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一種超導磁體線圈骨架支撐結構.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510504859.0

申請日:

2015.08.17

公開號:

CN105161248A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01F 6/06申請日:20150817|||公開
IPC分類號: H01F6/06; H01F6/00 主分類號: H01F6/06
申請人: 奧泰醫療系統有限責任公司
發明人: 賈敬朝; 趙正彪; 李建志
地址: 610000四川省成都市高新西區天勤路201號
優先權:
專利代理機構: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙)51222 代理人: 李高峽
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510504859.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.12.08|||2016.01.13|||2015.12.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種超導磁體線圈骨架支撐結構,包括主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、端法蘭、支撐筋板,所述主線圈骨架粘接在主線圈骨架支撐筒體外圓周面上,所述端法蘭有兩個,分別焊接在主線圈骨架支撐筒體兩端,所述屏蔽線圈骨架支撐環有兩個,分別套在主線圈骨架支撐筒體兩端并通過支撐筋板焊接固定在端法蘭上,所述屏蔽線圈骨架粘接在屏蔽線圈骨架支撐環外圓周面上。本發明結構簡單,重量較輕,制造成本低,裝配方便,使用安全。

權利要求書

權利要求書
1.  一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:包括主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、端法蘭、支撐筋板,所述主線圈骨架粘接在主線圈骨架支撐筒體外圓周面上,所述端法蘭有兩個,分別焊接在主線圈骨架支撐筒體兩端,所述屏蔽線圈骨架支撐環有兩個,分別套在主線圈骨架支撐筒體兩端并通過支撐筋板焊接固定在端法蘭上,所述屏蔽線圈骨架粘接在屏蔽線圈骨架支撐環外圓周面上。

2.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述支撐筋板焊接在屏蔽線圈骨架支撐環內圓周面上,支撐筋板外部輪廓為梯形、矩形或三角形。

3.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述屏蔽線圈骨架一端面通過樹脂與端法蘭粘接,另一端面為自由端。

4.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述端法蘭與主線圈骨架端面之間有間隙,所述間隙處設有散熱環,所述散熱環套在主線圈骨架支撐筒體上并與主線圈骨架端面貼合,所述散熱環為銅環或銅線纏繞而成。

5.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述端法蘭為圓盤型,中間設有通孔,所述通孔遠離主線圈骨架一端設有焊接坡口。

6.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:還包括外筒,所述主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、支撐筋板都位于外筒內,所述兩個端法蘭分別焊接在外筒兩端。

7.  根據權利要求6所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、端法蘭、外筒共軸線。

8.  根據權利要求6所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述端法蘭外緣向內側折彎,所述外筒與折彎部焊接連接。

9.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述主線圈骨架、屏蔽線圈骨架均為纖維與樹脂結合而成的復合材料。

10.  根據權利要求1所述的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,其特征在于:所述主線圈骨架、屏蔽線圈骨架外圓周面上均設有環形槽。

