一种可拆卸的线圈骨架

技术领域

本发明涉及线圈绕制技术领域，具体为一种可拆卸的线圈骨架。

背景技术

随着科学界对磁场的深入认识，越来越多的工况中需要用到各种不同强度的磁场，如回旋管用强磁场系统、性能测试用背景场强磁场系统以及磁分离等生产用强磁场系统。随着用各类科研和生产用磁场系的需求增加，其使用工况也对线圈的结构尺寸和性能提出了特殊的要求。

在磁体的设计中，为保证足够大的磁场强度、极少的空间占用和苛刻的性能要求，工程师必须考虑如何减小线圈的空间占用和减重，常规线圈绕制是先加工具有特定尺寸的骨架，再在骨架上绕制线圈，但常规做法有着不可避免的缺点：

1、使用常规骨架绕线，由于骨架自身需要占用一定的空间，在励磁到同等磁场强度的前提下，会增加线材的使用量，增大整个线圈所占空间，在一些对安装空间有苛刻要求的情况下，其缺点更加突出。

2、由于有骨架线圈的骨架材料大多为奥氏体金属材质，这将导致线圈整体重量增大，针对有重量要求的特殊使用工况，常规骨架绕线往往无计可施，例如航天领域，其产品的重量是核心性能要求，同时，在超导磁体领域中，超导磁体的运行需要极低温环境，常规骨架绕线增加了线圈重量，对冷却系统提出了的更高的要求，延长了超导磁体的降温时间，恶化了磁体的环境适应性。

3、使用常规骨架绕线不能实现快速脱模，由于使在使用环氧树脂或其他固化剂后，线圈与骨架有着紧密的接触，无法安全的拆除骨架。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可拆卸的线圈骨架，为超导线圈和常规导体线圈的绕制、真空浸渍和脱模提供一种方案。解决上述现有技术存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可拆卸的线圈骨架，包括两端用于轴向和径向定位的端部胀紧板，所述端部胀紧板内部设置有涨芯，所述端部胀紧板外侧设置有紧固件和定位孔，所述端部胀紧板中心处贯穿设置有胀紧螺杆，所述胀紧螺杆两端分别连接有紧固螺母，所述涨芯外侧设置有涨套，所述涨套内部设置有连接孔。

进一步而言，所述涨芯呈圆锥筒体状，所述涨芯至少设置有一段，可沿环向分为多段拼接。

进一步而言，所述涨套通过连接孔与紧固件的配合连接于端部胀紧板内部，所述涨套下侧的内圆锥面与涨芯紧密贴合，所述涨套外圆面为绕线面。

进一步而言，所述涨芯与涨套紧密贴合形成圆柱筒体。

进一步而言，所述涨套至少设置有两个。

进一步而言，所述胀紧螺杆与紧固螺母至少设置有一组。

本发明还提供了一种可拆卸的线圈骨架的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1，安装涨芯和端部胀紧板，涨芯与端部胀紧板进行轴向定位时保证两者端面紧贴，进行径向定位时，保证涨芯的内圆面与端部胀紧板的外圆面配合完好，配合完成后使用紧固件进行固定；

步骤2，安装涨套和端部胀紧板，涨套与端部胀紧板进行轴向定位时保证两者断面紧贴，涨套与端部胀紧板进行径向定位时，保证涨套的外圆面与端部胀紧板的内圆面紧贴，配合完成后使用紧固件进行固定，但不要拧紧紧固件；

步骤3，将步骤1和步骤2中完成的两个部件进行配合，使涨芯和涨套的圆锥面进行配合，使用胀紧螺杆和紧固螺母缓慢紧固，最终使涨套的外圆面与端部胀紧板的内圆面紧密配合，形成可拆卸的线圈骨架。

步骤4，涨套之间有微小间隙，使用软质硅胶逐一进行填充占位，防止线圈真空浸渍后，浸渍介质将此空间填充；

步骤5，在可拆卸骨架上喷涂脱模剂，并将其通过定位孔安装在绕线机上进行绕线；

步骤6，绕线完成后对线圈进行环氧树脂真空浸渍；

步骤7，针对完成真空浸渍的线圈，拆除紧固螺母，并移除涨芯，对涨套沿着径向轻微施加力，即可使涨套外径减小，达到与骨架与线圈脱模分离的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该发明通过涨芯，涨套，胀紧螺杆，紧固螺母和端部胀紧板组成可拆卸线圈骨架，在进行绕线时可以使绕线骨架重复使用，便于快速拆卸，能够安全的拆除线圈骨架，提高工作效率。

