一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法技术

本发明专利技术公开了一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法，涉及磁体研制技术领域，其中，S型六极磁体半嵌槽式骨架结构包括：衬筒；绕线组件，绕线组件固定设置在衬筒上，且绕线组件靠近衬筒的一端，绕线组件设有三个，三个绕线组件以衬筒的中心轴呈环形阵列布设；第一挡板，相邻两个绕线组件之间均设置有一个第一挡板；第二挡板，第二挡板与相邻的第一挡板间隔设置，且每一个绕线组件所在的轴线上均设置有一个第二挡板，第二挡板与绕线组件之间存在间隙；其中，第二挡板为磁性件，第一挡板上与第二挡板对应的部分也为磁性件。本发明专利技术能够减小磁体的轴向长度，并实现磁体直线段的密绕，提高了电磁效率及线材利用率。高了电磁效率及线材利用率。高了电磁效率及线材利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法


[0001]本专利技术涉及磁体研制
，更具体的说是涉及一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法。

技术介绍

[0002]六极磁体具有校正粒子的运动轨迹作用，在粒子对撞机，重离子加速器，以及质子、重离子治疗等基础研究与民生医用领域都有着重要应用；此外，六极磁体也是电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance，ECR)离子源中的重要组成部分，为ECR离子源内部的等离子体提供径向磁场约束。
[0003]传统的六极磁体(跑道型，马鞍型等)的线圈端部由于均存在相邻反向应力问题，导致端部应力分布复杂，在使用传统六极磁体的ECR离子源中通常靠延长六极磁体的长度而减小磁体间的复杂作用力，导致ECR离子源磁体的结构不紧凑。S型六极磁体由于S型结构的新型设计可以克服传统六极磁体存在的相邻反向应力问题，还可以提供ECR离子源中所需的部分轴向磁场，因此使用S型六极磁体结构不仅可以提高积磁效率，磁体结构也更紧凑。但由于该新型S型六极磁体具有双向反角度绕制等技术问题，使该S型六极磁体的制作难度非常大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法，旨在解决上述
技术介绍
中S型六极磁体的制作难度大的问题，实现S型六极磁体的制作。
[0005]为了实现上述目的，一方面，本专利技术采用如下技术方案：一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，包括：衬筒；绕线组件，所述绕线组件具有多个绕线槽，所述绕线组件固定设置在所述衬筒上，且所述绕线组件靠近所述衬筒的一端，所述绕线组件设有三个，三个所述绕线组件以所述衬筒的中心轴呈环形阵列布设；第一挡板，所述第一挡板沿所述衬筒的轴向固定设置在所述衬筒上，且相邻两个所述绕线组件之间均设置有一个所述第一挡板；第二挡板，所述第二挡板沿所述衬筒的轴向固定设置在所述衬筒上，所述第二挡板与相邻的所述第一挡板间隔设置，且每一个所述绕线组件所在的轴线上均设置有一个所述第二挡板，所述第二挡板与所述绕线组件之间存在间隙；其中，所述第二挡板为磁性件，所述第一挡板上与所述第二挡板对应的部分也为磁性件。
[0006]进一步地，所述绕线组件为多个间隔设置的阻挡条，且所述阻挡条长度由靠近所述第二挡板向远离所述第二挡板方向逐渐增大。
[0007]进一步地，所述阻挡条为弧形结构，且弧形结构的圆心位于所述第二挡板一侧。
[0008]进一步地，所述第一挡板靠近所述阻挡条的一端超出最外侧所述阻挡条的端部。
[0009]进一步地，所述第一挡板和第二挡板的侧壁均为倾斜设置，且所述第一挡板和第二挡板靠近所述衬筒的宽度均小于远离所述衬筒的宽度。
[0010]进一步地，该S型六极磁体半嵌槽式骨架结构还包括出线盒，所述出线盒与所述衬筒固定连接。
[0011]另一方面，本专利技术还提供了一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构的绕线方法，所述绕线方法利用上述所述S型六极磁体半嵌槽式骨架结构进行绕线，具体包括以下步骤：三个绕线组件分别为第一绕线组件、第二绕线组件和第三绕线组件；将多层缆线的一端从第一绕线组件和第二绕线组件之间的第一挡板靠近第一绕线组件的一侧开始绕制，经第一绕线组件和第二绕线组件之间的第一挡板远离第一绕线组件的一端转向至该第一挡板的另一侧继续绕制，绕制经过第二绕线组件的最外侧并到达第二绕线组件和第三绕线组件之间的第一挡板，在第二绕线组件和第三绕线组件之间的第一挡板靠近第二绕线组件的一侧进行绕制，并经过该第一挡板远离第二绕线组件的一端转向至该第一挡板的另一侧继续绕制，绕设经过第三绕线组件的最外侧并到达第三绕线组件和第二绕线组件之间的第一挡板，在第三绕线组件和第一绕线组件之间的第一挡板靠近第三绕线组件的一侧进行绕设，并经过该第一挡板远离第三绕线组件的一端转向至该第一挡板的另一侧继续绕制，绕制经过第一绕线组件的最外侧并在第一绕线组件和第二绕线组件之间的第一挡板靠近第一绕线组件的一侧继续绕制，经第一绕线组件和第二绕线组件之间的第一挡板远离第一绕线组件的一端转向至该第一挡板的另一侧继续绕设，绕设经过第二绕线组件的次外侧绕线槽，以此类推，直至将第一绕线组件、第二绕线组件和第三绕线组件上的所有绕线槽均绕制完毕，最终从第一绕线组件与第一绕线组件对应的第二挡板之间的间隙结束并甩出多层缆线的端部。
