[發(fā)明專利]一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置

在審

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• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116380320A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖冠宇;金環(huán);韓厚祥;張康;劉華軍
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國際應(yīng)用超導中心
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11818
• 代理人: 朱芳斌

本發(fā)明公開了一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置，包括彎曲成形部、張力檢測部；所述的彎曲成形部包括檢測裝置底座、滑輪組機構(gòu)、彎曲模具移動機構(gòu)；所述滑輪組機構(gòu)包括滑輪底座、軸承滑輪；所述彎曲模具移動機構(gòu)包括直線滑軌、彎曲模具、彎曲模具連接板；所述張力檢測部包括測力計、絲桿、絲桿連接板、擋板。本發(fā)明采用上述一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易，適用性強，解決了REBCO超導電纜在彎曲過程中的張力檢測問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超導電纜設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置。

背景技術(shù)

超導材料的發(fā)展極大的推動了能源、醫(yī)療、電力、通訊以及科學研究等技術(shù)的發(fā)展。面向未來聚變堆適用的大型超導磁體具有大電流、高磁場的特點，目前廣泛應(yīng)用的Nb3Sn和NbTi低溫超導材料難以滿足未來高場環(huán)境下的應(yīng)用需求。因此，能夠滿足15T以上大電流、高磁場的實用型超導材料Bi2212和REBCO帶材，成為了重要的研究對象。其中，Bi2212線材特殊的熱處理工藝，嚴重制約了其在大型導體中的應(yīng)用。REBCO帶材具有高上臨界場、良好的機械強度、無需熱處理的制備工藝以及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢，可用于研制新型的高場超導電纜，具有重大的應(yīng)用潛力。由于單根REBCO帶材載流較小，為了滿足高場、大電流的應(yīng)用需求，國內(nèi)外研究人員提出了多種超導電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要包括超導扁帶連續(xù)換位(Roebel)復合電纜、扭絞堆疊(TSTC)復合電纜以及螺旋繞制的圓形電纜(CORC)等。

彎曲性能是評估超導電纜的重要參數(shù)之一，未來聚變磁體和加速器磁體需要成熟的REBCO超導長電纜制造工藝。目前REBCO超導長電纜需采用自動化機械設(shè)備繞制，制備過程中，電纜需卷繞在放線和收線輪上，因此經(jīng)過了多次彎曲過程。由于REBCO超導帶材的臨界電流具有獨特的應(yīng)變敏感特性，電纜的彎曲張力會導致繞制的REBCO帶材產(chǎn)生額外的應(yīng)力應(yīng)變，從而可能導致帶材之間的電流重新分布和臨界電流的退化，甚至對電纜造成不可逆的機械損傷。因此，通過檢測裝置，實時檢測電纜彎曲過程的彎曲張力大小，了解REBCO帶材的臨界電流對電纜彎曲張力的響應(yīng)，對REBCO超導電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制造工藝的優(yōu)化具有重要的意義。但目前，現(xiàn)有的測力裝置無法滿足實時檢測REBCO超導電纜彎曲張力的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易，適用性強，解決了REBCO超導電纜在彎曲過程中的張力檢測問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種REBCO超導電纜彎曲張力的檢測裝置，包括彎曲成形部、張力檢測部；所述的彎曲成形部包括檢測裝置底座、滑輪組機構(gòu)、彎曲模具移動機構(gòu)；所述滑輪組機構(gòu)包括滑輪底座、軸承滑輪；所述彎曲模具移動機構(gòu)包括直線滑軌、彎曲模具、彎曲模具連接板；所述張力檢測部包括測力計、絲桿、絲桿連接板、擋板。

優(yōu)選的，所述檢測裝置底座為不銹鋼板材質(zhì)，其中軸線設(shè)有滑軌固定槽，其兩側(cè)設(shè)有滑輪組定位孔。

優(yōu)選的，所述滑輪底座均通過滑輪底座軸連接固定于滑輪組定位孔，所述滑輪組定位孔與滑輪底座軸裝配有滾珠軸承。

優(yōu)選的，所述軸承滑輪為聚氨酯包膠軸承滑輪，滑輪圓周設(shè)有圓弧形的超導電纜槽；所述軸承滑輪通過滑輪軸固定連接于滑輪定位孔。

優(yōu)選的，所述直線滑軌包括導軌、滑塊。

優(yōu)選的，所述彎曲模具為尼龍材質(zhì)的圓盤，圓周設(shè)有圓弧形電纜槽，圓盤軸心安裝軸承支撐座，所述軸承支撐座上設(shè)有滾珠軸承。

優(yōu)選的，所述絲桿連接板為不銹鋼材料，呈L型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有加強筋，垂直面上設(shè)有絲桿連接孔。

優(yōu)選的，所述測力計為數(shù)顯式測力計，位于彎曲模具連接板和絲桿連接板之間。

優(yōu)選的，所述擋板為不銹鋼板材質(zhì)，焊接于檢測裝置底座上，其中心位置設(shè)有與絲桿相同規(guī)格的絲桿螺紋孔。