一種真空離心浸漬裝置，包括真空浸漬罐(3)和真空混料罐(11)，兩個罐體連接有加熱裝置。真空混料罐(11)內的攪拌槳(13)通過真空混料罐外的電機(12)控制其轉速；輸液管道(9)通過真空混料罐(11)底部的出料口連接到真空浸漬罐(3)頂部的進料口；輸液管道(9)上，在真空浸漬罐(3)頂部的進料口處裝有進料口閥門(6)，在真空混料罐(11)底部的出料口處裝有出料口閥門(10)。在所述的真空浸漬罐(3)內底部安裝有旋轉臺(5)，旋轉臺(5)與真空浸漬罐外的旋轉電機(1)連接，通過真空浸漬罐外的旋轉電機(1)控制其轉速；超導線圈(4)固定在旋轉臺(5)上。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種超導線圈的真空離心浸漬裝置。
技術介紹
線圈的浸漬絕緣處理是保證線圈導線之間絕緣性能的一個重要的處理工藝，將環氧樹脂通過浸漬進入到線圈內部，均勻的分布在線圈導線的匝間與層間，最后環氧樹脂固化后與線圈成為一個整體。浸漬工藝往往決定著線圈能否使用以及線圈的性能。浸漬工藝是不可逆的一步成型工藝，所以對要求線圈絕緣性能較高的場合，浸漬工藝將起到決定性的作用。超導線圈是利用在一定的臨界溫度下電阻為零的超導線繞制而成，超導線圈在臨界溫度下可以承受較大的電流，從而產生強磁場。超導磁體就是基于超導線圈的這個特性設計制造出來，根據所需的磁場大小、均勻度等設計線圈的層數、匝數等。超導線圈在勵磁過程中，由于受到強電磁力作用，超導線之間有相對運動的趨勢，如果發生相對運動，會相互摩擦生熱，從而使局部溫度上升超過超導臨界溫度，就會引發失超。為此，在超導線圈繞制過程中，必須保證線圈超導線之間有良好的絕緣強度，既能保證超導線之間不發生短路，相互絕緣，又能使超導線圈成為一個整體，提高超導線圈的強度。目前，低溫超導線圈中應用較廣泛的是鈮鈦，鈮三錫超導線圈，主要是由于其機械性能、電磁性能、成本綜合性能優越。對于鈮鈦超導線圈，可以采用一邊繞制超導線，一邊涂刷環氧樹脂的方法，但這種方法涂刷的環氧樹脂含有較多氣泡，在最終繞制成的超導線圈中會殘留有氣孔，使得這種微小的間隙在勵磁過程中會增加失超的可能性，降低超導線圈的使用性能。而對于鈮三錫超導線圈，由于其特殊的工藝條件，需要進行高溫熱處理形成超導A15相，而熱處理后的超導線很脆，機械性能較差，所以只能在高溫熱處理前先繞制成線圈，高溫熱處理后采用真空浸漬技術把環氧樹脂浸漬到超導線圈內部，而不能邊繞制邊涂刷環氧樹脂。因此，真空浸漬技術在超導線圈的制造過程中是一個十分重要的技術環節，對于能否達到設計的磁場技術指標起非常關鍵的作用。超導線圈的浸漬絕緣處理是保證線圈導線之間絕緣性能的一個重要的處理工藝，將環氧樹脂通過浸漬進入到超導線圈內部，均勻的分布在超導線圈導線的匝間與層間，最后環氧樹脂固化后與超導線圈成為一個整體。浸漬工藝往往決定著最終超導線圈能否應用以及超導線圈最終的性能，浸漬工藝一般是不可逆的一步成型工藝，所以對在絕緣性能要求較高的工作環境下使用的超導線圈，浸漬工藝將起到決定性的作用。目前，真空浸漬的方法主要有滴浸，沉浸，真空壓力浸漬三種，其中，真空壓力浸漬能得到緊密的無氣隙的絕緣，是浸漬效果最好的。真空壓力浸漬是把需要浸漬的線圈放在特定容器中，首先對容器抽真空，以除去容器和線圈內部的空氣和水分等，然后把預先除氣處理的環氧樹脂輸入到真空容器中，浸沒線圈，利用真空和毛細作用，對線圈進行真空浸漬環氧樹脂，然后放掉真空，通入空氣或者惰性氣體施加正壓，使環氧樹脂更加充分的浸漬到線圈內部，利用高真空和加壓交替循環作用，填充滿線圈內部的間隙，從而達到較好的浸漬效果。目前超導線圈浸漬工藝多采用真空壓力浸漬，基本步驟為：將超導線圈放在一個容器中，然后把放有線圈的容器置于浸漬罐內，對浸漬罐抽真空，然后將環氧樹脂輸入到真空浸漬罐內的容器中，把線圈浸沒，保壓一定時間后向浸漬罐內充入空氣或惰性氣體加壓，將環氧樹脂壓入線圈內部。