一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构及其绕制方法转让专利

申请号 : CN202210529740.9

文献号 : CN115020061B

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发明人 : 王亚伟薛文博翁昉倞李建威赵跃金之俭

申请人 : 上海交通大学

摘要 :

本发明公开一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,包括若干个依次相互抵接串联设置的线圈本体,线圈本体包括:上层骨架包括上骨架板,上骨架板底面固接有外支撑机构,上骨架板顶面中心开设有第一通孔;第一通孔位于外支撑机构的中心位置;下层骨架包括下骨架板,下骨架板的顶面固接有内支撑机构,下骨架板的顶面中心开设有第二通孔,第一通孔与第二通孔对应设置,第二通孔位于内支撑机构中心位置;外支撑机构与下骨架板顶面抵接,内支撑机构与上骨架板之间留有间隙;上骨架板与下骨架板之间通过螺栓连接;超导带材的一端缠绕在内支撑机构外部且位于内支撑机构和外支撑机构之间,超导带材的另一端缠绕在外支撑机构外部。

权利要求 :

1.一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,包括若干个依次相互抵接串联设置的线圈本体,其特征在于,所述线圈本体包括:上层骨架,所述上层骨架包括上骨架板(1),所述上骨架板(1)底面固接有外支撑机构,所述上骨架板(1)顶面中心开设有第一通孔(2);所述第一通孔(2)位于所述外支撑机构的中心位置;

下层骨架,所述下层骨架包括下骨架板(3),所述下骨架板(3)的顶面固接有内支撑机构,所述下骨架板(3)的顶面中心开设有第二通孔(4),所述第一通孔(2)与所述第二通孔(4)对应设置,所述第二通孔(4)位于所述内支撑机构中心位置;所述外支撑机构与所述下骨架板(3)顶面抵接,所述内支撑机构与所述上骨架板(1)之间留有间隙;所述上骨架板(1)与所述下骨架板(3)之间通过连接机构连接;

超导带材(5),所述超导带材(5)的一端缠绕在所述内支撑机构外部且位于所述内支撑机构和所述外支撑机构之间,所述超导带材(5)的另一端缠绕在所述外支撑机构外部;

所述外支撑机构包括外支撑环(10),所述外支撑环(10)固接在所述上骨架板(1)的底面,所述外支撑环(10)底面与所述下骨架板(3)顶面抵接,所述外支撑环(10)外壁上开设有夹角为20°的缺口;

所述超导带材(5)的另一端穿过所述缺口缠绕设置在所述外支撑环(10)外壁上;所述上骨架板(1)底面和所述下骨架板(3)顶面均设置有绝缘胶带;

所述上层骨架与所述下层骨架为金属骨架。

2.根据权利要求1所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于:所述内支撑机构包括内支撑环(6),所述内支撑环(6)固接在所述下骨架板(3)的顶面,所述第二通孔(4)与所述内支撑环(6)内腔连通,所述内支撑环(6)顶面与所述上骨架板(1)之间留有间隙,所述内支撑环(6)外壁上设置有卡接组件。

3.根据权利要求2所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于:所述卡接组件包括周向开设在所述内支撑环(6)外壁上的若干卡接槽(9),若干所述卡接槽(9)在所述内支撑环(6)外壁上均为倾斜设置,且若干所述卡接槽(9)与所述内支撑环(6)半径方向夹角相等。

4.根据权利要求3所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于:所述超导带材(5)的一端与所述卡接槽(9)内壁抵接且缠绕设置在所述内支撑环(6)外壁上。

5.根据权利要求4所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于:所述连接机构包括若干第一内螺纹孔(7),所述内支撑环(6)顶面周向等间距开设有若干所述第一内螺纹孔(7),所述上骨架板(1)顶面外侧边缘周向等间距开设有若干第一外螺纹孔(8),所述上骨架板(1)顶面上开周向等间距设有若干第二内螺纹孔(11),所述上骨架板(1)位于所述外支撑环(10)的外侧边缘上周向等间距开设有第二外螺纹孔(12),若干所述第一内螺纹孔(7)与若干所述第二内螺纹孔(11)位置对应设置,若干所述第一内螺纹孔(7)与若干所述第二内螺纹孔(11)通过螺栓连接,若干所述第一外螺纹孔(8)与若干所述第二外螺纹孔(12)位置对应设置,若干所述第一外螺纹孔(8)与若干所述第二外螺纹孔(12)通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于:所述连接机构包括粘接层,所述粘接层设置在所述外支撑环(10)与下骨架板(3)之间。

