一种轻量化超导磁悬浮磁体装置制造方法及图纸

本申请公开了一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，包括超导磁悬浮磁体、连接桥架、滑动滚轮、破风罩和绝热支撑；两个超导磁悬浮磁体分别设置在连接桥架的两侧；滑动滚轮设置在连接桥架的底部；破风罩设置在超导磁悬浮磁体的头部；超导磁悬浮磁体包括内部组件、外杜瓦、液氦进液口、氦气出气口、通电端子、信号线端子和抽空口；外杜瓦为密封结构，内部呈中空环境，内部组件设置于外杜瓦的内部；液氦进液口和氦气出气口均设置于超导磁悬浮磁体的上端；通电端子、信号线端子和抽空口设置在超导磁悬浮磁体的尾部；绝热支撑设置在氦槽的外围。解决了如何在保持超导磁悬浮磁体性能的同时，通过优化其结构设计来降低质量、提高结构强度的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及超导磁体，尤其涉及一种轻量化超导磁悬浮磁体装置。

技术介绍

1、随着超导磁体技术的不断发展，超导磁悬浮磁体因其独特的零电阻和高磁场特性，在磁悬浮轨道列车、电磁推进等领域展现出了巨大的应用潜力。然而，传统的超导磁悬浮磁体在结构设计上存在着明显的不足，尤其是其过重的质量，成为制约其应用于超高速试验的关键因素。

2、尽管目前已经有一些关于超导磁悬浮磁体结构优化的研究，但这些方法往往侧重于提高磁体的性能，而忽视了对其质量的控制。这导致了在实际应用中，超导磁悬浮磁体仍然面临着质量过大、无法满足超高速试验需求的问题。现有的超导磁悬浮磁体在结构强度设计上也存在一定的缺陷。在高速运行过程中，磁体需要承受极大的载荷和加速度，而传统的结构设计往往难以保证磁体的稳定性和可靠性。这不仅增加了磁悬浮系统的安全风险，也限制了其在更高速度下的应用。

3、因此，如何在保持超导磁悬浮磁体性能的同时，通过优化其结构设计来降低质量、提高结构强度，成为了当前待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，解决了如何在保持超导磁悬浮磁体性能的同时，通过优化其结构设计来降低质量、提高结构强度的问题。

2、本申请实施例提供了一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，包括超导磁悬浮磁体、连接桥架、滑动滚轮、破风罩和绝热支撑；两个所述超导磁悬浮磁体分别设置在所述连接桥架的两侧，被配置为产生磁场并进行磁悬浮和推进；所述滑动滚轮设置在所述连接桥架的底部，被配置为在所述超导磁悬浮磁体运行初始阶段提供支撑和滑动；所述破风罩设置在所述超导磁悬浮磁体的头部，被配置为在超导磁悬浮磁体运行过程中降低空气流阻；所述超导磁悬浮磁体包括内部组件、外杜瓦、液氦进液口、氦气出气口、通电端子、信号线端子和抽空口；所述外杜瓦为密封结构，内部呈中空环境，所述内部组件设置于外杜瓦的内部；所述内部组件包括超导线圈、超导线圈骨架、氦槽、冷屏和超导开关；所述超导线圈骨架被配置为支撑所述超导线圈，所述超导线圈骨架的受力点处设置有加强筋；所述氦槽设置在所述超导线圈骨架的外围，所述氦槽为一体式结构；所述冷屏设置在所述超导线圈的外侧，紧贴氦槽；所述超导开关并联于所述超导线圈的两端，被配置为当所述超导线圈中的电流达到稳定状态时自动闭合，形成电流环路；所述液氦进液口和所述氦气出气口均设置于超导磁悬浮磁体的上端；所述通电端子、所述信号线端子和所述抽空口设置在超导磁悬浮磁体的尾部；所述绝热支撑设置在所述氦槽的外围。

