一种超导磁体绕制应力过载保护装置制造方法
【专利摘要】一种超导磁体绕制应力过载保护装置，由底座、两个支架单元和一个滑槽单元组成。底座位于整个装置的最底端，两个支架单元分别安装在底座的两端，滑槽单元焊接在两个支架单元之间。滑槽内安装有弹簧、滑块等，起到缓冲保护作用。在螺线管超导磁体的绕制过程中，一些不可控的机械扰动会导致超导线材拉应力的过载，从而出现超导线材折断的事故。本装置可以在超导线材出现拉应力过载的状态时，起到保护超导线材的作用。
【专利说明】一种超导磁体绕制应力过载保护装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超导磁体绕制保护装置，特别涉及一种应力过载保护装置。
【背景技术】
[0002]超导磁体绕制过程中，动力装置通常有绕线电机和放线电机，在正常情况下，绕线电机和放线电机保持同步，那么超导线材内部的应力保持均匀且维持在许用应力之下。由于存在不可控的电压波动或者机械扰动，绕线电机和放线电机会出现突然不同步的现象，导致超导线材受到很大应力的冲击，因此会出现超导线材被拉断的事故。传统的保护方式一般采用紧急停机制动的方法，虽然这种方法可以防止带材受到的应力进一步增大，但是并未消除超导线材受到的应力冲击，因此仍然可能带来一定的风险。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是降低超导磁体绕制过程中超导带材被拉断的风险，提出一种超导磁体绕制应力过载保护装置。本发明可以在超导线材受到大应力冲击时，保护超导线材不被拉断。
[0004]本发明的结构组成如下:
[0005]所述的超导磁体绕制应力过载保护装置由底座、两个支架单元和一个滑槽单元组成。底座位于整个装置的最底端，两个支架单元安装在底座之上，滑槽单元焊接在两个支架单元之间。
[0006]本发明还具有以下技术特征:
[0007]1、所述的支架单元由第一支架、第二支架、第一弹簧、连杆和滑轮组成；第一支架和第二支架为中空圆柱结构。第一支架焊接在底座之上，第二支架的下部套装在第一支架的上部。第一弹簧放置于第一支架与第二支架的内部，当第二支架下降时，起到缓冲的作用。滑轮安装在第二支架的顶端，连杆安装在第二支架的一侧，位于滑轮的下部，滑块的上面。
[0008]2、所述的滑槽单元由滑槽基底、支撑杆、第二弹簧、两个滑块和两个机械开关组成。滑槽基底的两侧分别焊接在两个第一支架顶部。滑槽基底中心开有凹槽结构，第二弹簧套在支撑杆之上，支撑杆焊接在滑槽基底的凹槽内部；两个滑块安装在支撑杆之上，位于第二弹簧的两侧。两个机械开关安装在滑槽基底之上，位于滑槽基底凹槽的两侧，对称布置。
[0009]3、当所述的机械开关打开时，圆柱销弹出，限制滑块的运动；当机械开关闭合时，圆柱销收回，滑块可自由向凹槽中心移动。
[0010]当超导磁体正常绕制时，超导线材处于绷紧的状态，适当的拉应力不会对超导线材造成伤害，同时适当的拉应力会给磁体绕制提供预紧力，防止磁体松动。超导线材出现拉应力过载的情况时，安装在滑槽基底之上两个机械开关就会同时打开，两个滑块会向滑槽基底的中心移动，通过连杆带动第二支架、滑轮向下运动，从而增加超导线材在放线端和收线端的拉伸余量，对超导线材受到的应力起到缓冲的作用，第一弹簧对于第二支架的下移起到缓冲作用，第二弹簧对滑块的移动起到缓冲作用，防止第二支架快速下移造成的超导磁体绕制预紧力消失。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本发明一种超导磁体绕制应力过载保护装置的主视图；
[0012]图2本发明一种超导磁体绕制应力过载保护装置的左视图；
[0013]图3本发明一种超导磁体绕制应力过载保护装置的俯视图；
[0014]图4本发明一种超导磁体绕制应力过载保护装置的三维图；
[0015]图5本发明一种超导磁体绕制应力过载保护装置的保护状态三维图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0017]如图1-图5所示，本发明实施例由底座11、两个支架单元13和一个滑槽单元14组成。底座11位于整个装置的最底端，两个支架单元13安装在底座11之上，滑槽单元14焊接在两个支架单元13之间。