線圈浸漬完成后從浸漬罐內取出容器，此時線圈浸沒在容器中，周圍充滿環氧樹脂，需要將線圈從容器中取出，并清理掉線圈周圍多余的環氧樹脂，得到最終浸漬完成的線圈。以上線圈浸漬工藝為一次性浸漬成型，不能對浸漬過程是否充分做出判斷。此外，浸漬完成后需要將線圈從容器中取出，并去除多余的環氧樹脂，該后期處理過程很難操作?，F有真空浸漬裝置的核心部件是真空浸漬罐，通過對浸漬罐抽真空和加正壓，將環氧樹脂填充進線圈中。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的真空浸漬一次成型中無法充分判斷浸漬效果的缺點，提出一種超導線圈真空浸漬裝置及其浸漬方法。本專利技術裝置結構簡單，浸漬方法效果良好，能夠在浸漬的同時判斷浸漬效果。本專利技術的目的是通過下述技術方案而實現的。一種超導線圈真空浸漬裝置，包括真空浸漬罐、真空混料罐、連接真空浸漬罐和真空混料罐罐體的物料輸送管道，以及閥門。其中，真空浸漬罐連接第一加熱裝置，并在罐體上蓋安裝第一溫度計，以控制真空浸漬罐內的加熱溫度。真空浸漬罐連接真空泵，并在罐體上蓋安裝第一真空壓力表，以對真空浸漬罐抽真空，并顯示罐體真空度。真空浸漬罐內底部安裝有一個旋轉臺，旋轉臺與真空浸漬罐外的旋轉電機連接，通過旋轉電機控制旋轉臺的轉速。旋轉臺上開有六個徑向槽，徑向槽內固定有六根可調夾持螺桿，通過六根可調夾持螺桿把超導線圈骨架外沿壓緊以固定超導線圈。通過調節可調夾持螺桿在槽中的位置，可以固定不同尺寸超導線圈。超導線圈固定在旋轉臺上平穩轉動，且速度可調。真空混料罐連接第二加熱裝置，并在罐體上蓋安裝第二溫度計，以控制真空混料罐內的加熱溫度。同時，真空混料罐連接有真空泵，并在罐體上蓋安裝第二真空壓力表，以對真空混料罐抽真空，并顯示罐體真空度。真空混料罐內安裝有攪拌槳，攪拌槳通過真空混料罐外的電機控制其轉速，用以攪拌混料罐中的環氧樹脂，使環氧樹脂溫度均勻且脫氣充分。超導線圈骨架上開有均勻分布的通孔或軸向槽，這些通孔或軸向槽作為浸漬通道，使環氧樹脂浸漬到超導線圈內部，通孔或軸向槽的尺寸保證骨架上繞制的超導線不會陷進通孔或軸向槽內。真空混料罐和真空浸漬罐連接有帶閥門的輸液管道。輸液管道通過真空混料罐底部的出料口連接到真空浸漬罐頂部的進料口。輸液管道上，在真空浸漬罐頂部進料口處安裝有進料口閥門，在真空混料罐底部的出料口處安裝有出料口閥門。真空混料罐的水平位置高于真空浸漬罐，當兩罐體壓差為零時，環氧樹脂可以在重力的作用下輸入到真空浸漬罐中。真空浸漬罐進料口的下方連接一段鋼絲管作為導管，導管的一端深入到超導線圈的中心孔內，把從真空浸漬罐進料口輸入的環氧樹脂引流到超導線圈的中心孔內。真空浸漬罐使用透明材料制作，包括石英玻璃和鋼化玻璃，以便觀察真空浸漬罐內部超導線圈的真空浸漬情況。采用本專利技術裝置的真空浸漬過程如下：1)將超導線圈固定在真空浸漬罐中的旋轉臺上，進行預加熱，同時對真空浸漬罐抽真空。加熱溫度為60～100℃，抽真空至真空度為200～2Pa，保溫和保壓時間為12～48h，以除去超導線圈中的水分，增加超導線圈與環氧樹脂的浸潤性，有利于環氧樹脂充分填充到超導線圈中。旋轉臺通過連接在真空浸漬罐外的旋轉電機控制其運轉；2)將環氧樹脂加入真空混料罐中，同時對真空混料罐加熱，并對真空混料罐抽真空，加熱溫度為40～80℃，抽真空至真空度為500～50Pa，保溫和保壓時間為30～60min，以脫去環氧樹脂中的氣體，避免氣體分子隨環氧樹脂浸漬到超導線圈中形成氣泡和空洞，氣泡和空洞會破壞環氧樹脂在超導線層間和匝間的連續性，削弱環氧樹脂對超導線層間和匝間的絕緣和強化作用；3)調整真空混料罐出料口閥門和真空浸漬罐的進料口閥門，將真空混料罐中經真空脫氣的環氧樹脂緩慢地輸入到真空浸漬罐中。