3、在一种可能的实现方式中，所述液氦进液口被配置为将液氦输入所述氦槽冷却所述超导线圈，并将挥发出的氦气从所述氦气出气口排出。

4、在一种可能的实现方式中，所述通电端子被配置为给超导磁悬浮磁体提供通电的通电接口；所述信号线端子被配置为检测超导磁悬浮磁体内部信号的检测接口；所述抽空口被配置为超导磁悬浮磁体内部抽真空的真空抽离接口。

5、在一种可能的实现方式中，所述超导线圈骨架的材质为铝合金。

6、在一种可能的实现方式中，所述氦槽的材质为不锈钢。

7、在一种可能的实现方式中，所述外杜瓦的材质为铝合金。

8、在一种可能的实现方式中，所述绝热支撑由绝热材料制成。

9、在一种可能的实现方式中，所述冷屏的材质为铝板。

10、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

11、本申请实施例提供的一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，装置中的超导磁悬浮磁体能够高效产生磁场，实现磁悬浮和推进功能。超导线圈骨架的加强筋设计，显著提升了结构稳定性，确保超导线圈在运行时能够保持稳定的磁场输出，进而提高了磁悬浮和推进的效率。连接桥架底部的滑动滚轮在超导磁悬浮磁体运行初始阶段起到了关键的支撑和滑动作用。这不仅降低了启动阶段的摩擦阻力，还有助于超导磁悬浮磁体平稳过渡到磁悬浮状态，提高了整个装置的可靠性和稳定性。破风罩的设置有效降低了超导磁悬浮磁体在运行过程中受到的空气流阻。这不仅能够减少能量损耗，提高运行效率，还有助于降低噪音和振动。外杜瓦的密封结构和内部组件的精心布局，确保了超导磁悬浮磁体内部环境的稳定。液氦进液口和氦气出气口的合理设置，使得冷却剂能够顺利循环，保证了超导线圈处于低温状态，进而维持了高效的磁场输出。超导开关的并联设计使得当超导线圈中的电流达到稳定状态时能够自动闭合，形成电流环路。这不仅简化了操作过程，还有助于提高电流的稳定性，进一步增强了超导磁悬浮磁体的性能。绝热支撑能够有效地隔离外部环境与氦槽之间的热交换。解决了如何在保持超导磁悬浮磁体性能的同时，通过优化其结构设计来降低质量、提高结构强度的问题。

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【技术保护点】

1.一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，包括超导磁悬浮磁体（1）、连接桥架（2）、滑动滚轮（3）、破风罩（4）和绝热支撑（5）；

2.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述液氦进液口（13）被配置为将液氦输入所述氦槽（113）冷却所述超导线圈（111），并将挥发出的氦气从所述氦气出气口（14）排出。

3.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述通电端子（15）被配置为给超导磁悬浮磁体（1）提供通电的通电接口；

4.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述超导线圈骨架（112）的材质为铝合金。

5.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述氦槽（113）的材质为不锈钢。

6.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述外杜瓦（12）的材质为铝合金。

7.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述绝热支撑（5）由绝热材料制成。

8.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述冷屏（114）的材质为铝板。

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【技术特征摘要】

1.一种轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，包括超导磁悬浮磁体（1）、连接桥架（2）、滑动滚轮（3）、破风罩（4）和绝热支撑（5）；

2.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述液氦进液口（13）被配置为将液氦输入所述氦槽（113）冷却所述超导线圈（111），并将挥发出的氦气从所述氦气出气口（14）排出。

3.根据权利要求1所述的轻量化超导磁悬浮磁体装置，其特征在于，所述通电端子（15）被配置为给超导磁悬浮磁体（1）提供通电的通电接口；

4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，李超，刘伟，史玉龙，孔德耀，范士友，张文涛，韩志晨，崔宏伟，闫琛，焦小明，刘晨阳，兰贤辉，马鹏，
申请(专利权)人：西安聚能超导磁体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：