一种磁铁线圈支撑结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种磁铁线圈支撑结构，它包括：支撑本体，其相对的两侧面分别开设有一凹槽；以及两个分别嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁铁线圈的支撑架，该支撑架为全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成。所述支撑本体为矽钢片制成。本实用新型专利技术通过在磁铁线圈通过的相应位置，即支撑本体的凹槽底部镶入一种由可以在高真空中使用的特种工程材料——全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成的支撑架，从而有效提高了支撑结构的绝缘性、抗冲击性、耐磨性和耐高温性等性能，避免了出现打火现象；同时，通过采用矽钢片代替陶瓷制作支撑本体，提高了纵向磁场质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于加速器脉冲磁铁或者其它类似设备的磁铁线圈支撑结构。
技术介绍
在上海光源(SSRF)中，一共具有6块涡流切割磁铁，用于增强器束流注入和引出及储存环束流注入，它们均被置于真空箱内，通过真空穿墙电极与脉冲电源连接。如图I所示，上述切割磁铁基本包括线圈7、磁芯I、涡流切割板2和上板3、后板4、底板5等紧固部件以及支撑部件6，其中，线圈7为单匝实心无氧铜，其截面为矩形或方形，绕在C型的磁芯I的背部(back leg)。电源产生的脉冲电流通过线圈7在气隙里激励出脉冲磁场，使注入或引出的束流偏转。励磁电流是底宽60us的频率为2Hz的单向半正弦脉冲；对于增强器引出厚切割磁铁，脉冲峰值电压约I. 66kV，峰值电流约10800A，产生的脉冲磁场峰值约I. 015Tesla。这就意味着线圈7在脉冲磁场里要受到2Hz洛仑兹力的冲击。·在设计和建造磁铁时，为了避免闻压打火，线圈内侧和铁芯之间必须留出一定的距离；该距离不可能太大，否则就会占用束流的空间，而受多方面因素制约，气隙空间本身不可能太大；该距离也不可能太小，因为线圈在磁场中会受到很强的磁力产生变形，如果变形使线圈接触到了铁心，则会引起打火，以至烧毁线圈和磁铁。因此，需要支撑部件来使线圈和铁芯保持距离。传统的线圈支撑部件的材料采用的是可加工陶瓷(Macor)，如图2所示，通常将支撑部件6加工成对称的上下两半，并加工成类似铁芯截面的形状，通过在线圈通过之处开槽口 60来夹注线圈。然而，这种设计的主要缺陷在于第一，由于其材料成分是氧化铝(含量95%左右)，加工时易碎且成品率很低；另夕卜，由于线圈所受的冲击力易使陶瓷崩裂，同时长期的冲击易将陶瓷支撑磨成粉末，从而导致绝缘失败和打火；第二，由于陶瓷并不导磁，因此要占用铁芯的有效磁长度，使整个纵向磁场积分降低，均匀性下降。鉴于上述情况，目前需要对这种线圈支撑部件进行改进。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术旨在提供一种磁铁线圈支撑结构，以实现线圈的稳定可靠支撑，有效避免在高压强流脉冲下出现打火现象。本技术所述的一种磁铁线圈支撑结构，它包括支撑本体，其相对的两侧面分别开设有一凹槽；以及分别嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁铁线圈的支撑架，该支撑架为全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成。在上述的磁铁线圈支撑结构中，所述支撑本体为矽钢片制成。在上述的磁铁线圈支撑结构中，所述支撑架为由一 U形部件和一封闭在该U形部件开口处的T形部件构成的框型结构。在上述的磁铁线圈支撑结构中，所述T形部件包括设置在所述凹槽底面的竖杆部和与该竖杆部垂直的横杆部；所述U形部件的开口朝向所述凹槽的底面设置，以使所述磁铁线圈穿入所述U形部件与T形部件的横杆部之间。由于采用了上述的技术解决方案，本技术通过在磁铁线圈通过的相应位置，即支撑本体的凹槽底部镶入一种由可以在高真空中使用的特种工程材料——全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成的支撑架，从而有效提高了支撑结构的绝缘性、抗冲击性、耐磨性和耐高温性等性能，避免了出现打火现象；同时，通过采用矽钢片代替陶瓷制作支撑本体，提高了纵向磁场质量；另外，还通过采用由T形部件和U形部件构成的支撑架，大大方便了磁铁线圈的安装。附图说明图I是上海光源中切割磁铁的结构截面图；图2是现有技术中线圈支撑部件的结构示意图；图3是本技术一种磁铁线圈支撑结构的结构示意图。具体实施方式以下结合附图，给出本技术的较佳实施例，并予以详细描述。如图3所示，本技术，即一种磁铁线圈支撑结构，它包括支撑本体11和两个支撑架12，其中，支撑本体11为矽钢片制成；支撑架12为全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成。支撑本体11的相对的两侧面分别开设有一凹槽13 ；两个支撑架12分别嵌置在凹槽13底部，它为由一 U形部件14和一封闭在该U形部件14开口处的T形部件15构成的框型结构；具体来说，T形部件15包括设置在凹槽13底面的竖杆部151和与该竖杆部151垂直的横杆部152 ;U形部件14的开口朝向凹槽13的底面设置，以使磁铁线圈(图中未示)穿入U形部件14与T形部件15的横杆部152之间。本实施例中，制成支撑架12的全芳香族聚酰亚胺树脂粉末为杜邦公司生产的Vespel SP-I型材料，它具有良好的抗辐射特性，出气率低，耐高温，热扩张系数与铝相当，抗疲劳和冲击，具有良好的电绝缘性，并且易于加工。使用本技术时，可预先将支撑架12的U形部件14卡在线圈上，再用T形部件15封住U形部件14的开口，最后将组合好的支撑架12嵌入支撑本体11的凹槽13底部。由此可见，本技术具有使用方便的优点。以上所述的，仅为本技术的较佳实施例，并非用以限定本技术的范围，本技术的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本技术申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本技术专利的权利要求保护范围。本技术未详尽描述的均为常规
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁铁线圈支撑结构，其特征在于，所述结构包括 支撑本体，其相对的两侧面分别开设有一凹槽；以及 两个分别嵌置在所述凹槽底部、可穿入磁铁线圈的支撑架，该支撑架为全芳香族聚酰亚胺树脂粉末制成。2.根据权利要求I所述的磁铁线圈支撑结构，其特征在于，所述支撑本体为矽钢片制成。3.根据权利要求I或2所述的磁铁线圈支...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷鸣，欧阳联华，陈嵘，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：