真空浸漬罐內的環氧樹脂通過導管流入到超導線圈的中心孔內；4)開啟真空泵，對真空浸漬罐抽真空至真空度為100～2Pa。然后打開旋轉電機，帶動旋轉臺以0～500r/min的轉速轉動，使超導線圈平穩轉動。超導線圈骨架中心處的環氧樹脂在離心力的作用下，通過骨本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種真空離心浸漬裝置，所述的裝置包括真空浸漬罐(3)、真空混料罐(11)、連接真空浸漬罐(3)和真空混料罐(11)罐體之間的物料輸送管道(9)，以及閥門；真空浸漬罐(3)連接有第一加熱裝置(2)和真空泵(19)，真空混料罐(11)連接有第二加熱裝置(14)和真空泵(19)；真空浸漬罐(3)的罐體上蓋安裝有第一真空壓力表(7)和第一溫度計(8)，真空混料罐(11)罐體上蓋安裝第二真空壓力表(15)和第二溫度計(16)；真空混料罐(11)內裝有攪拌槳(13)，通過真空混料罐外的電機(12)控制攪拌槳(13)的轉速；輸液管道(9)通過真空混料罐(11)底部的出料口連接到真空浸漬罐(3)頂部的進料口；輸液管道(9)上，在真空浸漬罐(3)頂部的進料口處裝有進料口閥門(6)，在真空混料罐(11)底部的出料口處裝有出料口閥門(10)，其特征在于：在所述的真空浸漬罐(3)內底部安裝有旋轉臺(5)，旋轉臺(5)與真空浸漬罐外的旋轉電機(1)連接，通過真空浸漬罐外的旋轉電機(1)控制其轉速；超導線圈(4)固定在旋轉臺(5)上。
【技術特征摘要】
1.一種真空離心浸漬裝置，所述的裝置包括真空浸漬罐(3)、真空混料罐(11)、連接真空浸漬罐(3)和真空混料罐(11)罐體之間的物料輸送管道(9)，以及閥門；真空浸漬罐(3)連接有第一加熱裝置(2)和真空泵(19)，真空混料罐(11)連接有第二加熱裝置(14)和真空泵(19)；真空浸漬罐(3)的罐體上蓋安裝有第一真空壓力表(7)和第一溫度計(8)，真空混料罐(11)罐體上蓋安裝第二真空壓力表(15)和第二溫度計(16)；真空混料罐(11)內裝有攪拌槳(13)，通過真空混料罐外的電機(12)控制攪拌槳(13)的轉速；輸液管道(9)通過真空混料罐(11)底部的出料口連接到真空浸漬罐(3)頂部的進料口；輸液管道(9)上，在真空浸漬罐(3)頂部的進料口處裝有進料口閥門(6)，在真空混料罐(11)底部的出料口處裝有出料口閥門(10)，其特征在于：在所述的真空浸漬罐(3)內底部安裝有旋轉臺(5)，旋轉臺(5)與真空浸漬罐外的旋轉電機(1)連接，通過真空浸漬罐外的旋轉電機(1)控制其轉速；超導線圈(4)固定在旋轉臺(5)上。2.根據權利要求1所述的真空離心浸漬裝置，其特征在于：所述的旋轉臺(5)上開有六個徑向槽，徑向槽內固定有六根螺桿，通過六根螺桿把超導線圈(4)的骨架外沿壓緊，固定超導線圈；通過調節螺桿在徑向槽中的位置，能夠固定不同尺寸超導線圈。3.根據權利要求1所述的真空離心浸漬裝置，其特征在于，所述的真空浸漬罐(3)進料口下方連接有導管，導管的一端深入到超導線圈(4)的中心孔內，把從真空浸漬罐(3)進料口輸入的環氧樹脂引流到超導線圈(4)的中心孔內。4.根據權利要求1所述的真空離心浸漬裝置，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫萬碩，王秋良，程軍勝，李蘭凱，陳順中，崔春艷，戴銀明，
申請(專利權)人：中國科學院電工研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11
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