2、可拆卸的线圈骨架主要包含一段或多段外圆锥筒体状的涨芯，两段或多段内圆锥筒体状的涨套，涨套为两段或多段，各段之间有较小的间隙，在绕线绕制或真空浸渍完成后，调整涨芯拉杆可压缩各段之间的间隙，使之形成的外圆直径减小，方便脱离线圈内表面，方便线圈在绕制或真空浸渍完成后的脱模，使用可拆卸线圈骨架进行绕线和真空浸渍，可以实现线圈与骨架的快速便捷脱模。

3、使用可拆卸线圈骨架进行线圈设计时，可以节省线圈空间占用，减少线材使用量，减小线圈重量，改善线圈系统的环境适应性。

本发明解决了各种线圈在绕线和真空浸渍后的脱模难题，为降低线圈的重量和体积占用提供了可行的解决办法。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3位本发明的A-A向结构示意图；

图中：1-涨芯、2-涨套、3-胀紧螺杆、4-紧固螺母、5-端部胀紧板、6-紧固件、7-定位孔、8-连接孔。

具体实施方式

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。

实施例一：本发明可拆卸的线圈骨架

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

一种可拆卸的线圈骨架，包括两端用于轴向和径向定位的端部胀紧板5，端部胀紧板5内部设置有涨芯1，端部胀紧板5外侧设置有紧固件6和定位孔7，端部胀紧板5中心处贯穿设置有胀紧螺杆3，胀紧螺杆3两端分别连接有紧固螺母4，涨芯1外侧设置有涨套2，涨套2内部设置有连接孔8。

本发明中，涨芯1呈圆锥筒体状，涨芯1至少设置有一段，可沿环向分为多段拼接。

本发明中，涨套2通过连接孔8与紧固件6的配合连接于端部胀紧板5内部，涨套2下侧的内圆锥面与涨芯1紧密贴合，涨套2外圆面为绕线面。

本发明中，涨芯1与涨套2紧密贴合形成圆柱筒体。

本发明中，涨套2至少设置有两个。

本发明中，胀紧螺杆3与紧固螺母4至少设置有一组。

实施例二：本发明可拆卸的线圈骨架的使用方法

本发明提供的一种可拆卸的线圈骨架的使用方法，包括如下步骤：

步骤1，如图3所示，安装涨芯1和端部胀紧板5，涨芯1与端部胀紧板5进行轴向定位时保证两者端面紧贴，进行径向定位时，保证涨芯1的内圆面与端部胀紧板5的外圆面配合完好，配合完成后使用紧固件6进行固定；

步骤2，如图2所示，安装8个涨套2和端部胀紧板5，8个涨套2与端部胀紧板5进行轴向定位时保证两者断面紧贴，8个涨套2与端部胀紧板5进行径向定位时，保证8个涨套2的外圆面与端部胀紧板5的内圆面紧贴，配合完成后使用紧固件6进行固定，但不要拧紧紧固件6；

步骤3，将步骤1和步骤2中完成的两个部件进行配合，使涨芯1和8个涨套2的圆锥面进行配合，使用胀紧螺杆3和紧固螺母4缓慢紧固，最终使8个涨套2的外圆面与端部胀紧板5的内圆面紧密配合，形成可拆卸的线圈骨架。

步骤4，8个涨套2之间有微小间隙，使用软质硅胶逐一进行填充占位，防止线圈真空浸渍后，浸渍介质将此空间填充；

步骤5，在可拆卸骨架上喷涂脱模剂，并将其通过定位孔7安装在绕线机上进行绕线；

步骤6，绕线完成后对线圈进行环氧树脂真空浸渍；

步骤7，针对完成真空浸渍的线圈，拆除紧固螺母4，并移除涨芯1，对8个涨套2沿着径向轻微施加力，即可使8个涨套2外径减小，达到与骨架与线圈脱模分离的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。