7.一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈绕制方法,根据权利要求6所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,将超导带材(5)一端插入卡接槽(9)内,反向弯折超导带材(5),使其缠绕在内支撑环(6)外壁上;

步骤二,在绕制第一匝超导带材(5)的过程中,在超导带材(5)与内支撑环(6)之间插入一层薄焊锡片,随后以稳定张力匀速绕制线圈,直到线圈外径接近上支撑环的内径;

步骤三,将上层骨架与下层骨架通过螺栓连接,并使得超导带材(5)穿过外支撑环(10)上的缺口,然后继续绕制线圈,在外支撑环(10)外壁上再绕制1‑2匝;在绕制过程中,超导带材(5)穿过外支撑环(10)的缺口后在超导带材(5)与外支撑环(10)的外侧之间用与所述步骤二相同的方式分别插入一层薄焊锡片;

步骤四,绕制结束后,将线圈整体放入真空加热台中加热,使焊锡片融化,保证超导带材(5)与内支撑环(6)和外支撑环(10)良好的电接触。

8.根据权利要求7所述的一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈绕制方法,其特征在于:

所述步骤一中,对于多根超导带材(5)并绕的线圈,将多根超导带材(5)插入不同的卡接槽(9),后续操作步骤相同。

说明书 :

一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构及其绕制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及超导磁体技术领域,特别是涉及一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构及其绕制方法。

