專利名稱：超導(dǎo)磁懸浮支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁懸浮支承裝置。
背景技術(shù)：
隨著低溫技術(shù)的發(fā)展和新型超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)技術(shù)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用?；诔瑢?dǎo)體各種特性研制的超導(dǎo)儀器儀表在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、國防建設(shè)以及科學(xué)探索中發(fā)揮著重要的作用。超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)是基于低溫超導(dǎo)體邁斯納效應(yīng)研制的一種無摩擦懸浮軸承，其在慣性導(dǎo)航、精密儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)工作在低溫環(huán)境下，材料的化學(xué)活動(dòng)性、膨脹系數(shù)都非常低，且超導(dǎo)體的完全抗磁性、無電阻的特性使得超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)的運(yùn)行功耗極低，因此超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定、精度高、抗干擾能力強(qiáng)和損耗低等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中為了減少超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)中因供電電源不穩(wěn)定而產(chǎn)生的干擾力矩，需要將超導(dǎo)線圈閉環(huán)運(yùn)行。由于超導(dǎo)磁懸浮支承裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，低溫超導(dǎo)接頭需要現(xiàn)場制 作，這給系統(tǒng)的裝配帶來不便，也影響超導(dǎo)接頭的質(zhì)量，降低了系統(tǒng)的可靠性。另外如果支承環(huán)節(jié)出現(xiàn)技術(shù)故障，排查和維修也需要大量的時(shí)間和精力，這也降低了超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)的應(yīng)用效果。中國專利ZL01226956.5的超導(dǎo)磁懸浮裝置采用多組超導(dǎo)線圈組成的球形線圈來懸浮超導(dǎo)轉(zhuǎn)子，球形線圈的組裝和定位比較復(fù)雜，難以進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，且未采用閉環(huán)運(yùn)行模式，無法脫離超導(dǎo)電源運(yùn)行，影響了應(yīng)用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)的可靠性，簡化裝配和故障維修過程，提出一種超導(dǎo)磁懸浮支承裝置。本發(fā)明具有可靠性高、裝配簡便和維護(hù)方便的特點(diǎn)。本發(fā)明裝置包括制冷機(jī)、低溫容器、冷屏、液氦容器、安裝蓋、超導(dǎo)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子腔、力口熱電源、超導(dǎo)電源以及支承模塊。所述的制冷機(jī)安裝在低溫容器的上端，制冷機(jī)的一級冷頭位于低溫容器內(nèi)部。冷屏為卷筒形狀，置于低溫容器內(nèi)部，并通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在低溫容器的上端蓋下部，同時(shí)冷屏的上端面與制冷機(jī)的一級冷頭下端面通過螺栓緊固在一起。液氦容器安裝在冷屏內(nèi)部，通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在冷屏的上端面。制冷機(jī)的二級冷頭位于冷屏內(nèi)部，制冷機(jī)的二級冷頭的下端面與液氦容器的上端面通過螺栓緊固在一起。所述的安裝蓋位于液氦容器內(nèi)部，通過螺栓固定在液氦容器的上端蓋下面。轉(zhuǎn)子腔位于液氦容器內(nèi)部，為球腔結(jié)構(gòu)，在以轉(zhuǎn)子腔中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)軸上對稱分布有六個(gè)圓形豁口。支承模塊共有六個(gè)，結(jié)構(gòu)相同，均具有凹圓面結(jié)構(gòu)，通過螺栓分別安裝在轉(zhuǎn)子腔外壁上的六個(gè)圓形豁口上。六個(gè)支承模塊的凹圓面與轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)球面形成一個(gè)完整球面。六個(gè)支承模塊對稱分布在以轉(zhuǎn)子腔中心為原點(diǎn)的正交坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸上，為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子提供豎直方向和水平方向上的支承力。位于豎直方向上部的支承模塊通過螺栓與安裝蓋的下端面固定在一起。超導(dǎo)轉(zhuǎn)子為低溫超導(dǎo)材料制作的表面閉合的空心球體，位于轉(zhuǎn)子腔內(nèi)。支承模塊和轉(zhuǎn)子腔所構(gòu)成的球腔為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子的活動(dòng)空間。支承模塊和轉(zhuǎn)子腔所構(gòu)成的球腔為真空腔體。
