CN108081521A - 一种复合树脂浸渍超导体的成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合树脂浸渍超导体的成型装置，所述超导体为条状，所述装置包括：成型件、支架和导流件和组合架；所述成型件包括底部设有封头且竖直设置的复合树脂浸渍筒；所述组合架包括所述复合树脂浸渍筒支撑架和所述导流件支撑架。本发明复合树脂固化成型后为圆柱形样品，有效避免水平结构情况下成型样品横截面不规则而导致测试结果失真，有利于保证样品性能试验的客观性。

Description

一种复合树脂浸渍超导体的成型装置

技术领域

本发明涉及一种固化成型装置，具体涉及一种复合树脂浸渍超导体的成型装置。

背景技术

复合树脂材料具有机械强度高、固化收缩率低、电绝缘性能好、耐化学腐蚀等优点，在超导电力技术领域中常被用作超导体的浸渍材料，以起到紧固、导热、连接、绝缘、填充和密封等作用。经复合树脂浸渍后的超导体的力、热、电、磁性能均会发生变化。比如，由于超导体实际运行温度略高于液氮环境温度，经树脂浸渍固化后的超导体的临界电流会在一定程度上降低；超导体因局部小热量不能及时耗散而不断积累，经树脂浸渍固化后的超导体的失超传播速度会在一定程度上加快；经树脂浸渍固化后的超导体受电磁应力、因树脂与磁体热膨胀系数不同产生的应力、冷热循环过程中产生的应力等影响形成气隙缺陷，容易引起电树枝和局部放电，导致环氧树脂电绝缘性能退化，环氧树脂的使用寿命缩短。

为了使经复合树脂浸渍后的超导体达到特定的力、热、电、磁性能指标，需要对其进行试验测定，所以需要提供一种结构简单、型式独特、操作方便、易于装拆的成型装置。

发明内容

本发明提供一种复合树脂浸渍超导体的成型装置，所述超导体为条状，所述装置包括：用于复合树脂与超导体成型的成型件、用于将复合树脂导入所述成型件导流件和组合架；所述成型件包括底部设有封头且竖直设置的,复合树脂浸渍筒；所述组合架包括所述复合树脂浸渍筒支撑架和所述导流件支撑架。

所述复合树浸渍脂筒由横截面为半圆弧形型材对接组成，其顶部为喇叭状开口；所述半圆弧形型材纵向设有彼此配合的凹凸部。

所述底部封头的水平面上设有与所述复合树浸渍脂筒同轴向的用于所述超导体穿过的通孔。

所述复合树脂浸渍筒的支撑架为“上”字型，所述“上”字型支架包括第一竖直支撑柱，以及与所述第一竖直支撑柱连接的下横和上横，所述下横和上横分别为支撑所述成型装置的支撑座和夹持所述成型件夹持件。

所述“上”字型的第一竖直支撑柱的两端分别设有超导体夹持件。

所述超导体夹持件和成型件夹持件水平插接至所述第一竖直支撑柱，并可在水平方向移动；所述成型件竖直夹持在所述成型件夹持件上；所述超导体夹持件夹持超导体，使超导体位于所述成型件的轴心位置。

所述导流件支撑架为“工”字型，其上下横分别为导流件支撑台和设置于所述复合树脂浸渍筒进料端一侧的夹持臂；所述导流件支撑台通过第二竖直支撑柱设置在所述夹持臂上。

所述夹持臂包括臂和设于该臂一端的与所述成型件连接的抱箍，所述第二竖直支撑柱水平位置可调节地设置在所述臂的水平面上。所述导流件支撑台的水平面上设有数目至少为2的垂直的高度不等的用于支撑所述导流件的支撑件，且所述导流件的下端与所述成型件的上端位置对应。

所述导流件与所述支撑件铰接；并且，至少一个所述支撑件为伸缩结构，或至少一个所述支撑件竖直方向可调节的设置在所述导流件支撑台上，用于调节导流件的倾斜度。所述导流件为顶部宽、底部细的锥形槽，其底端内径与复合树脂浸渍筒的中心孔槽内径相同。

