一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构的制作方法

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构。

背景技术：

超导块材型高温超导磁悬浮装置一般采用横向排布的方案，其悬浮力和导向力较小，需要使用大量的超导块材才能实现所需要的悬浮刚度和导向刚度；此外，各超导块材间无间隙，导致各超导块材紧靠一起成为一个整体，使低温保持容器的的制作难度加大，超导块材不易固定，在较大冲击力下，很容易导致块材脱落。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构。

一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构，所述超导块混合排布结构包括排布结构，所述排布结构包括超导块材本体以及设于所述超导块材本体上的第一排布组和第二排布组，所述第一排布组包括多个第一超导块，多个所述第一超导块沿所述超导块本体的长度方向从左至右依次间隔设置，所述第二排布组的设置数量为两组，两组所述第二排布组分别位于第一排布组的两侧，每一组所述第二排布组包括多个间隔设置的第二超导块，每一组所述第二排布组中的任意一个所述第二超导块和所述第一排布组中的任意一个所述第一超导块垂直。

进一步的，相邻两个所述第一超导块和所述第二超导块之间留有散热空间。

进一步的，所述超导块材本体上凹设有多个第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽用于安装所述第一超导块，所述第一凹槽的开设位置和所述第一超导块的设置位置相对应，所述第二凹槽用于安装所述第二超导块，所述第二凹槽的开设位置和所述第二超导块的设置位置相对应。

进一步的，所述第一超导块和所述第一凹槽的槽壁不可拆卸固定连接，所述第二超导块和所述第二凹槽的槽壁不可拆卸固定连接。

进一步的，所述第一超导块以粘接的方式固定在所述第一凹槽的槽壁上，所述第二超导块以粘接的方式固定在所述第二凹槽的槽壁上。

进一步的，所述超导块混合排布结构还包括设于所述排布结构上的固定结构，所述所述固定结构包括安装在所述散热空间内的固定件，每一个所述固定件两侧的所述第二超导块至少部分夹设于该所述固定件与所述超导块材本体之间，所述固定件用于将所述第二超导块固定于所述第二凹槽内。

进一步的，所述固定件为螺钉，当所述安装到位，所述螺钉两侧的所述第二超导块至少部分夹设于所述螺钉的尾帽部分与所述超导块材本体之间。

进一步的，所述固定件由无磁不锈钢材料制成。

进一步的，所述固定结构还包括设于所述超导块材本体上的盖板，所述盖板用于将所述第一超导块固定于所述第一凹槽内，以及用于将所述第二超导块固定于所述第二凹槽内。

进一步的，所述固定件经由所述盖板安装在所述散热空间内。

本发明提供的一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构，相较于现有的只采用横向排布的超导悬浮装置，能够在有限的排布空间内容纳更多的超导块材，解决了现有磁悬浮装置需要采用过多超导块材以使悬浮刚度和导向刚度增强的技术问题，达到了减少成本、提高了排布结构的悬浮力和导向力的技术效果。此外，散热空间不仅便于各个第一超导块和第二超导块传导散热，而且留出了空间，以便于其他部件的安装。解决了现有的超导悬浮装置中，各超导块材间无间隙，导致超导悬浮装置成型的过程中，超导块材不易固定，进而在收到较大冲击力时，导致块材脱落的技术问题，此外，还解决了超导悬浮装置在运行的过程中，由于超导块材不易散热，导致超导块材的临界电流降低发生失超的技术问题，避免了由于悬浮力的减小，导致载荷和轨道之间发生严重碰撞、摩擦损坏，甚至导致载荷爆炸，发生的危险事故。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的超导块混合排布结构的示意图；

图2为图1所示超导块混合排布结构的排布结构的结构示意图；

图3为图1所示超导块混合排布结构的固定结构的结构示意图。

附图中标号为：

超导块混合排布结构100排布结构10固定结构20超导块材本体11

第一排布组12第二排布组13第一超导块121第二超导块131

散热空间122第一凹槽111第二凹槽112固定件21

盖板22

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-图3，本发明提供了一种用于高温超导磁悬浮装置的超导块混合排布结构100，超导块混合排布结构100包括排布结构10和设于排布结构10上的固定结构20。

排布结构10包括超导块材本体11以及设于超导块材本体11上的第一排布组12和第二排布组13，第一排布组12包括多个第一超导块121，多个第一超导块121沿超导块本体11的长度方向从左至右依次间隔设置，第二排布组13的设置数量为两组，两组第二排布组13分别位于第一排布组11的两侧，每一组第二排布组13包括多个间隔设置的第二超导块131，每一组第二排布组13中的任意一个第二超导块131和第一排布组12中的任意一个第一超导块121垂直。

