专利名称：实现导体不规则排列双c可拆分磁体线圈的柔性接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁体线圈领域，尤其涉及一种实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，具体为在各种常规磁体线圈的内部导体上起连接作用以及方便导体绕制加工，实现各种内部导体不规律排列的磁体线圈的有效连接和装配拆卸。
背景技术：
大型磁体线圈，尤其是大型常规磁体在可控磁约束热核聚变、反场箍缩装置、强磁场等科学研究中有着重要的应用，也是必备的条件。根据装置设计磁场要求，特殊磁体线圈内部导体绕制不按照行列规则排列，这对磁体线圈的加工制造带来一定的挑战，双C可拆分磁体线圈的新型接头可以对线圈内部大量不规律排列导体起到有效连接作用，确保大型
磁体线圈的绕制加工和正常工作。在大型磁体线圈系统中，导体接头是电流通道，在有效保证导体优良接触的同时，需要确保导体间的有效绝缘以及接头连接所承受的电磁力。根据低接头电阻、高绝缘性能以及大的电磁力的要求，此双C可拆分磁体线圈的新型接头要考虑多方面因素，在导体通电情况下要保证有足够的优良接触性能，两端被连接导体都要插入此新型接头上的连接插孔，但又不能是刚性连接，因为在磁体通电运行时会产生位移，刚性连接的导体很容易就被拉开引起接触不良，所以需要设计特殊的柔性连接，以保证足够的机械柔性缓冲性能，使得在大电磁力工况下，接头两端的导体不受洛伦兹力影响向相反方向位移引起接触不良。另外导体在与接头配合时候要做好绝缘，同时为保证两端被连接导体与接头的固定连接，所以需要额外的保护机构来抵抗电磁力，不至于破坏柔性连接。
发明内容
本发明的目的是提出了一种实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，能够在满足本体绝缘性能和连接强度的情况下，实现被连接不规则排列导体在一定范围内的自由伸缩，保证并有足够的柔性接触空间来抵御电磁力对通电导体的影响，同时满足对被连接导体的优良接触通电性能。本发明的技术方案如下
实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，包括有磁体线圈的内部导体，其特征在于包括有不锈钢壳体、固体绝缘结构、螺栓固定装配机构和柔性组件，所述的不锈钢壳体的左、右两端不封闭，不锈钢壳体内部填充有固体绝缘结构，固体绝缘结构加工有多个与磁体线圈的内部导体的具体排列方式相对应的通孔作为导体插孔；所述的柔性组件包括有弹簧、镀银铜片，镀银铜片沿弹簧轴向固定叠加且密集充满弹簧的整个内部空间，镀银铜片的外径与弹簧内径为过盈配合，柔性组件的外径与导体插孔采用过渡配合，柔性组件装配至固体绝缘结构内部导体插孔的轴向中心部位；所述的螺栓固定装配机构包括有四个L型板一，四个L型板一分别固定在不锈钢壳体的上、下端面的左、右两端，所述的L型板一的垂直板上开有多个螺纹孔。所述的不锈钢壳体左、右两端的截面与磁体线圈壳的截面相同，磁体线圈壳上设有磁体线圈壳固定装配机构，磁体线圈壳固定装配机构包括有四个安装于磁体线圈壳的左、右两端的上、下端面上分别与不锈钢壳体的左、右两端的上、下端面上的L型板一对应的并与之两两配合使用的L型板二，所述的两两配合使用的L型板一、二背靠背安装且通过穿过螺纹孔的螺栓固定。所述的固体绝缘结构由复 合材料粉体或纤维(聚酰亚胺+玻璃丝带)加环氧树脂在不锈钢壳体内固化成型；在成型后，按照磁体线圈的内部导体的具体排列方式，机械加工出导体插孔。所述的磁体线圈的内部导体的两端分别穿过导体插孔与柔性组件的两端紧紧抵住后，再将两两配合使用的L型板一、二通过穿过螺纹孔的螺栓固定。柔性组件主要将镀银铜片沿弹簧轴向固定叠加，并且密集充满整个弹簧内部空间，镀银铜片外径与弹簧内径为过盈配合，根据胡克定律(AF=k· ΛΧ)，弹簧的劲度系数k必须根据磁体线圈运行时的洛伦兹力详细校核设定，以保证足够的机械柔性缓冲性能，使得在大电磁力工况下，接头两端的导体不受洛伦兹力影响向相反方向位移引起接触不良，柔性组件主要起到导体的作用，使得两端的导体在受到任何外界干扰的情况下都与柔性组件中的弹簧两端接触良好。本发明的有益效果在于
本发明能够在满足本体绝缘性能和连接强度的情况下，实现被连接不规则排列导体在一定范围内的自由伸缩，保证并有足够的柔性接触空间来抵御电磁力对通电导体的影响，同时满足对被连接导体的优良接触通电性能。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明与两端导体的装配结构示意图。图3为本发明的内部结构剖视图。图4为本发明的柔性组件的示意图。图5为两个C型半磁体线圈导体利用本发明装配后的结构示意图。