所述复合树脂浸渍筒的支撑架和导流件采用不锈钢材料制作；成型件和所述导流件支撑架采用铝合金材料制作。

与最接近的现有技术比，本发明的技术方案具有以下优异效果为：

(1)本发明的成型件采用竖直圆筒形结构，使得复合树脂固化过程中减少热应力；

(2)本发明通过改变成型槽的内径可以改变浸渍于超导体上的复合树脂厚度，从而可以研究复合树脂浸渍厚度对超导体综合性能的影响；

(3)本发明复合树脂固化成型后为圆柱形样品，有效避免水平结构情况下成型样品横截面不规则而导致测试结果失真，有利于保证样品性能试验的客观性。

附图说明

图1为本发明一种复合树脂浸渍超导体固化的成型装置支撑结构件的示意图；

图2为本发明一种复合树脂浸渍超导体固化的成型装置成型结构件的底部局部爆炸图；

图3为本发明一种复合树脂浸渍超导体固化的成型装置成型结构件的正视图；

图4为本发明一种复合树脂浸渍超导体固化的成型装置导流结构件的示意图；

图5为复合树脂浸渍超导体固化的成型装置总体示意图；

附图标记：1.导流件；2.成型件；3.复合树脂浸渍筒支撑架；4.导流件支撑架；5.超导体；11.连接件；21.复合树脂浸渍筒；22.聚酰亚胺薄膜垫片；23.底部封头；31.超导体夹持件；32.成型件夹持件；33.支撑座；34.第一竖直支撑柱；41.支撑件；42.导流件支撑台；43.调节块；44.第二竖直支撑柱；45.夹持臂。

具体实施方式

如图1所示，“上”字型支架包括：超导体固定件31、成型件的夹持件32、底座33与固定件，均采用不锈钢材料制作。其中，“上”字型支架的竖直柱两侧的固定件可以用来调节超导体固定件31和成型件的夹持件32的左右和前后位置，以保证待浸渍的超导体位于成型槽的正中位置；通过调节底座的四颗螺栓，可以调整支架使其保持水平，所述成型件的夹持件32为抱箍。

如图2所示，成型件2主要由两个横截面半圆弧形的型材、聚酰亚胺薄膜垫片22、底部封头24和螺栓螺母组成，均采用不锈钢材料制作。其中，两个横截面半圆弧形的型材除中轴线上的半圆孔槽外，在两侧轴截面分别设有长方体状的凹陷和凸起，两个横截面半圆弧形的型材的突起刚好形成配合，同时保证两个横截面半圆弧形的型材配合在一起后中心孔槽为圆柱形，用小刀在聚酰亚胺薄膜垫片22中心位置划开一道细长缝隙，用于穿插超导体5，同时其直径略大于成型件2的直径，且在细缝的两端有两个圆形的缺口，便于用螺栓紧固；底部封头23的中间开有一长方形的孔，比超导体5的横截面尺寸略大，有助于调节超导体5位置；成型件2的顶部为喇叭状的开口，如图3所示，有助于复合树脂的注入。

如图4所示，导流件支撑架4包括：支撑件41、导流件支撑台42、调节块43、第二竖直支撑柱44、夹持臂45以及螺栓螺母；

所述导流件支撑台42上至少设置数目为2的垂直的高度不等的所述导流件的支撑件；所述导流件1上设有与所述支撑件41连接的连接件11，所述连接件11与所述支撑件41铰接，所述支撑件41与各自连接的所述连接件11间的夹角彼此相等且小于180°度大于90°。

所述支撑件41竖直方向可调节的设置在所述导流件支撑台上，所述支撑件41的水平方向设置有数目至少为二的凹槽，所述导流件支撑台42设有中段嵌于该凹槽内其两端位于该导流件支撑台水平面的所述导流件的倾斜度调节块43，通过调节所述调节块43的水平位置和与嵌于不同的凹槽，来调节导流件的倾斜度。

上述导流件倾斜度调节的方式为优选方案，还可以利用其他结构形式实现倾斜度调节，例如，伸缩结构等。

所述导流件支撑台42通过第二竖直支撑柱44设置在导流件支撑架4的夹持臂45上，所述夹持臂45包括臂和设于该臂一端与成型件2连接的抱箍，所述臂上设有横向通孔，所述第二竖直支撑柱44为“工”字型，其上横与所述导流件支撑台42固定连接，下横通过螺栓和螺母纵向设置在所述横向通孔上，通过所述螺栓在横向通孔内的移动，来调节所述导流件支撑台42的水平位置，以此调节导流件1下端与成型件2间的对应位置。