所述的支承模塊包括超導(dǎo)線圈、超導(dǎo)整形塊、超導(dǎo)環(huán)、進(jìn)線超導(dǎo)接頭、出線超導(dǎo)接頭、超導(dǎo)開關(guān)以及支承基座。其中超導(dǎo)環(huán)為低溫超導(dǎo)材料制作的有一定高度和厚度的無縫管狀結(jié)構(gòu)，其功能是保持通過超導(dǎo)環(huán)中孔的磁通量為零。超導(dǎo)整形塊由低溫超導(dǎo)材料制作，為軸對稱結(jié)構(gòu)，與超導(dǎo)環(huán)同軸布置，超導(dǎo)整形塊沿旋轉(zhuǎn)軸方向有通孔。超導(dǎo)整形塊加工成型后延軸向方向切開，隨后再粘合在一起。超導(dǎo)整形塊先切開再粘合在一起是防止超導(dǎo)整形塊形成完整環(huán)狀結(jié)構(gòu)，造成磁通無法通過其中孔。所述超導(dǎo)整形塊的作用是讓所述超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的磁場從超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子之間的間隙通過，從而達(dá)到為磁場整形的目的。所述超導(dǎo)線圈位于超導(dǎo)整形塊的下面，超導(dǎo)線圈勵(lì)磁后所產(chǎn)生的磁場經(jīng)超導(dǎo)線圈中孔至超導(dǎo)整形塊的中孔然后進(jìn)入超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子之間的支承間隙，后從超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)環(huán)之間的間隙經(jīng)超導(dǎo)線圈的下方返回至超導(dǎo)線圈的中孔，從而形成閉合磁路。超導(dǎo)轉(zhuǎn)子受到超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的磁壓力而懸浮在轉(zhuǎn)子腔內(nèi)。所述的超導(dǎo)環(huán)、超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)線圈都安裝在圓柱形的支承基座上。在支承基座上遠(yuǎn)離超導(dǎo)整形塊的一端加工有凹槽，進(jìn)線超導(dǎo)接頭、出線超導(dǎo)接頭和超導(dǎo)開關(guān)安裝固定在支承基座的凹槽內(nèi)。所述的支承模塊共有六個(gè)，結(jié)構(gòu)相同，采用標(biāo)準(zhǔn)化工藝統(tǒng)一制作，便于安裝和維護(hù)，提高了可靠性。所述的超導(dǎo)轉(zhuǎn)子、超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)環(huán)均由同一種低溫超導(dǎo)材料制作，支承基座由黃銅制作。更進(jìn)一步地，所述的超導(dǎo)轉(zhuǎn)子、超導(dǎo)整形塊和超導(dǎo)環(huán)均由鈮制作。所述的超導(dǎo)線圈和超導(dǎo)開關(guān)均由鈮鈦超導(dǎo)線繞制而成。所述的進(jìn)線超導(dǎo)接頭的一端與超導(dǎo)電源的正端連接，另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈的輸入端和超導(dǎo)開關(guān)的輸入端連接。所述的出線超導(dǎo)接頭一端與超導(dǎo)電源的負(fù)端連接，另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈的輸出端和超導(dǎo)開關(guān)的輸出端連接。加熱電源的正端與超導(dǎo)開關(guān)的加熱輸入端連接，加熱電源的負(fù)端與超導(dǎo)開關(guān)的加熱輸出端連接。所述的進(jìn)線超導(dǎo)接頭和出線超導(dǎo)接頭均是采用焊接工藝制作的。本發(fā)明的工作過程是:準(zhǔn)備給超導(dǎo)線圈勵(lì)磁時(shí)，先打開加熱電源，維持超導(dǎo)開關(guān)斷開狀態(tài)，打開超導(dǎo)電源給超導(dǎo)線圈勵(lì)磁。當(dāng)超導(dǎo)線圈中電流達(dá)到指定的電流時(shí)，關(guān)閉加熱電源，超導(dǎo)開關(guān)恢復(fù)導(dǎo)通狀態(tài)。由于超導(dǎo)線圈存在電感，所以當(dāng)超導(dǎo)電源的輸出電流從指定電流逐步減小到零時(shí)，流過超導(dǎo)開關(guān)的電流逐步從零增加到指定電流，隨后斷開超導(dǎo)電源，勵(lì)磁完畢。