具体实施例方式参见附图1-4，实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，包括有磁体线圈的内部导体I、不锈钢壳体3、固体绝缘结构4、螺栓固定装配机构2和柔性组件6，柔性接头通过不锈钢壳体3左、右两端螺栓固定装配机构2连接磁体线圈的导体，不锈钢壳体3内部填充有固体绝缘结构4，固体绝缘结构4上分别开有多个与磁体线圈的内部导体的具体排列方式相对应的通孔作为导体插孔；柔性组件6包括有弹簧、镀银铜片，镀银铜片沿弹簧轴向固定叠加且密集充满弹簧的整个内部空间，镀银铜片的外径与弹簧内径为过盈配合，柔性组件6的外径与导体插孔采用过渡配合，柔性组件6装配至固体绝缘结构4内部导体插孔的轴向中心部位；螺栓固定装配机构2包括有四个L型板，四个L型板分别固定在不锈钢壳体3的上、下端面的左、右两端，L型板的垂直板上开有多个螺纹孔8。不锈钢壳体3左、右两端的截面与磁体线圈壳9的截面相同,磁体线圈壳9上设有磁体线圈壳固定装配机构7，磁体线圈壳固定装配机构7包括有四个安装于磁体线圈壳9的左、右两端的上、下端面上分别与不锈钢壳体3的左、右两端的上、下端面上的L型板一对应的并与之两两配合使用的L型板二，两两配合使用的L型板一、二背靠背安装且通过穿过螺纹孔8的螺栓固定。固体绝缘结构4由复合材料粉体或纤维(聚酰亚胺+玻璃丝带)加环氧树脂在不锈钢壳体3内固化成型；在成型后，按照磁体线圈的内部导体I的具体排列方式，机械加工出导体插孔。磁体线圈的内部导体I的两端分别穿过导体插孔与柔性组件6的两端紧紧抵住后，再将两两配合使用的L型板一、二通过穿过螺纹孔的螺栓固定。在实际装配过程中，考虑到磁体线圈的内部导体I在实际运行时会由于电磁力产生位移，因此装配时两端的被连接的内部导体I要将中间的柔性组件6预压紧；在实际设计柔性组件的长度时，要按照预压紧程度设计出一定余量，以确保在实际运行时，不会因为电磁力的作用导致两端被连接导体反向位移而引起接触不良。为了便于内部导体不规则排列 磁体线圈加工，如图5所示,将磁体线圈分为两个C型对称半线圈加工后，C型半磁体线圈导体5通过两个本发明的柔性接头连接，实现特殊磁体线圈对于内部导体不规则排列的要求。柔性组件材料的设计确保了低接头电阻，复合材料粉体或纤维(聚酰亚胺+玻璃丝带)加环氧树脂的固体绝缘结构4设计有效保证高电流导体间的绝缘性能。
权利要求
1.一种实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，包括有磁体线圈的内部导体，其特征在于包括有不锈钢壳体、固体绝缘结构、螺栓固定装配机构和柔性组件，所述的不锈钢壳体的左、右两端不封闭，不锈钢壳体的内部加工填充有固体绝缘结构，固体绝缘结构加工有多个与磁体线圈的内部导体的具体排列方式相对应的通孔作为导体插孔；所述的柔性组件包括有弹簧、镀银铜片，镀银铜片沿弹簧轴向固定叠加且密集充满弹簧的整个内部空间，镀银铜片的外径与弹簧内径为过盈配合，柔性组件的外径与导体插孔采用过渡配合，柔性组件装配至固体绝缘结构内部导体插孔的轴向中心部位。
2.根据权利要求I所述的实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，其特征在于所述的螺栓固定装配机构包括有四个L型板一，四个L型板一分别固定在不锈钢壳体的上、下端面的左、右两端，所述的L型板一的垂直板上开有多个螺纹孔；所述的不锈钢壳体左、右两端的截面与磁体线圈壳的截面相同，磁体线圈壳上设有磁体线圈壳固定装配机构，磁体线圈壳固定装配机构包括有四个安装于磁体线圈壳的左、右两端的上、下端面上分别与不锈钢壳体的左、右两端的上、下端面上的L型板一对应的并与之两两配合使用的L型板二，所述的两两配合使用的L型板二背靠背安装且通过穿过螺纹孔的螺栓固定。
3.根据权利要求I所述的实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，其特征在于所述的固体绝缘结构由复合材料粉体或纤维(聚酰亚胺+玻璃丝带)加环氧树脂在不锈钢壳体内固化成型；在成型后，按照磁体线圈的内部导体的具体排列方式，机械加工出导体插孔。
4.根据权利要求I或2所述的实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，其特征在于所述的磁体线圈的内部导体的两端分别穿过导体插孔与柔性组件的两端紧紧抵住后，再将两两配合使用的L型板一、二通过穿过螺纹孔的螺栓固定。
全文摘要
本发明公开了实现导体不规则排列双C可拆分磁体线圈的柔性接头，包括有磁体线圈的内部导体、不锈钢壳体、固体绝缘结构、螺栓固定装配机构和柔性组件，本发明能够在满足本体绝缘性能和连接强度的情况下，实现被连接不规则排列导体在一定范围内的自由伸缩，保证并有足够的柔性接触空间来抵御电磁力对通电导体的影响，同时满足对被连接导体的优良接触通电性能。柔性组件的特殊设计，可以保证磁体线圈内部导体在运行时受大的电磁力作用下，接头两端的导体不受由于洛伦兹力影响而向相反方向位移引起接触不良，柔性组件采用的材料有效降低接头电阻，同时使用复合材料粉体或纤维(聚酰亚胺+玻璃丝带)加环氧树脂固化成型的绝缘板对高电流导体间起到有效的绝缘作用。
文档编号H01F5/04GK102709019SQ20121016452
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者宋云涛, 张建成, 杨庆喜, 程勇, 郑金星 申请人:中国科学院等离子体物理研究所