[0018]所述的支架单元13由第一支架9、第二支架1、第一弹簧10、连杆4，以及滑轮2组成；第一支架9和第二支架I为中空圆柱结构，第一支架9焊接在底座11之上，第二支架I的下部套装在第一支架9的上部，第一弹簧10放置于第一支架9与第二支架I的内部，当第二支架I下降时，起到缓冲的作用。滑轮2安装在第二支架I的顶端，连杆4安装在第二支架I的一侧，位于滑轮2与滑块5之间，在滑轮2的下部，滑块5上面。
[0019]所述的滑槽单元14由滑槽基底7、支撑杆12、第二弹簧8、两个滑块5和两个机械开关6组成。滑槽基底7的两侧分别焊接在两个第一支架9顶部；滑槽基底7中心开有凹槽结构，第二弹簧8套在支撑杆12之上，支撑杆12焊接在滑槽基底7的凹槽内部；两个滑块5安装在支撑杆12之上，位于第二弹簧8的两侧。两个机械开关6安装在滑槽基底7之上，位于滑槽基底7凹槽的两侧，对称布置。
[0020]所述的超导磁体绕制应力过载保护装置还包括控制系统，所述的控制系统布置于底座之上。控制系统与滑轮2的压力传感器以及两个机械开关相连，压力传感器布置在滑轮2的轮轴处，采集超导线材的应力状态信息，当超导线材的受到瞬间大应力冲击时，会对滑轮2产生一个向下的应力冲击，当压力传感器采集到应力过载信息时，控制系统打开机械开关6，机械开关6的圆柱销被收回，滑块5可自由移动。
[0021]本发明工作过程如下:
[0022]在超导磁体绕制过程中，超导线材I由放线端出发，依次经过两个滑轮绕制磁体，如图1所示，左侧为放线端，右侧为绕线端。当超导线材受到大应力冲击时，滑轮2的压力传感器将应力信息传递给控制系统，控制系统打开两个机械开关6，机械开关6收回圆柱销，滑块5向凹槽中心移动，滑块5通过连杆4带动第二支架I向下移动，最终状态如图5所示。由此将超导线材受到的大应力冲击缓冲消除。第一弹簧10和第二弹簧8的作用是缓冲，防止第二支架I下降过快造成危险。
【权利要求】
1.一种超导磁体绕制应力过载保护装置，其特征是:所述的超导磁体绕制应力过载保护装置由底座(11 )、两个支架单元(13)和一个滑槽单元(14)组成；底座(11)位于整个装置的最底端，两个支架单元(13)安装在底座(11)之上，滑槽单元(14)焊接在两个支架单元(13)之间。
2.如权利要求1所述的超导磁体绕制应力过载保护装置，其特征是:支架单元(13)由第一支架(9)、第二支架(I)、第一弹簧(10)、连杆(4)，以及滑轮(2)组成；第一支架(9)和第二支架(I)均为中空圆柱结构；第一支架(9)焊接在底座(11)之上，第二支架(I)的下部套装在第一支架(9)的上部；第一弹簧(10)放置于第一支架(9)和第二支架(I)的内部，当第二支架(I)下降时，起到缓冲的作用；滑轮(2)安装在第二支架(I)的顶端，连杆(4)安装在第二支架(I)的一侧，位于滑轮(2)的下部，滑块(5)上面。
3.如权利要求1所述的超导磁体绕制应力过载保护装置，其特征是:所述的滑槽单元(14)由滑槽基底(7)、支撑杆(12)、第二弹簧(8)、两个滑块(5)和两个机械开关(6)组成；滑槽基底(7)的两侧分别焊接在两个第一支架(9)顶部；滑槽基底(7)中心开有凹槽结构，第二弹簧(8)套在支撑杆(12)之上，支撑杆(12)焊接在滑槽基底(7)的凹槽内；两个滑块(5)安装在支撑杆(12)之上，位于第二弹簧(8)的两侧；两个机械开关(6)安装在滑槽基底(7)之上，位于滑槽基底(7)凹槽的两侧，对称布置。
4.如权利要求1或2或3所述的超导磁体绕制应力过载保护装置，其特征是:当超导磁体正常绕制时，超导线材(3)处于绷紧的状态，适当的拉应力不会对超导线材(3)造成伤害，同时适当的拉应力会给磁体绕制提供预紧力，防止磁体松动；当超导线材(3)出现拉应力过载的情况时，安装在所述滑槽基底(7)之上两个机械开关(6)同时打开，两个所述的滑块(5)向滑槽基底(7)的中心移动，通过所述的连杆(4)带动第二支架(I)、滑轮(2)向下运动，从而增加超导线材(3)在放线端和收线端的拉伸余量，对超导线材(3)受到的应力起到缓冲的作用，第一弹簧(10)对于第二支架(I)的下移起到缓冲作用，第二弹簧(8)对滑块的移动起到缓冲作用，防止第二支架(I)快速下移造成的超导磁体绕制预紧力消失。
【文档编号】H01F41/02GK103839648SQ201410069707
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】王磊, 王秋良, 王晖 申请人:中国科学院电工研究所