超導(dǎo)線圈中的電流經(jīng)出線超導(dǎo)接頭、超導(dǎo)開關(guān)、進(jìn)線超導(dǎo)接頭和超導(dǎo)線圈形成閉合電流回路。由于超導(dǎo)接頭的電阻小于10_13歐姆，因此超導(dǎo)線圈中的電流可以運(yùn)行很長時(shí)間不衰減。支承模塊中的超導(dǎo)線圈閉環(huán)運(yùn)行后無需超導(dǎo)電源和外部反饋控制，超導(dǎo)線圈中的電流就能為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子提供穩(wěn)定的懸浮磁場，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)子的長時(shí)間穩(wěn)定懸浮。本發(fā)明的有益效果是:支承部分采用模塊化設(shè)計(jì)，將超導(dǎo)接頭、超導(dǎo)開關(guān)、超導(dǎo)整形塊、超導(dǎo)環(huán)、超導(dǎo)線圈包含其中，支承模塊對外只留有電源接線，能脫離超導(dǎo)電源閉環(huán)運(yùn)行，簡化了系統(tǒng)控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)。支承模塊與轉(zhuǎn)子腔通過定位螺栓緊固，當(dāng)支承模塊失效時(shí)，直接更換模塊即可，簡化了故障維修過程。另外，由于支承模塊采用同一工藝批次制作，超導(dǎo)接頭質(zhì)量容易控制，這也提高了超導(dǎo)磁懸浮支承系統(tǒng)的可靠性。
附圖 說明


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1制冷機(jī)，2—級冷頭，3 二級冷頭，4低溫容器，5冷屏，6液氦容器，7安裝蓋，8轉(zhuǎn)子腔，9超導(dǎo)轉(zhuǎn)子，10支承模塊；圖2為支承模塊10的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:11超導(dǎo)線圈，12超導(dǎo)整形塊，13超導(dǎo)環(huán)，14進(jìn)線超導(dǎo)接頭，15出線超導(dǎo)接頭，16超導(dǎo)開關(guān)，17支承基座；圖3為支承模塊10的電氣連接圖。圖中:11超導(dǎo)線圈，14進(jìn)線超導(dǎo)接頭，15出線超導(dǎo)接頭，16超導(dǎo)開關(guān)，18加熱電源，19超導(dǎo)電源。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明裝置機(jī)械部分包括制冷機(jī)1、低溫容器4、冷屏5、液氦容器6、安裝蓋7、轉(zhuǎn)子腔8、超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9以及支承模塊10。制冷機(jī)I安裝在低溫容器4的上端，制冷機(jī)I的一級冷頭2位于低溫容器4內(nèi)部。冷屏5為卷筒形狀，置于低溫容器4內(nèi)部，并通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在低溫容器4的上端蓋下部，同時(shí)冷屏5的上端面與制冷機(jī)I的一級冷頭2下端面通過螺栓緊固在一起。液氦容器6安裝在冷屏5內(nèi)部，通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在冷屏5的上端面。制冷機(jī)I的二級冷頭3位于冷屏5內(nèi)部，制冷機(jī)I的二級冷頭3的下端面與液氦容器6的上端面通過螺栓緊固在一起。安裝蓋7位于液氦容器6內(nèi)部，通過螺栓固定在液氦容器6的上端蓋下面。轉(zhuǎn)子腔8位于液氦容器6內(nèi)部，為球腔結(jié)構(gòu)，在以轉(zhuǎn)子腔8中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)軸上對稱分布有六個(gè)圓形豁口。支承模塊10共有六個(gè)，結(jié)構(gòu)相同，均具有凹圓面結(jié)構(gòu)，通過螺栓分別安裝在轉(zhuǎn)子腔8外壁上的六個(gè)圓形豁口上。六個(gè)支承模塊10的凹圓面與轉(zhuǎn)子腔8的內(nèi)球面形成一個(gè)完整球面。六個(gè)支承模塊10對稱分布在以轉(zhuǎn)子腔8中心為原點(diǎn)的正交坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸上，為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9提供豎直方向和水平方向上的支承力。位于豎直方向上部的支承模塊10通過螺栓與安裝蓋7的下端面固定在一起。超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9為低溫超導(dǎo)材料制作的表面閉合的空心球體，位于轉(zhuǎn)子腔8內(nèi)。支承模塊10和轉(zhuǎn)子腔8所構(gòu)成的球腔為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9的活動(dòng)空間。