上述所述导流件支撑台的调节方式为优选方案，还可以利用其他结构形式实现，例如滑轨等。

所述导流件1为顶部宽、底部细的锥形槽，其底端内径与成型件中心孔槽内径相同。

如图5所示，本发明提供的复合树脂浸渍超导体固化的成型装置，主要由导流件1、成型件2、复合树脂浸渍筒支撑架3和导流件支撑架4四大部分组成。在此装置上，即可实现复合树脂在超导体表面的浸渍，且固化成型后的样品为圆柱形，有利于保证样品性能试验的客观性；通过改变成型槽内径就可以改变浸渍于超导体上的复合树脂厚度，从而可以研究复合树脂浸渍厚度对超导体综合性能的影响。

本发明所采用的复合树脂包括以下重量配比的组分：松香改进酚醛树脂8-10份，改性醇酸树脂6-8份，填料5-8份，颜料8-12份，分散剂0.5-0.7份，溶剂55-65份；所述溶剂为醇类溶剂。

所述松香改进酚醛树脂软化点为150-170℃，酸值为15-20。

所述松香改进酚醛树脂通过以下步骤制备：取对-辛基酚2100份溶解，加入25％苛性钠液90份，37％甲醛160份，于55℃反应8h，得酚醛树脂初期缩合物；取松香750份、马来酸酐30份，酚醛树脂初期缩合物250份于反应釜中，在氮气流保护下，在180-200℃下搅拌反应3h后，加入季戊四醇106份、甘油16份，于200-270℃反应至酸值达到15-20，即得所述松香改进酚醛树脂。

所述改性醇酸树脂通过以下步骤制备：取亚麻仁油70份、甘油11.5份进行酯交换反应后，加入间苯二酸24.6份进行酯化反应，即得所述改改性醇酸树脂。

所述溶剂选自乙醇、异丙醇、正丁醇或其混合物。

所述填料采用高岭土。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合树脂浸渍超导体的成型装置，所述超导体为条状，其特征在于，所述装置包括：成型件、用于将复合树脂导入所述成型件的导流件和组合架；所述成型件包括底部设有封头且竖直设置的复合树脂浸渍筒；所述组合架包括所述复合树脂浸渍筒支撑架和所述导流件支撑架。

2.如权利要求1所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述复合树浸渍脂筒由横截面为半圆弧形型材对接组成；所述半圆弧形型材纵向设有彼此配合的凹凸部。

3.如权利要求2所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述复合树浸渍脂筒的顶部为喇叭状开口。

4.如权利要求1所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述底部封头的水平面上设有与所述复合树浸渍脂筒同轴向的用于所述超导体穿过的通孔。

5.如权利要求1所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述复合树脂浸渍筒的支撑架为“上”字型，所述“上”字型支架包括第一竖直支撑柱，以及与所述第一竖直支撑柱连接下横和上横，所述下横和上横分别为支撑所述成型装置的支撑座和成型件夹持件。

6.根据权利要求5的一种复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述“上”字型的第一竖直支撑柱的两端分别设有超导体夹持件；所述超导体夹持件和成型件夹持件水平插接至所述第一竖直支撑柱，并可在水平方向移动；所述成型件竖直夹持在所述成型件夹持件上；所述超导体夹持件夹持超导体，使超导体位于所述成型件的轴心位置。

7.根据权利要求1的一种复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述导流件支撑架为“工”字型，其上下横分别为导流件支撑台和设置于所述复合树脂浸渍筒进料端一侧的的夹持臂；所述导流件支撑台通过第二竖直支撑柱设置在所述夹持臂上。

8.如权利要求7所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述夹持臂包括臂和设于该臂一端的与所述成型件连接的抱箍，所述第二竖直支撑柱水平位置可调节地设置在所述臂的水平面上。

9.如权利要求7所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述导流件支撑台的水平面上设有数目至少为2的垂直的高度不等的用于支撑所述导流件的支撑件，且所述导流件的下端与所述成型件的上端位置对应。

10.如权利要求9所述的复合树脂浸渍超导体的成型装置，其特征在于，所述导流件与所述支撑件铰接，并且，至少一个所述支撑件为伸缩结构，或至少一个所述支撑件竖直方向可调节的设置在所述导流件支撑台上。