其中，每一组第二排布组13中的任意一个第二超导块131和第一排布组12中的任意一个第一超导块121垂直指，排布结构10中的超导块材采用两种(横向和纵向)组合排布方式组成，第一排布组11采用横向排布，位于第一排布组11两侧的第二排布组13采用纵向排布。本发明的混合排布结构100，相较于现有的只采用横向排布的超导悬浮装置，能够在有限的排布空间内容纳更多的超导块材，解决了现有磁悬浮装置需要采用过多超导块材以使悬浮刚度和导向刚度增强的技术问题，达到了减少成本、提高了排布结构10的悬浮力和导向力的技术效果。

其中，相邻两个第一超导块121和第二超导块131之间留有散热空间122。散热空间122不仅便于各个第一超导块121和第二超导块131传导散热，而且留出了空间，以便于其他部件的安装。解决了现有的超导悬浮装置中，各超导块材间无间隙，导致超导悬浮装置成型的过程中，超导块材不易固定，进而在收到较大冲击力时，导致块材脱落的技术问题，此外，还解决了超导悬浮装置在运行的过程中，由于超导块材不易散热，导致超导块材的临界电流降低发生失超的技术问题，避免了由于悬浮力的减小，导致载荷和轨道之间发生严重碰撞、摩擦损坏，甚至导致载荷爆炸，发生的危险事故。

在本实施方式中，超导块材本体11上凹设有多个第一凹槽111和第二凹槽112，第一凹槽111用于安装第一超导块121，第二凹槽112用于安装第二超导块131。具体的，第一凹槽111的开设位置和第一超导块121的设置位置相对应，第二凹槽112的开设位置和第二超导块131的设置位置相对应，超导块材本体11由紫铜材料制成，进而使得第一凹槽111的槽壁和第二凹槽112的槽壁为紫铜材料。

其中，第一超导块121和第一凹槽111的槽壁不可拆卸固定连接，第二超导块131和第二凹槽112的槽壁不可拆卸固定连接。例如，在本实施方式中，第一超导块121以粘接的方式固定在第一凹槽111的槽壁上，第二超导块131以粘接的方式固定在第二凹槽112的槽壁上。可以理解的，在另一个实施方式中，第一超导块121以封装成型的方式固定在第一凹槽111的槽壁上，第二超导块131以封装成型的方式固定在第二凹槽112的槽壁上。

在本实施方式中，固定结构20包括安装在散热空间122内的固定件21，每一个固定件21两侧的第二超导块131至少部分夹设于该固定件21与超导块材本体11之间，固定件21用于将第二超导块131固定于第二凹槽112内。

其中，固定件21由无磁不锈钢材料制成。

其中，固定件21可以为螺栓或者螺钉或者螺丝等。例如，在本实施方式中，固定件21为螺钉，当所述螺钉安装到位，所述螺钉两侧的两个第二超导块131至少部分夹设于该所述螺钉的尾帽部分与超导块材本体11之间。

在本实施方式中，固定结构20还包括设于超导块材本体11上的盖板22，盖板22用于将第一超导块121固定于第一凹槽111内，以及用于将第二超导块131固定于第二凹槽112内。

其中，盖板22可以采用卡接或者插接等方式和超导块材本体11可拆卸连接。可以理解的，在另一个实施方式中，盖板22还可以和超导块材本体11一体成型。

其中，盖板22的材料为玻璃钢g10。可以理解的，在另一个实施方式中，盖板22还可以由不锈钢等硬质金属材料制成。

其中，固定件21经由盖板22安装在散热空间122内。安装时，将盖板22安装到超导块材本体11上后，通过将固定件21穿过盖板22上的通孔后，以将固定件21安装在散热空间122内，进而通过固定件21将超导块材本体11和盖板22一起固定，防止超导块混合排布结构100在使用过程中，第一超导块121脱离第一凹槽111内，第二超导块131脱离第二凹槽112。

可以理解的，现有的超导块材型高温超导磁悬浮装置一般采用超导块材浸泡液氮中的形式，当液氮挥发导致掉超导块材恢复到正常态时，超导块材很容易吸收空气的水分而潮湿，当再使用时，其悬浮力和导向力将打大折扣，影响了超导悬浮装置的连续性应用。

针对超导块材固定方式，一般采用管网格将超导块材粘接到超导块材布置槽上，这种方式在动态悬浮工况需求时，很容易导致管网格在较大冲击力下脱落，超导块材掉落，使超导悬浮装置损坏，影响了悬浮装置的安全性。

本实施方式提供的超导块混合排布结构100，通过两种(横向和纵向)组合排布方式，既避免了超导块材易潮导致的悬浮效果降低，又提高了传统超导块材排布方式的悬浮和导向能力；同时采用固定件21和盖板22固定，降低了制作低温容器时漏热严重的问题，提高了容器的保温效果，使超导磁悬浮装置能够承受大冲击能力，对工程化应用具有实际意义。

上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。