支承模塊10和轉(zhuǎn)子腔8所構(gòu)成的球腔為真空腔體。如圖2所示，支承模塊10包括超導(dǎo)線圈11、超導(dǎo)整形塊12、超導(dǎo)環(huán)13、進(jìn)線超導(dǎo)接頭14、出線超導(dǎo)接頭15、超導(dǎo)開關(guān)16以及支承基座17。其中超導(dǎo)環(huán)13為低溫超導(dǎo)材料制作的有一定高度和厚度的無縫管狀結(jié)構(gòu)，其作用是保持通過超導(dǎo)環(huán)13中孔的磁通量為零。超導(dǎo)整形塊12由低溫超導(dǎo)材料制作，為軸對稱結(jié)構(gòu)，與超導(dǎo)環(huán)13同軸布置，超導(dǎo)整形塊12沿旋轉(zhuǎn)軸方向有通孔。超導(dǎo)整形塊12加工成型后延軸向方向切開，隨后再粘合在一起。超導(dǎo)整形塊12先切開再粘合在一起的目的是防止超導(dǎo)整形塊12形成完整環(huán)狀結(jié)構(gòu)，造成磁通無法通過其中孔。所述超導(dǎo)整形塊12的作用是讓所述超導(dǎo)線圈11產(chǎn)生的磁場從超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9之間的間隙通過，從而達(dá)到為磁場整形的目的。所述超導(dǎo)線圈11位于超導(dǎo)整形塊12的下面，超導(dǎo)線圈11勵(lì)磁后所產(chǎn)生的磁場經(jīng)超導(dǎo)線圈11中孔至超導(dǎo)整形塊12的中孔然后進(jìn)入超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9之間的支承間隙，后從超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)環(huán)13之間的間隙經(jīng)超導(dǎo)線圈11的下方返回至超導(dǎo)線圈11的中孔，從而形成閉合磁路。超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9受到超導(dǎo)線圈11產(chǎn)生的磁壓力而懸浮在轉(zhuǎn)子腔8內(nèi)。超導(dǎo)環(huán)13、超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)線圈11都安裝在圓柱形的支承基座17上。在支承基座17上遠(yuǎn)離超導(dǎo)整形塊12的一端加工有凹槽，進(jìn)線超導(dǎo)接頭14、出線超導(dǎo) 接頭15和超導(dǎo)開關(guān)16安裝固定在支承基座17的凹槽內(nèi)。所述的支承模塊10共有六個(gè)，結(jié)構(gòu)相同，采用標(biāo)準(zhǔn)化工藝統(tǒng)一制作。所述的超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9、超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)環(huán)13均由同一種低溫超導(dǎo)材料制作，支承基座17由黃銅制作。更進(jìn)一步地，所述的超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9、超導(dǎo)整形塊12和超導(dǎo)環(huán)13均由鈮制作。所述的超導(dǎo)線圈11和超導(dǎo)開關(guān)16均由鈮鈦超導(dǎo)線繞制而成。如圖3所示，支承模塊10的電氣接線部分包括超導(dǎo)線圈11、進(jìn)線超導(dǎo)接頭14、出線超導(dǎo)接頭15、超導(dǎo)開關(guān)16、加熱電源18和超導(dǎo)電源19。進(jìn)線超導(dǎo)接頭14的一端與超導(dǎo)電源19的正端連接，另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈11的輸入端和超導(dǎo)開關(guān)16的輸入端連接。出線超導(dǎo)接頭15 —端與超導(dǎo)電源19的負(fù)端連接，另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈11的輸出端和超導(dǎo)開關(guān)16的輸出端連接。加熱電源18的正端與超導(dǎo)開關(guān)16的加熱輸入端連接，加熱電源18的負(fù)端與超導(dǎo)開關(guān)16的加熱輸出端連接。進(jìn)線超導(dǎo)接頭14和出線超導(dǎo)接頭15均采用焊接工藝制作。本發(fā)明的工作過程是:準(zhǔn)備給超導(dǎo)線圈11勵(lì)磁時(shí)，先打開加熱電源18，維持超導(dǎo)開關(guān)16斷開狀態(tài)，打開超導(dǎo)電源19給超導(dǎo)線圈11勵(lì)磁。當(dāng)超導(dǎo)線圈11中電流達(dá)到指定的電流時(shí)，關(guān)閉加熱電源18，超導(dǎo)開關(guān)16恢復(fù)導(dǎo)通狀態(tài)。由于超導(dǎo)線圈11存在電感，所以當(dāng)超導(dǎo)電源19的輸出電流從指定電流逐步減小到零時(shí)，流過超導(dǎo)開關(guān)16的電流逐步從零增加到指定電流，隨后斷開 超導(dǎo)電源19，超導(dǎo)線圈11勵(lì)磁完畢。