Способ изготовления сверхпроводникового соленоида

(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТ вают простынку из слюдопластового материала, затем по всему периметру каркаса в тангенциальном направлении на расстоянии друг от друга размещают слоистые по.лосы из жаростойких слюдопластовых материалов, длина каждой из которых равна удвоенной длине цилиндрической части каркаса и высоте слоев изоляции, излишки полос от прямолинейной цилиндрической части каркаса в виде усов отгибают на щеках в радиальном направлении. После намотки провода при образовании межслойной изоляции на цилиндрическую часть намотанного слоя провода наматываю 1 простынки из слюдопластовых материалов, отгибают усы оставшейся части полос в направлении оберазующей прямолинейной части каркаса на З наружные слои витков обмотки, при этом полосы бумаг между собой, простынками и поверхностью корпуса фиксируют. 4 ил,Ф а ма ЕРХПРОления устики, Сущдрическую у наклады 00 Изобретение относится к элке,истые полосы из жарос вых материалов, длин равна удвоенной длине сти каркаса и высоте лишки полос от цилиндрической части етения - повышение качестчения замасливателя и снисти электроизоляционных отгибают на щеках в ра нии, после намотки про нии межслойнойцилиндрическую часть провода наматывают пр ластовых материалов,полос для прохождениянамотки следующего сразовании корпусной(56) Петров А.В. и Степанов А.Н. Электрическая изоляция сверхпроводящих магнитных систем электрофизических установок. М.: Информэлектро, 1983.Отчет М ОФА. 126.157., Л,: ВНИИзлектро ш 1984(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВОДНИКОВОГО СОЛЕНОИДА(57) Использование: для изготовройств экспериментальной физность изобретения; на цилинчасть каркаса по всему диаметр ектротсхниСпособнайдет применение при изготовлении устройств эксперимснтальной физики,Цель изобрва путем исклюжение стоимоматериалов.Эта цель достигается тем, что на цилиндрическую часть каркаса по всему диаметру накладывают простынку иэ слюдопластового материала, затем по всему периметру каркаса в тангенциальном направлении нэ расстоянии друг от друга размещают слотойких слюдопластокаждой из которых цилиндрической часлоев изоляции, изпрямолинейной каркаса в виде усов диальном направлевода при образоваизоляции нанамотанного слоя остынки из слюдопотгибают усы части связующего и после оя провода при обизоляции отгибают4045 50 55 усы оставшейся части полос в направлении образующей прямолинейной части каркаса на наружные слои витков обмотки, при этом полосы бумаг между собой простынками и поверхностью корпуса фиксируют.В науке и технике известны способы использования жаростойких слюдопластовых бумаг, пропитанных алюмохромфосфатными связующими, в электротермии (Электронагревательные устройства на основе композиционных резестивных материалов, Киев, И.нститут проблем материаловедения АН УССР, 1986 г., С, 30).В отличие от предлагаемого способа в приведенных способах применения жаростойких слюдопластовых бумаг, пропитанных аламохромфосфатными связками, в электротермии осуществляется путем использования готовых изделий, например трубчатых каркасов. Дополнительной пропитки полимерным связующим в этих конструкциях не требуется.Предлагаемый способ изготовления сверхпроводникового соленоида осуществляется следующим образом. Жесткий каркас, состоящий из цилиндрической части и двух щек, покрывается подготовленными заготовками о виде простынок и полос иэ жаростойкой слюдопластовой бумаги, пропитанной алюмохромфосфатным связующим, Марка бумаги, например БИЖФА, тол циной 0,1 мм.Цилиндрическая часть каркаса обматывается простынкой, на которую по диаметру расстэвляются пакеты полос. Пакеты по диаметру расставляются с зазорами. Заем пакеты полос оборачиваются простынками и чередование происходит в указанном порядке. Число слоев определяется толщиной, необходимой для электрического барьера корпусной изоляции. Зазоры по диаметру необходимы для прохождения полимерного связующего при пропитке. Простынки, полосы в пакете крепятся между собой и к поверхности каркаса в точках неотвержденным связующим.Полосы в пакете укладываются на цилиндрическую часть каркаса с образованием усов с двух сторон, которые отгибаются у щек.На корпусную изоляцию наматывается мягкий неотожженный соерхпроводник до заданного числа слоев витков,Часть усов пакета отгибается на витки, образуя межслоевую изоляцию, Усы межслоевой изоляции располагаются на цилиндрической части параллельно прямолинейной части полос. Для уменьшения слюдопластовой бумаги перед отгибом целесообразно места отгибов увлажнять. В 5 10 15 20 25 30 35 случае необходимости пакеты усов межслоевой изоляции оборачиваются простынками. В межслоевой изоляции между пакетами полос образуются в результате первоначальной расстановки их на каркасе. После выкладки,межслоевой изоляции наматывают сверхпроводниковый токопровод.По окончании намотки токопровода в катушку на последние витки отгибаются оставшиеся усы полос, Усы прокладываются в радиальном направлении простынками.С внутренней стороны щек усыпрокладываются листами слюдопластовой бумаги в последовательности, необходимой для отгиба усов для межслоевой изоляции.