[发明专利]一种用于核聚变极向场超导磁体制造的双线并绕系统

摘要

本发明公开了一种用于核聚变极向场超导磁体制造的双线并绕系统，包括两包括两条完全对称的超导线圈绕制生产线，以及落模工装、回转平台和绕制模具、自动控制系统；每条绕制生产线分别由导体放送设备、校直机、超声清洗机、喷砂清洗机、弯曲成型机、匝间绝缘包带机等组成；在线圈绕制过程中，自动控制系统将超导导体由导体放送设备放出，先后经过校直、超声清洗、喷砂及清洗处理后弯曲成形为所需的半径，然后由匝间绝缘包带机完成多层绝缘带的包绕，最后依靠落模工装将导体精确固定在回转平台上绕制模具轮廓内的正确位置，直至完成双线并绕线圈的绕制。最终满足核聚变极向场超导磁体制造高精度尺寸、匝间绝缘性能等要求。

主权项

1.一种用于核聚变极向场超导磁体制造的双线并绕系统，其特征在于：包括两条完全对称的超导线圈绕制生产线，以及回转平台、落模工装和绕制模具；每条超导线圈绕制生产线分别由导体放送设备、校直机、超声清洗机、喷砂清洗机、弯曲成型机、匝间绝缘包带机组成，其中每条超导线圈绕制生产线中的弯曲成型机、匝间绝缘包带机分别设置在回转平台上，落模工装、绕制模具亦设置在回转平台上；在线圈绕制过程中，每个超导线圈绕制生产线中的导体放送设备将超导导体放出，然后经过校直机校直、超声清洗机超声清洗、喷砂清洗机喷砂清洗处理后送入回转平台上对应的弯曲成型机，再经弯曲成型机成形为所需的半径后，由对应的匝间绝缘包带机完成多层绝缘带的包绕，最后两条超导线圈绕制生产线中的超导导体由落模工装固定在绕制模具轮廓内正确位置；/n所述弯曲成型机包括分别由电机驱动的导向轮对、多个进给轮对、成形轮、压下轮，以及喷码机，每个进给轮对中其中一个进给轮为主动进给轮，另外一个进给轮为从动进给轮，超导导体经导向轮对导向后，再依次经过多个进给轮对、成形轮后送入压下轮位置，压下轮由电机或活塞缸驱动可直线运动，压下轮运动至超导导体对超导导体进行弯曲成形，所述喷码机设置在成形轮对面，并以成形轮所在位置为特征点，由喷码机在特征点对超导导体进行喷砂，还包括编码器，由编码器根据导向轮或主动进给轮的转动长度对超导导体进行计长；弯曲成型机对超导导体进给长度进行精确计量，长度计量的精度优于300ppm，弯曲成型机上安装喷码机对处于特征点的超导导体表面喷码标识，弯曲成型机对含匝间过渡段的线圈各半径高精度无张力弯曲成形；/n匝间绝缘包带机中包带轮对穿过匝间绝缘包带机机架的超导导体进行包带，匝间绝缘包带机的机架为角度可调的支架结构，在超导导体进入方向设置行走轮以将超导导体导入；/n所述回转平台在空载和负载条件下，平面度小于1mm；安装其上的绕制模具的轮廓度小于1mm；回转平台上安装有导体支撑架和导向机构，利用导体支撑和导向机构实现超导导体匝间绝缘包绕后缓慢、顺利的落到回转平台上；回转平台上安装有落模工装，由落模工装将落到回转平台上的超导导体落模至绕制模具并进行夹紧处理，确保超导导体处于绕制模具轮廓内的正确位置；回转平台上刻划了线圈特征点参考线，所刻划的参考线和理论参考线的之间的偏差小于0.5mm；/n回转平台内的绕制模具由环形内模和环形外模构成，超导导体需要落入内、外模之间，落模工装包括设置在内、外模彼此相对的侧面的快夹，以及垂直连接在内模快夹上的过渡杆，过渡杆指向外模的一端连接有尼龙垫块，超导导体落入内、外模之间并沿回转平台环向绕制，由过渡杆使超导导体限制在内、外模之间。/n