背景技术

[0002] 高温超导带材是利用真空镀膜技术,通过多层叠压封装的方法生产出的一种涂层导体。当温度低于临界温度时,超导带材会表现出零电阻特性,能够几乎无损耗的传输大电流,因此在需要大电流、低损耗的环境中有着广泛的应用前景。
[0003] 超导磁体是指用超导带材绕制的超导线圈作为核心部件而制成的磁体,凭借着高温超导载流量大的特点,超导磁体能够产生很强的磁场,且焦耳损耗小,因此已经广泛应用于核磁共振、磁悬浮等需要强磁场的环境。
[0004] 大型超导磁体中使用的超导带材总长度通常都在公里量级,而实际生产单根带材很难达到这个长度,因此使用过程中通常是先用带材绕制成饼式线圈,然后将多个线圈堆
叠、串联成超导磁体,相邻线圈之间用超导带材焊接方法实现电流连通,如图6所示。这种方式制造的高温超导磁体,成型不易拆卸,当其中单个线圈发生失超损毁事故后,对其进行维护和检修的难度大。并且在强场磁体中,电流接头部位往往成为这个磁体线圈的应力薄弱
点,更容易出现强电磁应力导致的带材损毁。另一方面,虽然磁体中的超导部分具有零电阻特性,但这些线圈之间的电流接头是有电阻的,此电阻引起的损耗往往是直流稳态超导强
场磁体最主要的发热源之一。此外,传统超导线圈结构中,超导带材与电流引线之间的接触处同样存在接触电阻,如图7所示,这也是直流超导强场磁体稳态运行时重要的热发热源。
[0005] 因此,亟需一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构及其绕制方法来解决上述问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构及其绕制方法,以解决现有技术存在的问题。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,包括若干个依次相互抵接串联设置的线圈本体,所述线圈本体包括:
[0008] 上层骨架,所述上层骨架包括上骨架板,所述上骨架板底面固接有外支撑机构,所述上骨架板顶面中心开设有第一通孔;所述第一通孔位于所述外支撑机构的中心位置;
[0009] 下层骨架,所述下层骨架包括下骨架板,所述下骨架板的顶面固接有内支撑机构,所述下骨架板的顶面中心开设有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔对应设置,所述第二通孔位于所述内支撑机构中心位置;所述外支撑机构与所述下骨架板顶面抵接,所述
内支撑机构与所述上骨架板之间留有间隙;所述上骨架板与所述下骨架板之间通过连接机
构连接;
[0010] 超导带材,所述超导带材的一端缠绕在所述内支撑机构外部且位于所述内支撑机构和所述外支撑机构之间,所述超导带材的另一端缠绕在所述外支撑机构外部。
[0011] 优选的,所述内支撑机构包括内支撑环,所述内支撑环固接在所述下骨架板的顶面,所述第二通孔与所述内支撑环内腔连通,所述内支撑环顶面与所述上骨架板之间留有
间隙,所述内支撑环外壁上设置有卡接组件。
[0012] 优选的,所述卡接组件包括周向开设在所述内支撑环外壁上的若干卡接槽,若干所述卡接槽在所述内支撑环外壁上均为倾斜设置,且若干所述卡接槽与所述内支撑环半径
方向夹角相等。
[0013] 优选的,所述超导带材的一端与所述卡接槽内壁抵接且缠绕设置在所述内支撑环外壁上。
[0014] 优选的,所述外支撑机构包括外支撑环,所述外支撑环固接在所述上骨架板的底面,所述外支撑环底面与所述下骨架板底面抵接,所述外支撑环外壁上开设有夹角为20°的缺口。
[0015] 优选的,所述超导带材的另一端穿过所述缺口缠绕设置在所述外支撑环外壁上;所述上骨架板底面和所述下骨架板顶面均设置有绝缘胶带。
[0016] 优选的,所述连接机构包括若干第一内螺纹孔,所述内支撑环顶面周向等间距开设有若干所述第一内螺纹孔,所述上骨架板顶面外侧边缘周向等间距开设有若干第一外螺
纹孔,所述上骨架板顶面上开周向等间距设有若干第二内螺纹孔,所述上骨架板位于所述
外支撑环的外侧边缘上周向等间距开设有第二外螺纹孔,若干所述第一内螺纹孔与若干所
述第二内螺纹孔位置对应设置,若干所述第一内螺纹孔与若干所述第二内螺纹孔通过螺栓
连接,若干所述第一外螺纹孔与若干所述第二外螺纹孔位置对应设置,若干所述第一外螺
纹孔与若干所述第二外螺纹孔通过螺栓连接。
[0017] 优选的,所述连接机构包括粘接层,所述粘接层设置在所述外支撑环与下骨架板之间。
[0018] 一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈绕制方法,包括如下步骤:
[0019] 步骤一,将超导带材一端插入卡接槽内,反向弯折超导带材,使其缠绕在内支撑环外壁上;
[0020] 步骤二,在绕制第一匝超导带材的过程中,在超导带材与内支撑环之间插入一层薄焊锡片,随后以稳定张力匀速绕制线圈,直到线圈外径接近上支撑环的内径;
[0021] 步骤三,将上层骨架与下层骨架通过螺栓连接,并使得超导带材穿过外支撑环上的缺口,然后继续绕制线圈,在外支撑环外壁上再绕制1‑2匝;在绕制过程中,超导带材穿过外支撑环的缺口后在超导带材与外支撑环的外侧之间用与所述步骤二相同的方式分别插
入一层薄焊锡片;
[0022] 步骤四,绕制结束后,将线圈整体放入真空加热台中加热,使焊锡片融化,保证超导带材与内支撑环和外支撑环良好的电接触。
[0023] 优选的,所述步骤一中,对于多根超导带材并绕的线圈,将多根超导带材插入不同的卡接槽,后续操作步骤相同。
[0024] 本发明公开了以下技术效果:该超导线圈骨架由上层骨架和下层骨架组成,设置的内支撑机构为超导带材提供中心支撑,设置外支撑机构为超导带材提供外侧支撑,中间
留有空隙,为超导带材进入提供路径。外支撑机构高度略大于内支撑机构,用于承受装配时的机械压力,防止损伤超导带材。本发明通过将电流接头内化到上层骨架和下层骨架中,使多个线圈串联时,通过压接即可实现任意数量线圈的串联,便于拆卸和替换;内支撑机构和外支撑机构能够为超导带材提供支撑力,防止其因强磁场中受到的安培力而发生形变;此
外,金属骨架本身的导热性也较好,提高了线圈的热稳定性。此前的超导磁体,相邻线圈之间要用超导带材焊接的方法实现电流连通,焊接点既引入了额外的接触电阻,又使磁体结
构变得冗杂,不便于拆卸和检修。本发明提出的低阻可拆卸式超导线圈骨架结构,将超导磁体划分成了一个个可拆卸的线圈单元,超导带材直接焊接在金属骨架上,金属骨架同时也
作为电流接头,从而可以通过堆叠实现任意数量线圈的串联,在检修时也可以分别拆卸和
替换;另一方面,相邻两个线圈之间的电接触面积大,能够降低接触电阻,从而有效减轻超导磁体的热损耗问题。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为本发明的结构示意图;
[0027] 图2为本发明中下层骨架的结构示意图;
[0028] 图3为本发明中上层骨架的结构示意图;
[0029] 图4为本发明中线圈断面图;
[0030] 图5为多超导线圈串联结构;
[0031] 图6为传统超导线圈之间的连接方式;
[0032] 图7为传统超导线圈和电流引线的连接方式;
[0033] 其中,1、上骨架板;2、第一通孔;3、下骨架板;4、第二通孔;5、超导带材;6、内支撑环;7、第一内螺纹孔;8、第一外螺纹孔;9、卡接槽;10、外支撑环;11、第二内螺纹孔;12、第二外螺纹孔。

