[发明专利]一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置

说明书

本发明公开了一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置，包括弯曲成形部、张力检测部；所述的弯曲成形部包括检测装置底座、滑轮组机构、弯曲模具移动机构；所述滑轮组机构包括滑轮底座、轴承滑轮；所述弯曲模具移动机构包括直线滑轨、弯曲模具、弯曲模具连接板；所述张力检测部包括测力计、丝杆、丝杆连接板、挡板。本发明采用上述一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置，结构简单、操作简易，适用性强，解决了REBCO超导电缆在弯曲过程中的张力检测问题。

技术领域

本发明属于超导电缆设技术领域，具体涉及一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置。

背景技术

超导材料的发展极大的推动了能源、医疗、电力、通讯以及科学研究等技术的发展。面向未来聚变堆适用的大型超导磁体具有大电流、高磁场的特点，目前广泛应用的Nb3Sn和NbTi低温超导材料难以满足未来高场环境下的应用需求。因此，能够满足15T以上大电流、高磁场的实用型超导材料Bi2212和REBCO带材，成为了重要的研究对象。其中，Bi2212线材特殊的热处理工艺，严重制约了其在大型导体中的应用。REBCO带材具有高上临界场、良好的机械强度、无需热处理的制备工艺以及产业化的发展趋势，可用于研制新型的高场超导电缆，具有重大的应用潜力。由于单根REBCO带材载流较小，为了满足高场、大电流的应用需求，国内外研究人员提出了多种超导电缆的结构设计，主要包括超导扁带连续换位(Roebel)复合电缆、扭绞堆叠(TSTC)复合电缆以及螺旋绕制的圆形电缆(CORC)等。

弯曲性能是评估超导电缆的重要参数之一，未来聚变磁体和加速器磁体需要成熟的REBCO超导长电缆制造工艺。目前REBCO超导长电缆需采用自动化机械设备绕制，制备过程中，电缆需卷绕在放线和收线轮上，因此经过了多次弯曲过程。由于REBCO超导带材的临界电流具有独特的应变敏感特性，电缆的弯曲张力会导致绕制的REBCO带材产生额外的应力应变，从而可能导致带材之间的电流重新分布和临界电流的退化，甚至对电缆造成不可逆的机械损伤。因此，通过检测装置，实时检测电缆弯曲过程的弯曲张力大小，了解REBCO带材的临界电流对电缆弯曲张力的响应，对REBCO超导电缆的结构设计以及制造工艺的优化具有重要的意义。但目前，现有的测力装置无法满足实时检测REBCO超导电缆弯曲张力的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置，结构简单、操作简易，适用性强，解决了REBCO超导电缆在弯曲过程中的张力检测问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种REBCO超导电缆弯曲张力的检测装置，包括弯曲成形部、张力检测部；所述的弯曲成形部包括检测装置底座、滑轮组机构、弯曲模具移动机构；所述滑轮组机构包括滑轮底座、轴承滑轮；所述弯曲模具移动机构包括直线滑轨、弯曲模具、弯曲模具连接板；所述张力检测部包括测力计、丝杆、丝杆连接板、挡板。

优选的，所述检测装置底座为不锈钢板材质，其中轴线设有滑轨固定槽，其两侧设有滑轮组定位孔。

优选的，所述滑轮底座均通过滑轮底座轴连接固定于滑轮组定位孔，所述滑轮组定位孔与滑轮底座轴装配有滚珠轴承。

优选的，所述轴承滑轮为聚氨酯包胶轴承滑轮，滑轮圆周设有圆弧形的超导电缆槽；所述轴承滑轮通过滑轮轴固定连接于滑轮定位孔。

优选的，所述直线滑轨包括导轨、滑块。

优选的，所述弯曲模具为尼龙材质的圆盘，圆周设有圆弧形电缆槽，圆盘轴心安装轴承支撑座，所述轴承支撑座上设有滚珠轴承。

优选的，所述丝杆连接板为不锈钢材料，呈L型结构，两侧设有加强筋，垂直面上设有丝杆连接孔。

优选的，所述测力计为数显式测力计，位于弯曲模具连接板和丝杆连接板之间。

优选的，所述挡板为不锈钢板材质，焊接于检测装置底座上，其中心位置设有与丝杆相同规格的丝杆螺纹孔。