36）与右轴承支座（37）通过螺栓连接，从而实现右轴承支座（37）与圆锥滚子轴承（38）的定位。6.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述强电滑环（3）、弱电滑环（4）通过顶紧螺栓与主轴（1）进行轴向定位。7.根据权利要求1或6所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述强电滑环（3）包括刷架（39）、碳刷（40）和滑环（41）；滑环（41）通过螺栓套合固定于主轴（1）上，实现与主轴（1）的同步转动；刷架（39）通过螺栓固定于机架（7）上，并与滑环（41）保持同轴；碳刷（40）通过弹簧与刷架（39）连接，碳刷（40）的末端与滑环（41）的外表面接触，碳刷（40）通过弹簧保持与滑环（41）之间的压紧力。8.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述弱电滑环（4）包括转动环（43）和固定于转动环（43）外部的固定环（42）；转动环（43）套接主轴（1）上，通过螺栓轴向定位，实现与主轴（1）同步转动；固定环（42）套接于转动环（43）外部，通过定位销与轴承支撑系统（2）的轴承座定位，从而保持固定环（42）的静止状态。9.根据权利要求1所述的一种超导低温旋转实验台，其特征在于：所述驱动装置（6）包括大齿轮（44）、小齿轮（45）、减速器（46）和电机（47），减速器（46）固定于机架（7）上，电机（47）的输出轴与减速器（46）的输入轴连接，减速器（46）的输出轴与小齿轮（45）键连接，同轴配合，减速器（46）带动小齿轮（45）转动；大齿轮（44）与小齿轮（45）啮合传动；大齿轮（44）与主轴（1）键连接，同轴配合，大齿轮（44）将动力传输给主轴（1）。