具体实施方式

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0036] 参照图1‑5,本发明提供一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈结构,包括若干个依次相互抵接串联设置的线圈本体,线圈本体包括:
[0037] 上层骨架,上层骨架包括上骨架板1,上骨架板1底面固接有外支撑机构,上骨架板1顶面中心开设有第一通孔2;第一通孔2位于外支撑机构的中心位置;
[0038] 下层骨架,下层骨架包括下骨架板3,下骨架板3的顶面固接有内支撑机构,下骨架板3的顶面中心开设有第二通孔4,第一通孔2与第二通孔4对应设置,第二通孔4位于内支撑机构中心位置;外支撑机构与下骨架板3顶面抵接,内支撑机构与上骨架板1之间留有间隙;上骨架板1与下骨架板3之间通过连接机构连接;
[0039] 超导带材5,超导带材5的一端缠绕在内支撑机构外部且位于内支撑机构和外支撑机构之间,超导带材5的另一端缠绕在外支撑机构外部。
[0040] 该超导线圈骨架由上层骨架和下层骨架组成,设置的内支撑机构为超导带材5提供中心支撑,设置外支撑机构为超导带材5提供外侧支撑,中间留有空隙,为超导带材5进入提供路径。外支撑机构高度略大于内支撑机构,用于承受装配时的机械压力,防止损伤超导带材5。本发明通过将电流接头内化到上层骨架和下层骨架中,使多个线圈串联时,通过压接即可实现任意数量线圈的串联,便于拆卸和替换;内支撑机构和外支撑机构能够为超导
带材5提供支撑力,防止其因强磁场中受到的安培力而发生形变;此外,金属骨架本身的导热性也较好,提高了线圈的热稳定性。此前的超导磁体,相邻线圈之间要用超导带材5焊接的方法实现电流连通,焊接点既引入了额外的接触电阻,又使磁体结构变得冗杂,不便于拆卸和检修。本发明提出的低阻可拆卸式超导线圈骨架结构,将超导磁体划分成了一个个可
拆卸的线圈单元,超导带材5直接焊接在金属骨架上,金属骨架同时也作为电流接头,从而可以通过堆叠实现任意数量线圈的串联,在检修时也可以分别拆卸和替换;另一方面,相邻两个线圈之间的电接触面积大,能够降低接触电阻,从而有效减轻超导磁体的热损耗问题。
[0041] 进一步优化方案,内支撑机构包括内支撑环6,内支撑环6固接在下骨架板3的顶面,第二通孔4与内支撑环6内腔连通,内支撑环6顶面与上骨架板1之间留有间隙,内支撑环
6外壁上设置有卡接组件。
[0042] 进一步优化方案,卡接组件包括周向开设在内支撑环6外壁上的若干卡接槽9,若干卡接槽9在内支撑环6外壁上均为倾斜设置,且若干卡接槽9与内支撑环6半径方向夹角相
等。
[0043] 内支撑环6外壁上开设有4个宽度略大于带材厚度的卡接槽9(0.5mm),用于在绕制线圈的初期固定超导带材5;
[0044] 进一步优化方案,超导带材5的一端与卡接槽9内壁抵接且缠绕设置在内支撑环6外壁上。
[0045] 进一步优化方案,外支撑机构包括外支撑环10,外支撑环10固接在上骨架板1的底面,外支撑环10底面与下骨架板3底面抵接,外支撑环10外壁上开设有夹角为20°的缺口。
[0046] 上层骨架的上支撑环为超导带材5提供外侧支撑,开设的缺口为超导带材5进入线圈提供空间。外支撑环10高度略大于内支撑环6,使得在装配过程中,机械压力仅由外支撑环10承受,防止中间的超导带材5因为侧面受压力而发生形变、损坏。
[0047] 进一步优化方案,超导带材5的另一端穿过缺口缠绕设置在外支撑环10外壁上;上骨架板1底面和下骨架板3顶面均设置有绝缘胶带。
[0048] 进一步优化方案,连接机构包括若干第一内螺纹孔7,内支撑环6顶面周向等间距开设有若干第一内螺纹孔7,上骨架板1顶面外侧边缘周向等间距开设有若干第一外螺纹孔
