用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构的制作方法

本发明涉及大型低温超导磁体领域，具体为一种用于大型超导磁体电流引线换热器段的可调节支撑结构。

背景技术：

大型低温超导磁体工作点温度一般在液氦温度附近，为了向磁体传输电流，需要一段连接室温终端到低温磁体系统的组件，即所谓的电流引线。电流引线按结构组成分为常规电流引线（或称一元电流引线或阻性电流引线）和高温超导电流引线（或称二元电流引线或复合式电流引线）两种类型。常规电流引线主要采用铜或铜合金制作而成，其技术发展日趋成熟，目前最大电流记录是2005年美国费米实验室为传输线超导磁体研发的100ka电流引线。

高温超导材料bscco或ybco具有较低的热导率，ybco与不锈钢热导率相近，而bscco的热导率远低于不锈钢，在液氮温度下，可无阻地承载大电流，其发现后几年后就被研究人员应用到电流引线设计中。顾名思义，采用高温超导技术的电流引线称为高温超导电流引线。其一般包含四大部分：1）换热器段，类似常规电流引线，设计温区一般在液氮温度附近；2）高温超导段，常工作在液氮温度以下；3）室温端，工作在室温300k附近；4）低温超导段，常工作在液氦温度附近。

在大型超导磁体的运行中，电流引线作为磁体从低温向室温转换的一个关键部件，其运行的好坏直接关系到低温超导磁体的运行状况。为满足高温超导电流引线的运行需要的真空、绝热及电磁力环境，需要设计相应的厢式终端盒及电流引线支撑结构，其中换热器段的支撑结构设计好坏直接关系到超导磁体电流引线的使用寿命，是一项非常关键的技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，实现在降温过程中，万安级电流引线的低温超导段结构，实现连接高温超导段到低温超导线，低温超导线到无氧铜接头的重要功能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，其特征在于：包括有厢式终端盒和电流引线，厢式终端盒的后侧板上设有穿孔，厢式终端盒内设有中央隔板，中央隔板侧面固定安装有可调节支撑件；可调节支撑件包括有支撑框，支撑框的左、右侧板的内侧分别安装有可左右移动的左、右侧绝缘板，支撑框的底板上表面安装有弹簧绝缘板组件，弹簧绝缘板组件包括有上、下板，上、下板之间设有弹簧，上、下板的拐角部位均分别设有螺纹孔，支撑框的底板上设有与该螺纹孔对应的螺纹安装孔，包括有弹簧绝缘板组件顶紧螺栓，弹簧绝缘板组件顶紧螺栓均从下底座底板相应的螺纹安装孔旋入后再旋入下板相应的螺纹孔并穿过对应的弹簧后最后旋入上板相应的螺纹孔中；所述电流引线左端依次穿过穿孔和支撑框且电流引线左端，压在弹簧板组件上，所述左、右侧绝缘板分别位于电流引线的两侧。

所述的用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，其特征在于：所述支撑框包括有u型的下底座，下底座顶部固定有上盖板；所述下底座的两侧侧板的内侧面上分别设有左、右螺纹孔，所述左、右绝缘板分别与下底座的两侧侧板之间均通过左、右侧绝缘板固定螺栓连接。

所述的用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，其特征在于：所述下底座一侧设有中央隔板固定端，中央隔板固定端与中央隔板之间通过螺栓固定连接。

所述的用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，其特征在于：所述下底座底板两侧分别固定有弹簧绝缘板组件限位件。

所述的用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，其特征在于：所述上盖板和高温超导电流引线之间设有间隙。

所述的左侧绝缘板可通过左侧绝缘板固定螺栓调节位置，从而得到左侧绝缘板和电流引线所需要的间隙，右侧绝缘板可通过右侧绝缘板固定螺栓调节位置，从而得到右侧绝缘板和电流引线所需要的间隙，可通过调节弹簧绝缘板组件顶紧螺栓来调节弹簧绝缘板组件弹簧的张力，从而给高温超导电流引线施加所需的向上预应力，下底座的两侧焊有弹簧绝缘板组件限位板，可限制弹簧绝缘板组件的前后移动，上盖板和高温超导电流引线留有一定的间隙。

