一种超导多股线自适应夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种超导多股线自适应夹具，包括支撑轴、移动控制件、夹具盖、锥形腔和环形均匀分布在锥形腔下端的数个楔形夹块；移动控制件与支撑轴连接的中部设有压力轴承，上端设有卡簧，使二者的位置相对固定；移动控制件内壁与夹具盖上部通过螺纹连接，夹具盖下部与锥形腔固定连接；试件放置在夹具口，旋转移动控制件，由其带动夹具盖和锥形腔整体向上或向下移动，进而锥形腔下端的环形口向上移动使数个楔形夹块向中心聚拢夹紧超导股线，或向下移动使数个楔形夹块分散松开超导股线。本发明专利技术能够提供环形均匀分布的夹持力，使得各股受力均匀，可以避免股线中各股的相对滑移，确保了实验数据的精确度，适用范围广，能够在常温及低温环境正常使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自适应夹具，具体指一种针对多股多芯导线（超导股线）进行性能测试用的自适应夹具。
技术介绍
多芯导线（股线）在电力设备中应用广泛，作为超导磁体的核心部件，管内超导电缆（CICC）主要由多级超导股线绕制而成，超导股线承担着超导磁体内部超导电流的传输工作。超导股线作为大型超导磁体的基本结构材料，其在外加载荷下的变形力学性能受到多种因素的综合影响；尤其在低温、强电磁场等多种因素耦合的复杂环境下，超导股线的综合力学性能及行为直接关系到ITER的安全与稳定运行。因此，开展超导股线在常温及低温等环境下的相关力学实验就显得尤为重要，而夹具是相关力学实验中不可或缺的器具，其对超导股线的夹持效果对实验结果有着重要的影响。电子万能试验机的夹具大都为楔形夹具，夹持部分由左右两个楔形块组成，夹头是平面及V字型。如图14、15所示，在对股线夹持时，这两种夹头与股线的接触点均呈非均匀分布，一方面会对夹持部分的原结构造成改变，另一方面使得夹持时股线中各股受到的夹持力不均匀，导致各股所承受的拉载荷也不同，各股会产生不同的应变和滑移，造成测出的股线拉伸实验数据存在失真的问题。也有实验对平面夹头进行了改造，使其表面具有半圆形的槽，但由于改造后的圆弧半径固定，因此无法适应不同直径股线的夹持，针对不同直径股线的实际夹持效果如图16-18所示。此外，常见的平面夹头和V字形夹头与试件的接触面积较小，人为施加力达到夹紧状态时，无法提供足够的夹持力，造成试件在实验时与夹具存在一定程度的错动，从而使实验结果不可取。而液压夹具在夹持试件时，可以提供较大的夹持力，对于常见的标准或非标准件的实验，具有很好的实验效果。但其在夹持超导股线时，由于液压夹具夹持力较大，夹持部分的股线会产生较大变形；同时，液压夹具的夹持部分同样为平面夹头或V字形夹头，同样使得各股会产生不同程度的应变和滑移，造成测出的股线实验数据存在失真问题。而对于超导股线在低温下的实验，液压夹具由于其原理的限制无法在低温（液氮）环境下工作，而要将夹具置于低温箱之外，使得超导股线的长度成倍增加，造成超导线不必要的浪费和成本的增加。在实现本专利技术的过程中，我们发现现有夹具至少存在无法提供均匀分布或足够的夹持力，使得超导股线各股会相对滑移或错动，造成测出的股线实验数据失真，及对超导股线的外形结构造成改变等缺陷。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种超导多股线自适应夹具，能够对股线提供以环形均匀分布的夹持力，使得各股受力均匀，避免超导股线各股相对滑移或错动，确保了股线实验数据的精确度，减少了对股线结构的影响，并能适用于常温和低温环境的不同直径股线的实验。本专利技术通过以下技术方案来实现：一种超导多股线自适应夹具，包括依次套装在支撑轴上的移动控制件、夹具盖和锥形腔，以及活动安装在支撑轴下端的数个楔形夹块；其中，移动控制件与支撑轴连接的中部设有压力轴承，移动控制件上端设有卡簧，使移动控制件在支撑轴上的位置相对固定；移动控制件内壁与夹具盖上部通过螺纹连接，夹具盖下部与锥形腔固定连接，楔形夹块沿环形均匀分布在锥形腔下端的环形口；将超导股线放置在由楔形夹块形成的夹具口，旋转移动控制件，由其带动夹具盖和锥形腔整体向上或向下移动，进而锥形腔下端的环形口向上移动使数个楔形夹块向中心聚拢夹紧超导股线，或向下移动使数个楔形夹块分散松开超导股线。作为本案的优化方案，所述移动控制件上水平连接有施力杆，通过施力杆转动移动控制件。作为本案的优化方案，所述施力杆沿移动控制件圆周均匀设置有4根。作为本案的优化方案，所述支撑轴包括上端小径段、中间大径段和底部安装盘，所述夹具盖套装在大径段，楔形夹块分别活动安装在底部安装盘的卡装槽内。作为本案的优化方案，所述楔形夹块包括上端卡装块、下端夹块和中间连接部，楔形夹块通过中间连接部活动安装在支撑轴的卡装槽内；当下端夹块向中心聚拢时，夹块的上端面与支撑轴的底部安装盘紧密接触。作为本案的优化方案，所述楔形夹块沿环形均匀设置有8个。作为本案的优化方案，所述楔形夹块与超导股线接触的部分加工为锯齿形。