說明書

說明書一種超導磁體線圈骨架支撐結構
技術領域
本發明涉及一種超導磁體低溫容器,尤其涉及一種超導磁體線圈骨架支撐結構。
背景技術
超導技術已經越來越廣泛的應用于MR磁體,高場NMR磁體和大功率超導儲能設備中。毫無例外,這些設備都是將超導線在加工好的線槽中纏繞形成線圈,將若干線圈置于低溫環境中使導線達到超導狀態成為超導線圈組,并向其中通入預定的電流,這個電流可能會遠大于非超導態時的最大允許電流,達到幾百安培甚至上千安培。根據安培定律df=IdL×B,及畢奧-薩伐爾定律可知,單個線圈所受的靜磁場電磁力合力與電流大小呈平方關系,該電磁力大小可以達到幾十噸乃至上百噸,如此巨大的電磁力作用在整個線圈上,根據力的傳遞,將全部由線圈骨架來承受,這便要求作為線圈支撐體的骨架及骨架支撐結構具有足夠的機械強度,充分的抗壓和抗剪切能力,以減小骨架在強大電磁力下的變形。在需要高均勻場的超導MR磁體應用中,往往還需要在主線圈和主線圈骨架外增加屏蔽線圈及屏蔽線圈骨架,兩者骨架間需要一些支撐結構進行聯接以形成封閉的低溫容器。主線圈和屏蔽線圈具有對稱結構,所以主線圈骨架和屏蔽線圈骨架也具有對稱結構,在骨架和支撐結構的限制下,整個線圈-骨架系統應該處于力的平衡狀態。當前多數單位和廠家使用無磁性的不銹鋼,銅、鋁及其合金材料制作主線圈骨架及屏蔽線圈骨架,使用梁結構或筋板結構作為主體骨架和屏蔽線圈骨架之間的聯接支 撐,再利用內外筒體、兩端法蘭或封蓋將這部分結構封閉起來形成低溫容器。也有使用復合材料作為骨架本體,使用的是預浸玻璃纖維絲纏繞固化成型體,但并未直接纏繞在金屬支撐筒體上,而是自成一體,與金屬支撐筒體間沒有直接接觸。
現有技術利用金屬材料制作主體線圈和屏蔽線圈骨架,用梁結構或筋板結構作為主體骨架和屏蔽線圈骨架之間的聯接支撐,這種骨架結構有其不利的一面。比如,使用金屬材質會導致骨架比較笨重,進而增加制造、運輸成本;金屬骨架一般具有較高的溫度相關收縮率,在低溫下尺寸收縮量比較大,可能影響超導線圈的低溫表現。梁結構或筋板結構的聯接支撐又會造成裝配復雜、制造成本增加。即便是預浸玻璃纖維絲纏繞固化的復合材料骨架,由于并未直接纏繞在金屬筒體上,線圈內徑受到限制,且需要脫模和單獨制作,需要較多的工裝夾具,產生材料浪費,使成本提高,工藝也變得復雜。
發明內容
本發明旨在提供一種超導磁體線圈骨架支撐結構,結構簡單,重量較輕,制造成本低,裝配方便,使用安全。
為達到上述目的,本發明采用的技術方案如下:
本發明公開的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,包括主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、端法蘭、支撐筋板,所述主線圈骨架粘接在主線圈骨架支撐筒體外圓周面上,所述端法蘭有兩個,分別焊接在主線圈骨架支撐筒體兩端,所述屏蔽線圈骨架支撐環有兩個,分別套在主線圈骨架支撐筒體兩端并通過支撐筋板焊接固定在端法蘭上,所述屏蔽線圈骨架粘接在屏蔽線圈骨架支撐環外圓周面上。
進一步的,所述支撐筋板焊接在屏蔽線圈骨架支撐環內圓周面上,支撐 筋板外部輪廓為梯形、矩形或三角形。
進一步的,所述屏蔽線圈骨架一端面通過樹脂與端法蘭粘接,另一端面為自由端。
進一步的,所述端法蘭與主線圈骨架端面之間有間隙,所述間隙處設有散熱環,所述散熱環套在主線圈骨架支撐筒體上并與主線圈骨架端面貼合,所述散熱環為銅環或銅線纏繞而成。
進一步的,所述端法蘭為圓盤型,中間設有通孔,所述通孔遠離主線圈骨架一端設有焊接坡口。
進一步的,還包括外筒,所述主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、支撐筋板都位于外筒內,所述外筒兩端與端法蘭焊接連接。
進一步的,所述主線圈骨架、主線圈骨架支撐筒體、屏蔽線圈骨架、屏蔽線圈骨架支撐環、端法蘭、外筒共軸線。
進一步的,所述端法蘭外緣向內側折彎,所述外筒與折彎部焊接連接。
進一步的,所述主線圈骨架、屏蔽線圈骨架均為纖維與樹脂結合而成的復合材料。
進一步的,所述主線圈骨架、屏蔽線圈骨架外圓周面上均設有環形槽。
本發明具有以下有益效果:
結構簡單,裝配方便,裝配精度高,制造成本低,使用安全。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖;
圖2為圖1在I處的放大圖;
圖3為圖1在I處的第二種實施方式放大圖。
圖中:1-主線圈骨架、2-主線圈骨架支撐筒體、3-屏蔽線圈骨架、4-屏蔽線圈骨架支撐環、5-樹脂、6-端法蘭、7-支撐筋板、8-銅環、9-外筒。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖,對本發明進行進一步詳細說明。
如圖1、圖2所示,本發明公開的一種超導磁體線圈骨架支撐結構,包括外筒9、主線圈骨架1、主線圈骨架支撐筒體2、屏蔽線圈骨架3、屏蔽線圈骨架支撐環4、端法蘭6、支撐筋板7,主線圈骨架1、屏蔽線圈骨架3均為纖維與樹脂結合而成的復合材料,主線圈骨架1通過樹脂5粘接在主線圈骨架支撐筒體2外圓周面上,端法蘭6有兩個,分別焊接在主線圈骨架支撐筒體2兩端,屏蔽線圈骨架支撐環4有兩個,分別套在主線圈骨架支撐筒體2兩端并通過支撐筋板7焊接固定在端法蘭6上,屏蔽線圈骨架3通過樹脂5粘接在屏蔽線圈骨架支撐環4外圓周面上,屏蔽線圈骨架3一端面還通過樹脂5與端法蘭6粘接,另一端面為自由端,端法蘭6與主線圈骨架1端面之間有間隙,間隙處設有銅環8,銅環8套在主線圈骨架支撐筒體2上并與主線圈骨架1端面貼合,外筒9套在最外層,兩端與端法蘭6焊接,并與主線圈骨架支撐筒體2組成封閉容器。
從圖1、圖2中還可以看出,支撐筋板7焊接在屏蔽線圈骨架支撐環4內圓周面上,支撐筋板7外部輪廓為梯形;端法蘭6為圓盤型,中間設有通孔,通孔遠離主線圈骨架1一端設有焊接坡口;主線圈骨架1、屏蔽線圈骨架3外圓周面上均設有環形槽;主線圈骨架1、主線圈骨架支撐筒體2、屏蔽線圈骨架3、屏蔽線圈骨架支撐環4、端法蘭6、銅環8、外筒9橫截面均為圓形且共軸線。
如圖3所示為端法蘭6的另一種方式,端法蘭6外緣向內側折彎,外筒9端部與端法蘭6折彎部焊接。
當然,支撐筋板7外部輪廓也可以為三角形或梯形,銅環8也可用銅絲纏繞代替。
當然,本發明還可有其它多種實施例,在不背離本發明精神及其實質的情況下,熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形,但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。

關 鍵 詞:
一種 超導 磁體 線圈 骨架 支撐 結構
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