本发明的优点是：

本发明可在电流引线下侧施加预应力，左右两侧可根据需要调整间隙，上侧留有一定间隙，该设计结构可以减小支撑在降温和通电过程中产生的温度和电磁载荷对高温超导电流引线的受力影响，从而可以保证电流引线的使用寿命，其结构制造成本较低，安装方便，具有较高的商业价值。

附图说明

图1为本发明位于测试杜瓦中的位置示意图。

图2为本发明结构等轴测示意图。

图3为本发明结构正视图。

图4为弹簧绝缘板组件的等轴测示意图。

其中，图中标号：1－中央隔板，2－厢式终端盒后侧板，3－换热器段的可调节支撑件，4－高温超导电流引线，5－厢式终端盒，6－中央隔板固定端，7－上盖板，8－上盖板固定螺栓，9－右侧绝缘板固定螺栓，10－右侧绝缘板，11－下底座，12－弹簧绝缘板组件限位板，13－弹簧绝缘板组件顶紧螺栓，14－弹簧绝缘板组件，15－左侧绝缘板固定螺栓，16－左侧绝缘板，17－弹簧绝缘板组件上板，18－弹簧绝缘板组件螺栓，19－弹簧绝缘板组件下板，20－弹簧绝缘板组件弹簧。

具体实施方式

如图所示。

用于大型高温超导电流引线换热器段的可调节支撑结构，包括有3－换热器段的可调节支撑件、6－中央隔板固定端，7－上盖板，8－上盖板固定螺栓，9－右侧绝缘板固定螺栓，10－右侧绝缘板，11－下底座，12－弹簧绝缘板组件限位板，13－弹簧绝缘板组件顶紧螺栓，14－弹簧绝缘板组件，15－左侧绝缘板固定螺栓，16－左侧绝缘板。

其中，换热器段的可调节支撑件3通过中央隔板固定端6固定在中央隔板1上，中央隔板1位于厢式终端盒5内部，换热器段的可调节支撑3位于厢式终端盒5内部，电流引线4左侧端位于厢式终端盒5内部，电流引线4右侧端位于厢式终端盒5外部，电流引线4固定在厢式终端盒后侧板2和换热器段的可调节支撑3上。

上盖板7通过上盖板固定螺栓8固定在下底座11上；右侧绝缘板10开有4个螺纹孔，右侧绝缘板固定螺栓9和右侧绝缘板螺纹连接，下底座11的右侧开有4个光孔，右侧绝缘板固定螺栓9穿过下底座11右侧的4个光孔，通过前后螺母把右侧绝缘板固定螺栓9夹紧在下底座11右侧；左侧绝缘板16开有4个螺纹孔，左侧绝缘板固定螺栓15和左侧绝缘板螺纹连接，下底座11的左侧开有4个光孔，左侧绝缘板固定螺栓15穿过下底座11左侧的4个光孔，通过前后螺母把左侧绝缘板固定螺栓15夹紧在下底座11左侧；下底座11的底面开有4个螺纹通孔，弹簧绝缘板组件顶紧螺栓13安装在下底座11的底面，其底面开有4个螺纹孔，弹簧绝缘板组件顶紧螺栓13穿过螺纹孔，其前端顶在弹簧绝缘板组件14的下底板上；弹簧绝缘板组件限位板12焊接在下底座11上，弹簧绝缘板组件14通过弹簧绝缘板组件螺栓18把弹簧绝缘板组件上板17、弹簧绝缘板组件下板19及弹簧绝缘板组件弹簧20组装成整体。

所述的换热器段的可调节支撑3的左侧绝缘板16可通过左侧绝缘板固定螺栓15调节位置，右侧绝缘板10可通过右侧绝缘板固定螺栓9调节位置，从而可以根据设计需要调节左右绝缘隔板和高温超导电流引线4之间的间隙；可通过调节弹簧绝缘板组件顶紧螺栓13来调节弹簧绝缘板组件14弹簧的张力，从而给高温超导电流引线4施加一个向上的预应力；上盖板7和高温超导电流引线4留有一定的间隙。下底座11的两侧焊有弹簧绝缘板组件限位板，从而可限制弹簧绝缘板组件14的前后移动。