本专利技术的有益效果是：1、采用沿环形均匀分布的多个楔形夹块结构，能够提供沿股线环形均匀分布的夹持力，使得股线各股受力均匀，有效避免了超导股线各股产生相对滑移或错动，确保了股线实验数据的精确度；2、将移动控制件由传统夹具的螺纹配合改为压力轴承形式，能够得到更大的夹持力，确保夹持状态的稳固；3、楔形夹块能达到自锁效果，随实验进行而越夹越紧，防止试件松弛或滑动；多个夹持块，使其与股线具有多个接触面，增大了夹持力；4、在不更换夹具夹块的前提下，可以夹持不同直径的股线，适用范围广；且根据实际夹持试件的形状（圆、椭圆、三角型等）需要，可通过改变夹块的数目及布局以达到最佳的夹持效果；5、能够在常温以及低温环境下正常使用，结构合理，体积小而紧凑，能够满足在密闭的低温箱中进行试件实验的正常使用要求，适于推广应用。附图说明图1为本专利技术超导多股线自适应夹具的结构剖视图；图2为本专利技术超导多股线自适应夹具的整体结构示意图；图3为本专利技术超导多股线自适应夹具中支撑轴的结构示意图；图4为本专利技术超导多股线自适应夹具中移动控制件的结构示意图；图5为本专利技术超导多股线自适应夹具中夹具盖的结构示意图；图6为本专利技术超导多股线自适应夹具中锥形腔的结构示意图；图7为本专利技术超导多股线自适应夹具中压力轴承的结构示意图；图8为本专利技术超导多股线自适应夹具中卡簧的结构示意图；图9为本专利技术超导多股线自适应夹具中楔形夹块的结构示意图；图10为本专利技术超导多股线自适应夹具在低温环境下的拉伸测试示意图；图11为本专利技术超导多股线自适应夹具夹持超导股线的示意图；图12为本专利技术超导多股线自适应夹具中移动控制件的压力轴承配合示意图；图13为现有技术中移动控制件的螺纹配合示意图；图14为现有技术中平夹头的夹持示意图；图15为现有技术中V字形夹头的夹持示意图；图16为现有技术中半圆形凹槽夹持小径股线的夹持示意图；图17为现有技术中半圆形凹槽夹持直径相当的股线的夹持示意图；图18为现有技术中半圆形凹槽夹持大径股线的夹持示意图；图中：1-支撑轴，2-移动控制件，3-夹具盖，4-锥形腔，5-楔形夹块，6-施力杆，7-压力轴承，8-卡簧，9-环形口，10-卡装槽，11-低温箱，12-超导股线，13-夹具，14-导杆，1-1-小径段，1-2-大径段，1-3-安装盘，5-1-卡装块，5-2-连接部，5-3-夹块。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本专利技术及其效果作进一步阐述。如图1-9所示，一种超导多股线自适应夹具，包括支撑轴1、移动控制件2、夹具盖3、锥形腔4和楔形夹块5，由夹具盖3和锥形腔4组成了夹具的外壳体；移动控制件2、夹具盖3和锥形腔4依次套装在支撑轴1上，其中，移动控制件2与支撑轴1连接的中部设有压力轴承7，移动控制件2的上端设有卡簧8，使得移动控制件2在支撑轴1上的位置相对固定；移动控制件2内壁与夹具盖3上部通过螺纹连接，夹具盖3下部与锥形腔4固定连接；支撑轴1下端活动安装有的数个楔形夹块5，楔形夹块5沿环形均匀分布在锥形腔4下端的环形口9，楔形夹块5优选设置有8个，能够沿各个方向环形包围所夹持物件；此外，楔形夹块5与超导股线接触的部分加工为锯齿形，增大了摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导多股线自适应夹具，其特征在于：包括依次套装在支撑轴（1）上的移动控制件（2）、夹具盖（3）和锥形腔（4），以及活动安装在支撑轴（1）下端的数个楔形夹块（5）；其中，移动控制件（2）与支撑轴（1）连接的中部设有压力轴承（7），移动控制件（2）上端设有卡簧（8），使移动控制件（2）在支撑轴（1）上的位置相对固定；移动控制件（2）内壁与夹具盖（3）上部通过螺纹连接，夹具盖（3）下部与锥形腔（4）固定连接，楔形夹块（5）沿环形均匀分布在锥形腔（4）下端的环形口（9）；将超导股线放置在由楔形夹块（5）形成的夹具口，旋转移动控制件（2），由其带动夹具盖（3）和锥形腔（4）整体向上或向下移动，进而锥形腔（4）下端的环形口（9）向上移动使数个楔形夹块（5）向中心聚拢夹紧超导股线，或向下移动使数个楔形夹块（5）分散松开超导股线。

【技术特征摘要】
1.一种超导多股线自适应夹具，其特征在于：包括依次套装在支撑轴（1）上的移动控制件（2）、夹具盖（3）和锥形腔（4），以及活动安装在支撑轴（1）下端的数个楔形夹块（5）；其中，移动控制件（2）与支撑轴（1）连接的中部设有压力轴承（7），移动控制件（2）上端设有卡簧（8），使移动控制件（2）在支撑轴（1）上的位置相对固定；移动控制件（2）内壁与夹具盖（3）上部通过螺纹连接，夹具盖（3）下部与锥形腔（4）固定连接，楔形夹块（5）沿环形均匀分布在锥形腔（4）下端的环形口（9）；将超导股线放置在由楔形夹块（5）形成的夹具口，旋转移动控制件（2），由其带动夹具盖（3）和锥形腔（4）整体向上或向下移动，进而锥形腔（4）下端的环形口（9）向上移动使数个楔形夹块（5）向中心聚拢夹紧超导股线，或向下移动使数个楔形夹块（5）分散松开超导股线。2.根据权利要求1所述的超导多股线自适应夹具，其特征在于：所述移动控制件（2）上水平连接有施力杆（6），通过施力杆（6）转动移动控制件（2）。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王省哲，陈佳祥，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62