8,上骨架板1顶面上开周向等间距设有若干第二内螺纹孔11,上骨架板1位于外支撑环10的外侧边缘上周向等间距开设有第二外螺纹孔12,若干第一内螺纹孔7与若干第二内螺纹孔
11位置对应设置,若干第一内螺纹孔7与若干第二内螺纹孔11通过螺栓连接,若干第一外螺纹孔8与若干第二外螺纹孔12位置对应设置,若干第一外螺纹孔8与若干第二外螺纹孔12通
过螺栓连接。
[0049] 上骨架板1和下骨架板3上分别对称开设有8个螺纹孔,便于之后的装配和固定,螺纹孔的大小、数量和位置可以根据需要任意调整。骨架结构使用的是紫铜,也可以替换为其他电导率、热导率较好的金属。
[0050] 进一步优化方案,连接机构包括粘接层,粘接层设置在外支撑环10与下骨架板3之间。
[0051] 设置的粘接层为绝缘材料,设置为绝缘双面胶但不限于绝缘双面胶,设置的绝缘胶带为超导带材5侧面与金属骨架之间提供绝缘。
[0052] 一种低接头电阻的可拆卸式超导线圈绕制方法,包括如下步骤:
[0053] 步骤一,将超导带材5一端插入卡接槽9内,反向弯折超导带材5,使其缠绕在内支撑环6外壁上;
[0054] 步骤二,在绕制第一匝超导带材5的过程中,在超导带材5与内支撑环6之间插入一层薄焊锡片,随后以稳定张力匀速绕制线圈,直到线圈外径接近上支撑环的内径;
[0055] 步骤三,将上层骨架与下层骨架通过螺栓连接,并使得超导带材5穿过外支撑环10上的缺口,然后继续绕制线圈,在外支撑环10外壁上再绕制1‑2匝;在绕制过程中,超导带材
5穿过外支撑环10的缺口后在超导带材5与外支撑环10的外侧之间用与步骤二相同的方式
分别插入一层薄焊锡片;
[0056] 步骤四,绕制结束后,将线圈整体放入真空加热台中加热,使焊锡片融化,保证超导带材5与内支撑环6和外支撑环10良好的电接触。
[0057] 进一步优化方案,步骤一中,对于多根超导带材5并绕的线圈,将多根超导带材5插入不同的卡接槽9,后续操作步骤相同。
[0058] 针对上述的两个技术问题,本发明提出了一种低阻可拆卸式的超导线圈结构及其线圈绕制工艺。本发明所提出的线圈金属骨架在为线圈提供机械支撑和传导制冷的同时,
还直接作为相邻线圈的电流接头。相邻两个超导线圈之间不需要额外的电流接头,只需要
将铜骨架压接在一起即可实现串联,且接触面积大,能够有效降低接头电阻,减小损耗;另一方面,每个超导线圈都是一个独立模块,线圈之间采用压接而非焊接,便于组装和拆卸,可以根据需要改变串联的线圈个数,在检修时也可以分别检修单个线圈,仅替换掉故障的
线圈而不用整个替换,有效降低了超导磁体的运行和检修成本。
[0059] 经检索发现,目前存在一些对饼式超导线圈结构的研究和专利,但尚未发现与能够上下堆叠实现串联的可拆卸式超导线圈结构及相应绕制方法。相似的专利如下:
[0060] 中国专利申请号:CN202011261528.6,专利名称:一种实时检测高温超导线圈失超信号的骨架结构。该专利自述为:本发明提供了一种实时检测高温超导线圈失超信号的骨架结构,包括至少两个层叠布置的骨架,每个骨架包括饼状的基体,该基体的中心具有镂空部,该基体的轴向两侧分别具有第一端面和第二端面,该第二端面具有光纤光栅槽;该光纤光栅槽分别环绕基体的轴线布置,并且相邻骨架的光纤光栅槽相互错开。光纤光栅槽内具
有光纤光栅传感器组件。第一端面具有径向延伸布置的第一电流引线槽;基体还具有径向
贯穿设置的第一电流引线孔,该第一电流引线孔的延伸方向与第一电流引线槽的延伸方向
相互重合;基体还具有环绕镂空部,并且轴向贯穿设置的多个连接孔。本发明提供的骨架结构,相邻光纤上的光栅布局交错分布,可以实现线圈温度的分布式测量。
[0061] 此专利与本文欲申请专利的主要差别在于:①基本原理不同,本文欲申请专利的原理是将超导带材5直接焊接在线圈骨架上,相当于把电流接头内化到了线圈骨架里,从而省去了线圈与线圈之间/线圈与电流源之间的电流接头。而此专利中的超导带材5只是缠绕