超導(dǎo)線圈11中的電流經(jīng)出線超導(dǎo)接頭15、超導(dǎo)開關(guān)16、進(jìn)線超導(dǎo)接頭14和超導(dǎo)線圈11形成閉合電流回路。由于進(jìn)線超導(dǎo)接頭14和出線超導(dǎo)接頭15的電阻均小于10_13歐姆，因此超導(dǎo)線圈11中的電流可以運(yùn)行很長時(shí)間不衰減。支承模塊9中的超導(dǎo)線圈11閉環(huán)運(yùn)行后無需超導(dǎo)電源19和外部反饋控制，超導(dǎo)線圈11中的電流就能為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9提供穩(wěn)定的懸浮磁場，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)子9的長時(shí)間穩(wěn)定懸浮。
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于所述的支承裝置包括制冷機(jī)(I)、低溫容器(4)、冷屏(5)、液氦容器(6)、安裝蓋(7)、轉(zhuǎn)子腔(8)、超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)，以及支承模塊(10);制冷機(jī)(I)安裝在低溫容器(4)的上端，制冷機(jī)(I)的一級冷頭(2)位于低溫容器(4)內(nèi)部；冷屏(5)為卷筒形狀，置于低溫容器(4)內(nèi)部，并通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在低溫容器(4)的上端蓋下部，同時(shí)冷屏(5)的上端面與制冷機(jī)(I)的一級冷頭(2)下端面通過螺栓緊固在一起；液氦容器(6)安裝在冷屏(5)內(nèi)部，通過高強(qiáng)度、低熱導(dǎo)率的拉桿固定在冷屏(5 )的上端面；制冷機(jī)(I)的二級冷頭(3 )位于冷屏(5 )內(nèi)部，制冷機(jī)(I)的二級冷頭(3 )的下端面與液氦容器(6)的上端面通過螺栓緊固在一起；安裝蓋(7)位于液氦容器(6)內(nèi)部，通過螺栓固定在液氦容器(6)的上端蓋下面；轉(zhuǎn)子腔(8)位于液氦容器(6)內(nèi)部，為球腔結(jié)構(gòu)，在以轉(zhuǎn)子腔(8)中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)軸上對稱分布有六個(gè)圓形豁口 ；支承模塊(10)共有六個(gè)，結(jié)構(gòu)相同，均具有凹圓面結(jié)構(gòu)，通過螺栓分別安裝在轉(zhuǎn)子腔(8)外壁上的六個(gè)圓形豁口上；六個(gè)支承模塊(10)的凹圓面與轉(zhuǎn)子腔(8)的內(nèi)球面形成一個(gè)完整球面；六個(gè)支承模塊(10)對稱分布在以轉(zhuǎn)子腔(8)中心為原點(diǎn)的正交坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸上，為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)提供豎直方向和水平方向上的支承力；位于豎直方向上部的支承模塊(10)通過螺栓與安裝蓋(7)的下端面固定在一起；超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)為低溫超導(dǎo)材料制作的表面閉合的空心球體，位于轉(zhuǎn)子腔(8)內(nèi)；支承模塊(10)和轉(zhuǎn)子腔(8)所構(gòu)成的球腔為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)的活動(dòng)空間。
2.按照權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于支承模塊(10)包括超導(dǎo)線圈(11)、超導(dǎo)整形塊(12)、超導(dǎo)環(huán)(13)、進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)、出線超導(dǎo)接頭(15)、超導(dǎo)開關(guān)(16)，以及支承基座(17);其中超導(dǎo)環(huán)(13)為低溫超導(dǎo)材料制作的無縫管狀結(jié)構(gòu)；超導(dǎo)整形塊(12)為軸對稱結(jié)構(gòu)，與超導(dǎo)環(huán)(13)同軸布置，超導(dǎo)整形塊(12)沿旋轉(zhuǎn)軸方向有通孔，由低溫超導(dǎo)材料制作；超導(dǎo)整形塊12加工成型后延軸向方向切開，隨后再粘合在一起；超導(dǎo)線圈(11)位于超導(dǎo)整形塊(12)的下面，超導(dǎo)線圈(11)勵(lì)磁后所產(chǎn)生的磁場經(jīng)超導(dǎo)線圈(11)的中孔至超導(dǎo)整形塊(12)的中孔然后進(jìn)入超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)之間的支承間隙，再從超