После образования корпусной внешней изоляции отжигают сверхпроводниковый токопровод. После чего каркас с обмоткой помещают в герметичную капсулу и пропитывают полимерным связующим.В случае каркасного соленоида каркас должен выполняться иэ немагнитного мате-риала, В случае изготовления бескаркасного соленоида требование к материалу технологического каркаса (удаленного после изготовления соленоида) не предьявляется, но такой каркас должен быть разъемным. В этом случае перед выполнением корпусной изоляции поверхность кар; каса, соприкасающаяся с изоляцией, покрывается антиадгеэионной смазкой, чтобы после пропитки обмотки полимерным связующим, каркас можно было разобрать.На фиг. 1 показана схема устройства пропитки соленоида полимерным связующим; на фиг. 2 - показан каркас катушечной обмотки с полосами и простынками иэ жаростойкой слюдопластовой бумаги; на фиг.3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2,Сверхпроводниковый соленоид 1 помещен в герметичную капсулу 2 с двумя штуцерами для подачи пропиточного состава и вакуумирования, На каркас 3 сверхпроводникового соленоида наложена корпусная изоляция, состоящая иэ слоистых полос 4 и простынок 5 из жаростойкого слюдопластового материала.Простынки положены на цилиндрическую часть, а полосы расположены по периметру каркаса в тангенциальном направлении на расстоянии друг от друга. Длина каждой слоистой полосы равна удвоенной длине цилиндрической части каркаса и высоте слоев изоляции. После намотки провода 6 при образовании межслойной 7 и внешней 8 изоляции излишки полос от прямолинейной цилиндрической части каркаса в виде усов 9 отгибают на щеках в радиаль 1823021ном направлении. Прямолинейные части полос 10 прикладываются к цилиндрической части, а усы к щекам 11, Усы части полос отогнутье в направлении образующей прямолинейной части каркаса и сами 5 полосы образуют каналы для прохождения связующего, при этом полосы бумаг между собой, простынками и поверхностью корпуса фиксируют, например кремниЯ органической смолой, 10Устройство работает следующим образом:Перед намоткой неотожженного СП - токопровода на корпус соленоида наносят корпусную изоляцию из жаростойкой слю допластовой бумаги. Листы полос в пакете скрепляют в точках между собой и простынками, с корпусом каркаса и витковой изоляцией. Скрепляющим материалом является полимерное органическое связующее, на пример кремнийорганическое.Специальная высокотемпературная обработка сверхпроводникового токонровода производится в вакуумной камере при 750 - 800 ОС в течение многих часов. Уже при 300- 25 400 С никаких признаков скрепляющего (кремнийорганического связующего) нет, т.к. оно выгорает и продукты термического разложения уносятся из камеры.Вакуумная высокотемпературная абра ботка СП - проводника должна производиться исключителЬно безмаспяной откачнойсистемой).После обработки СП-токопровода соленоида обмотку помещают в герметичную 35 капсулу, в которой производят вакуумирование и пропитку всей обмотки. Пропитывающий материал нагнетается в обмотку и по зазорам, предусмотренным во время формирования корпусной и межслоевой иэоля цией, проникает к виткам. Затем пропиточное связующее запекается.В сравнении с прототипом предлагаей способ изолирования СП-соленоида позволяет применить более дешевый электроизопяционный материал, При этом положительным эффектом в предлагаемом способе является улучшение качества изоляции. т.е. изоляция содержит много слюды.Формула изобретенияСпособ изготовления сверхпроводникового соленоида, согласно которому провод наматывают на цилиндрическую часть каркаса между его щетками, формируют межслоевую и корпусную изоляции, термообрабатывают и пропитывают связующим, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества путем исключения замасливателя и снижения стоимости электроиэоляционных материалов, на цилиндрическую часть каркаса по всему диаметру накладывают простынку из смазопластового материала, затем по всему периметру каркаса в тангенциальном направлении на расстоянии друг от друга размещают слоистые полосы из жаростойких слюдопластовых материалов, длина каждой из которых равна удвоенной длине цилиндрической части каркаса и высоте слоев изоляции, излишки полос от прямолинейной цилиндрической части каркаса в виде усов отгибают на щеках в радиальном направлении после намотки провода, при образовании межслойной изоляции на цилиндрическую часть намотанного слОя провода наматывают простынки из слюдопластовых материалов, отгибают усы части полос дпя образования каналов для прохождения связующего и после намотки следующего слоя провода при образовании корпусной изоляции отгибают усы оставщейся части полос в направлении образующей прямолинейной части каркаса на наружные слои витков обмотки, при этом полосы бумаг между собой, простынками и поверхностью корпуса фиксируют.1823021 А-А м.Г Сост гитель В.ТарабановТехред М.Моргентал Коррект Редактор ерецман иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каэ 2181 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ ССаушская наб 4/5