而非焊接在骨架上,因此在与其他线圈连接或与电流源连接时,还需要额外的电流接头和
电流引线。②核心内容不同,本文欲申请专利的核心内容是一种低阻可拆卸式的线圈骨架
及相应的绕制方法,超导线圈之间可以通过堆叠实现串联,且结构紧凑。而此专利的核心内容是一种镂空的可以插入测温光纤的线圈骨架,线圈之间的连接需要额外的电流接头,也
不能通过直接堆叠实现串联。③应用环境不同,本文欲申请专利的主要应用环境是超导磁
体,旨在优化磁体结构并减小运行时的热损耗,降低磁体维护和检修的难度;而此专利的主要应用环境是失超检测,旨在对线圈温度进行实时的分布式测量。
[0062] 中国专利申请号:CN201822002064.1,专利名称:超导磁体线圈。该专利自述为:本实用新型公开了一种超导磁体线圈,包括线圈骨架和缠绕在线圈骨架周面上的超导线圈,超导线圈的至少一部分表面设置有粘接剂层,超导磁体线圈还包括:连接件和张紧件,连接件包括固定部和张紧部,张紧部与粘接剂层连接,固定部通过张紧件与线圈骨架连接。上述的超导磁体线圈通过连接件对超导线圈进行固定,使超导线圈与线圈骨架位置相对固定,
从而避免超导线圈因洛伦兹力作用与线圈骨架相对滑动,确保超导线圈位置稳定,即使在
低温环境下超导线圈也不会发生位移,能够避免出现失超,提高超导磁体线圈的稳定性。
[0063] 此专利与本文欲申请专利的主要差别在于:①基本原理不同,本文欲申请专利的原理是利用将超导带材5焊接在金属骨架上,线圈骨架本身就能作为电流接头,省去了线圈与线圈之间的电流接头和线圈与电流源之间的电流引线;而此专利的基本原理是用热膨胀
系数不同的材料作为张紧部,包裹在线圈外侧,防止低温环境下的热胀冷缩使超导带材5和线圈骨架之间出现空隙,此专利的线圈结构在串联需要额外加装电流接头,线圈与电流源
也需要通过电流引线实现连接。②核心内容不同,本文欲申请专利的核心是一种模块化的
可拆卸式的线圈骨架及相应的绕制方法,可以通过堆叠实现任意数量超导线圈的串联;而
此已公开专利的核心内容是含有连接件和张紧件的超导线圈骨架,张紧件能够协助固定超
导带材5,防止在强磁场中带材发生位移而引起失超,此已公开专利的线圈不能通过压接实现串联,在制成磁体后也不便于拆卸。
[0064] 中国专利申请号:CN201820476060.4,专利名称:超导磁体线圈。该专利自述为:本实用新型涉及超导磁体技术领域,特别涉及超导磁体线圈及线圈骨架。包括超导线圈和线圈骨架,线圈骨架与超导线圈组的几何合成后可以可逆拆解。优点:当超导线圈发生异常
时,能够提供拆解方法以便诊断和维修,从而避免后期由此引起超导磁体的超导材料从超
导态(无电阻态)向常导态(有阻态)转变,进而避免超导磁体失超而造成极大的经济损失。
[0065] 此专利与本文欲申请专利的主要差别在于:①“可拆卸”的对象不同,本文欲申请专利中的“可拆卸”,指的是多个线圈串联形成的超导磁体,拆卸其中的任意个线圈,剩下的线圈仍然可以通过压接实现串联,因此是磁体的电路结构具有可拆卸性,而非线圈的机械结构。而此已公开专利中的“可拆解”,指的是线圈骨架由多个弧形结构组成,可以拆卸单个线圈的部分骨架,对里面的超导带材5进行检修,因此是指线圈的机械结构具有可拆卸性,多个超导线圈形成的磁体不具有可拆卸性。②核心内容不同,本文欲申请专利的核心是将
电流接头内化到了线圈骨架中,实现的一种低阻可拆卸式的超导线圈结构,线圈之间可以
紧凑堆叠形成磁体,不再需要额外的电流接头;而此已公开专利的核心内容是一种机械结
构可拆解的线圈骨架,在作为磁体使用时,线圈之间仍需要留出一定空隙给电流接头,无法紧密堆叠。
[0066] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0067] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。