[0012]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构及绕线方法，通过将S型六极磁体半嵌槽式骨架结构设置成由衬筒、绕线组件、第一挡板和第二挡板组成的结构，通过三个绕线组件的设置，能够减小磁体的轴向长度，并实现磁体直线段的密绕，提高了电磁效率及线材利用率，同时为S型双向负角度弯曲磁体的端部提供支撑，通过该骨架结构制成的S型六极磁体由于其端部所受应力方向相同，可有效解决传统的六极磁体(跑道型，马鞍型等)的线圈端部相邻反向应力问题，以实现达到应力分布优化的效果，在ECR离子源中使用该S型六极磁体不仅提高了轴向场的积磁效率，还可以通过缩短六极磁体的长度，来改善六极磁体端部的应力分布，从而实现紧凑结构的ECR离子源磁体。
[0013]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术提供的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构的结构示意图；图2为本专利技术提供的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构的左视图；图3为本专利技术提供的绕线组件的结构示意图；图4为本专利技术提供的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构安装出线盒的结构示意图；图5为本专利技术提供的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构上绕制有线圈的结构示意图。
[0016]其中：1为衬筒；2为绕线组件；3为第一挡板；4为第二挡板；5为绕线槽；6为阻挡条；7为直线密绕制槽；8为出线盒。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]参见图1
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4，本专利技术实施例公开了一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，包括：衬筒1；绕线组件2，绕线组件2具有多个绕线槽5，绕线组件2固定设置在衬筒1上，且绕线组件2靠近衬筒1的一端，绕线组件2设有三个，三个绕线组件2以衬筒1的中心轴呈环形阵列布设；第一挡板3，第一挡板3沿衬筒1的轴向固定设置在衬筒1上，且相邻两个绕线组件2之间均设置有一个第一挡板3；第二挡板4，第二挡板4沿衬筒1的轴向固定设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，包括：衬筒；绕线组件，所述绕线组件具有多个绕线槽，所述绕线组件固定设置在所述衬筒上，且所述绕线组件靠近所述衬筒的一端，所述绕线组件设有三个，三个所述绕线组件以所述衬筒的中心轴呈环形阵列布设；第一挡板，所述第一挡板沿所述衬筒的轴向固定设置在所述衬筒上，且相邻两个所述绕线组件之间均设置有一个所述第一挡板；第二挡板，所述第二挡板沿所述衬筒的轴向固定设置在所述衬筒上，所述第二挡板与相邻的所述第一挡板间隔设置，且每一个所述绕线组件所在的轴线上均设置有一个所述第二挡板，所述第二挡板与所述绕线组件之间存在间隙；其中，所述第二挡板为磁性件，所述第一挡板上与所述第二挡板对应的部分也为磁性件。2.根据权利要求1所述的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，所述绕线组件为多个间隔设置的阻挡条，且所述阻挡条长度由靠近所述第二挡板向远离所述第二挡板方向逐渐增大。3.根据权利要求2所述的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，所述阻挡条为弧形结构，且弧形结构的圆心位于所述第二挡板一侧。4.根据权利要求2或3所述的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，所述第一挡板靠近所述阻挡条的一端超出最外侧所述阻挡条的端部。5.根据权利要求1所述的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，所述第一挡板和第二挡板的侧壁均为倾斜设置，且所述第一挡板和第二挡板靠近所述衬筒的宽度均小于远离所述衬筒的宽度。6.根据权利要求1所述的S型六极磁体半嵌槽式骨架结构，其特征在于，还包括出线盒，所述出线盒与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏绍清，刘华军，张展，黄兴萌，颜正天，刘方，施毅，
申请(专利权)人：合肥国际应用超导中心，
类型：发明
国别省市：