[實用新型]D型超導線圈的自動包帶裝置

有效

• 申請號: 202320395869.5
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN219534295U
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 鄧泉;吳軍;劉國贊;戴林強;劉樹文;賴伏亮;湯堯清;何健
• 申請（專利權）人: 株洲南方機電制造有限公司
• 主分類號: H01F41/12
• 分類號: H01F41/12
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 易娜

本實用新型提供了一種D型超導線圈的自動包帶裝置，包括安裝座和包帶頭，包帶頭通過聯動機構與安裝座安裝；所述聯動機構包括平移結構和連桿，平移結構與安裝座活動連接，平移結構能沿著安裝座徑向移動；連桿一端通過一級旋轉結構與平移結構活動連接，一級旋轉結構能繞連接處旋轉；連桿另一端活動連接有二級旋轉結構，二級旋轉結構能繞連接處旋轉，包帶頭與二級旋轉結構固定；一級旋轉結構和二級旋轉結構的旋轉軸與平移結構平移方向垂直；在包帶頭的兩側分別安裝有測距傳感器，實時檢測線圈中心線偏離的距離。本實用新型所述的裝置，應用于包繞機沿D型導軌運動的D形線圈的自動包繞系統，可以實現邊調整包帶姿態，邊包帶的功能。

技術領域

本實用新型涉及核聚變技術領域，更具體地，涉及一種D型超導線圈的自動包帶裝置。

背景技術

核聚變堆環向場大型鎧裝Nb3?Sn超導線圈外形結構為D形螺旋線圈，在進行匝間絕緣自動包帶時，包帶頭要實時保持正確的包帶姿態即（包帶中心點在線圈中心線上，且該點切線與包帶頭平面垂直）。因為超導線圈形狀復雜，不能通過我們平常用的人工示教采點方法來獲得包帶軌跡和姿態。

目前國內大型超導D型線圈的自動絕緣包帶技術處于研制階段，針對D型線圈絕緣包帶均用人工包扎，或者爬行包繞機包帶，人工包帶包帶效率低，無法保證包帶一致性，而爬行包帶方法包帶，線圈將承受包帶機的所有重量，容易損傷線圈。

申請號為202111616482.X，專利名稱為一種核聚變堆環向場大型鎧裝Nb3Sn超導線圈匝間絕緣自動包繞系統的專利，包括單匝導體放送系統、自動包繞機系統、線圈承載平臺及模具、自動控制系統4個組成部分。熱處理后的鎧裝Nb3?Sn超導線圈通過單匝導體放送系統進行分層吊裝，并通過分匝機械手將導體按螺旋下落姿態逐匝放出；自動包繞機系統沿線圈輪廓運動，承載單匝螺旋導體的重量，并按照絕緣結構完成匝間絕緣自動包繞。線圈承載平臺用于承載絕緣包繞后的線圈重量，通過限位模具控制線圈的外形輪廓；單匝導體放送系統和自動包繞機系統在自動控制系統的作用下同步運動。所述匝間絕緣自動包繞系統，具有承載力大、分匝穩定可靠、適應復雜絕緣結構、包繞疊包率和張力可控、自動化程度高、維修方便、實用性強等優點。

該專利正是公開了一種D形線圈的自動包繞系統，利用仿D形導軌，自動包繞機沿D型導軌運動，同時包帶頭沿線圈中心運動和包帶，如果理論上D形線圈和D形導軌形狀一致，則可以正確完成自動包帶，即包帶中心點在線圈中心線上，且該點切線與包帶頭平面垂直。實際上因為線圈繞制的誤差以及D型導軌的加工裝配誤差，導致自動包繞機沿D型導軌運動時，包帶中心與線圈中心不重合，包帶平面與包帶點切線不垂直，出現包帶質量不穩定，疊包率不符合要求等問題。

針對大型D型超導復雜線圈，自動包繞過程中，怎么自動獲取正確的包帶軌跡，消除裝配和加工等誤差給包帶質量帶來的影響，是一個亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對大型D型超導復雜線圈，在仿D型導軌上進行自動包繞時，由于線圈繞制誤差和D型導軌加工裝配誤差，難以保證包帶頭實時保持正確的包帶姿態的技術問題，提供一種可在線調整包帶姿態的D型超導線圈的自動包帶裝置，可以實現邊調整包帶姿態，邊包帶的功能。

本實用新型的上述目的通過以下技術方案予以實現：

一種D型超導線圈的自動包帶裝置，包括安裝座和包帶頭，包帶頭安裝于安裝座上，包帶頭通過聯動機構與安裝座安裝，所述聯動機構包括平移結構，平移結構一端與安裝座連接，另一端連接有包帶頭；在安裝座上還安裝有驅動裝置一驅動平移結構沿著安裝座徑向移動；在包帶頭的一側安裝有測距傳感器，實時檢測線圈中心線偏離的距離。

在實際包帶過程中，因為加工和裝配誤差的關系，在軌道的某一點處，包帶頭的包帶點會與超導線圈中心線不重合。在包帶頭的一側設置測距傳感器，控制系統根據該測距傳感器測得的數據，控制平移結構沿安裝座徑向移動的距離。