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)環(huán)(13)之間的間隙經(jīng)超導(dǎo)線圈(11)的下方返回至超導(dǎo)線圈(11)的中孔，形成閉合磁路；超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)受到超導(dǎo)線圈(11)產(chǎn)生的磁壓力而懸浮在轉(zhuǎn)子腔(8)內(nèi)；超導(dǎo)環(huán)(13)、超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)線圈(11)均安裝在圓柱形的支承基座(17)上；支承基座(17)上遠(yuǎn)離超導(dǎo)整形塊(12)的一端加工有凹槽，進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)、出線超導(dǎo)接頭(15)和超導(dǎo)開關(guān)(16)安裝固定在支承基座(17)的凹槽內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于支承模塊(10)的電氣連接部分包括超導(dǎo)線圈(11)、進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)、出線超導(dǎo)接頭(15)、超導(dǎo)開關(guān)(16)、加熱電源(18)和超導(dǎo)電源(19);進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)的一端與超導(dǎo)電源(19)的正端連接，進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)的另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈(11)的輸入端和超導(dǎo)開關(guān)(16)的輸入端連接；出線超導(dǎo)接頭(15)的一端與超導(dǎo)電源(19)的負(fù)端連接，出線超導(dǎo)接頭(15)的另一端同時(shí)與超導(dǎo)線圈(11)的輸出端和超導(dǎo)開關(guān)(16)的輸出端連接；加熱電源(18)的正端與超導(dǎo)開關(guān)(16)的加熱輸入端連接，加熱電源18與超導(dǎo)開關(guān)(16)的加熱輸出端的負(fù)端連接。
4.按照權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)、超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)環(huán)(13)均由鈮制作；支承基座(17)由黃銅制作。
5.按照權(quán)利要求2或3所述 的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于超導(dǎo)線圈(11)和超導(dǎo)開關(guān)(16)由鈮鈦超導(dǎo)線繞制。
6.按照權(quán)利要求2或3所述的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于進(jìn)線超導(dǎo)接頭(14)和出線超導(dǎo)接頭(15)均采用焊接工藝制作。
7.按照權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其特征在于轉(zhuǎn)子腔(8)和支承模塊(10)所形成的 球腔是真空腔體。
全文摘要
一種超導(dǎo)磁懸浮支承裝置，其六個(gè)支承模塊(10)對稱分布在以轉(zhuǎn)子腔(8)中心為原點(diǎn)的正交坐標(biāo)系坐標(biāo)軸上。開通加熱電源(18)，斷開超導(dǎo)開關(guān)(16)，由超導(dǎo)電源(19)為超導(dǎo)線圈(11)勵(lì)磁。超導(dǎo)線圈(11)產(chǎn)生的磁場經(jīng)超導(dǎo)線圈(11)中孔至超導(dǎo)整形塊(12)的中孔，再進(jìn)入超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)之間的支承間隙，從超導(dǎo)整形塊(12)和超導(dǎo)環(huán)(13)之間的間隙經(jīng)超導(dǎo)線圈(11)的下方返回至超導(dǎo)線圈(11)的中孔，形成閉合磁路。超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)受超導(dǎo)線圈(11)產(chǎn)生的磁斥力而懸浮。超導(dǎo)線圈(11)勵(lì)磁完畢，關(guān)閉加熱電源(18)接通超導(dǎo)開關(guān)(16)，然后斷開超導(dǎo)電源(19)，超導(dǎo)線圈(11)的電流便能為超導(dǎo)轉(zhuǎn)子(9)提供穩(wěn)定的懸浮磁場。
文檔編號(hào)F16C32/04GK103225650SQ20131014566
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者劉建華, 王秋良, 胡新寧, 崔春艷, 王暉, 李獻(xiàn) 申請人:中國科學(xué)院電工研究所