专利摘要

本发明公开了一种磁通泵用旋转装置，包括：安装架和磁体安装结构；安装架包括套装在旋转轴上的安装环和安装杆，若干根安装杆可拆卸地固定在安装环上，并沿安装环的外圆周面均匀分布；磁体安装结构包括套筒、磁体安装壳和螺丝，套筒的一端与磁体安装壳固定连接，套筒的另一端可拆卸地套装固定到安装杆上；在磁体安装壳上，远离套筒的一端设置用于装入永磁体的开口，磁体安装壳的第一端面上密布设置多个第一螺纹孔，第一螺纹孔用于通过螺丝将永磁体固定在磁体安装壳的内腔中。采用本发明旋转装置进行实验确定超导线圈的最大感应电流时，不需要对旋转装置进行反复地加工，能够快速完成永磁体的安装，保证实验效率，快速确定永磁体的形状和安装位置。

权利要求

1.一种磁通泵用旋转装置，其特征在于，包括：安装架和磁体安装结构；

所述安装架包括套装在旋转轴上的安装环(1)和安装杆(2)，若干根所述安装杆(2)可拆卸地固在所述安装环(1)上，并沿所述安装环(1)的外圆周面均匀分布；

所述磁体安装结构包括套筒(3)、磁体安装壳(4)和螺丝(6)，所述套筒(3)的一端与所述磁体安装壳(4)固定连接，所述套筒(3)的另一端可拆卸地套装固定到所述安装杆(2)上；在所述磁体安装壳(4)上，远离所述套筒(3)的一端设置用于装入永磁体(8)的开口，所述磁体安装壳(4)的第一端面上密布设置多个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔用于通过所述螺丝(6)将所述永磁体(8)固定在所述磁体安装壳(4)的内腔中；

所述安装杆(2)的轴向方向设置第一刻度线(21)，当所述套筒(3)的另一端可拆卸地套装固定到所述安装杆(2)上时，所述第一刻度线(21)用于定位所述套筒(3)。

2.根据权利要求1所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述磁体安装结构还包括顶丝(7)，所述套筒(3)的另一端侧壁上设置顶丝孔(31)，所述顶丝(7)安装到所述顶丝孔(31)中，用于将所述套筒(3)固定到所述安装杆(2)上。

3.根据权利要求1所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，在所述磁体安装壳(4)的内腔中，与所述第一端面平行的第二端面上设置第二刻度线(42)，所述第二刻度线(42)用于调整所述永磁体固定在所述磁体安装壳(4)中的位置。

4.根据权利要求1所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述磁体安装壳(4)为磁瓦状，所述套筒(3)的一端与所述磁体安装壳(4)的内弧端面固定连接。

5.根据权利要求1或4所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述磁体安装壳(4)上的两个侧端面均设置密布的多个第二螺纹孔(41)，所述第二螺纹孔(41)用于所述永磁体的辅助固定。

6.根据权利要求5所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述第一端面为所述磁体安装壳(4)上可拆卸的盖板(5)。

7.根据权利要求6所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述盖板(5)和所述磁体安装壳(4)上均设置相互配合的带有通孔的凸缘，螺栓穿过所述通孔将所述盖板(5)和所述磁体安装壳(4)固定。

8.根据权利要求1所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述安装环(1)周向设置若干个对称的螺纹孔，所述安装杆(2)的一端设置与所述螺纹孔配合的外螺纹。

9.根据权利要求1所述的磁通泵用旋转装置，其特征在于，所述安装杆(2)包括若干根通过螺纹连接的单元杆。

说明书

技术领域

本发明涉及超导磁体供电领域，尤其是一种磁通泵用旋转装置。

背景技术

超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线性质的材料。超导技术的最广泛应用是制造磁体。超导磁体与常规磁体相比最突出的特点是磁场很强，通常一到二十几特斯拉的磁场都是由超导磁体产生的。超导的零电阻特性在这里得到突出的反映。这样强的磁体，工作电流经常高达数百到数千安培，磁体发热量却微乎其微。同样磁场强度的普通电磁体其电功率在千瓦到兆瓦水平。这样大的电功率几乎都转变成热量释放出来，磁体电源设备也十分庞大。超导磁体简化电源等设备的同时也节省了大量能源。比如大型医疗设备磁共振成像系统中的磁体磁场1T以上，磁体内部存储的磁能超过几兆焦耳，所产生的总热量远小于1W。

超导材料根据其临界温度的高低可分为低温超导材料和高温超导材料，目前商业化的低温超导材料主要用于核磁共振成像仪和加速器的磁体等，但由于低温超导材料具有低临界转变温度(Tc<30K)，制冷费用昂贵，就使得应用方面受到了很严重的限制；而高温超导材料则具有较高的临界转变温度，制冷费用较低，应用前景广阔。

但由高温超导带材绕制的高温超导磁体由于自身的材料特性，难以像低温超导磁体一样运行在持续电流模式下，这主要由两个原因决定，第一是在较高的运行温度下，磁通蠕动现象会导致明显的电流衰减，而第二个原因则是高温超导带材是钇钡铜氧YBaCuO涂层材料，YBaCuO超导层薄，通常为1μm，且封装在保护层中，焊接电阻难以避免，这就导致了超导电流在焊接处发热并衰减。因此，人们考虑使用一个电流补偿器来给高温超导磁体提供电流。

目前超导磁体的供电方法可以分为两种：一是采用直流电源经过电流引线给超导磁体供电，这也是常用方法，在该方法中，电流引线跨接在室温环境(300K)和超导磁体所处的极低温环境(4.2K或77K)之间，在电流引线与超导磁体的带材之间会形成一个漏热源(称作热桥)，而且电流引线通电也产生焦耳热而成为附加热源，附加热源和热桥对于超导磁体冷端液氦的保存是极为不利的，在大型的超导磁体中，如现代高能加速器磁体、超导托克马克磁体等，励磁电流常达到几十千安，即使是中小型超导磁体，也往往需要几十到上百安培的励磁电流，采用电流引线对超导磁体的带材供电时，电流引线附加热源和热桥的漏热量较高。二是采用磁通泵给超导磁体供电，磁通泵是基于电磁感应原理给超导磁体供电的，磁通泵输入较小的交流电流带动永磁体旋转，通过磁场的变化在超导磁体的带材中感应出感应电流，实现将电流逐步泵入输出超导磁体运行所需要的大直流电流，故形象地称之为磁通泵。

对于超导磁体的供电，与电流引线的供电方式相比，磁通泵的供电方式有以下优点：一、磁通泵引线和超导磁体的带材不直接相连，避免了给超导磁体供电大电流直接进入深冷区，从而显著减弱了引线的热源和热桥效应；二、磁通泵只需要输入较小的功率，因而节省了复杂的常规供电设备；三、磁通泵方便调节，因而可以根据超导磁体的需要进行定量的电流补偿。

磁通泵供电的原理是：旋转装置上安装若干个相同的永磁体，永磁体均布在旋转装置圆周外侧，旋转装置被电动机带动旋转后，该装置上的永磁体产生磁场切割超导体，在超导薄膜上产生局部失超，诱发感应电流给超导体供电。不同材料、不同形状的永磁体能产生不同大小与波形的磁场，不同大小和波形的磁场切割超导体在超导体内诱发的感应电流大小不同。目前，普遍采用的方法是将圆柱体形状的旋转装置的外圆周面均匀开若干个槽，将永磁体嵌入槽中，然后在旋转装置的中心安装旋转轴，用电机带动旋转轴旋转，从而带动旋转装置旋转，使永磁体产生的磁场去切割超导体，从而诱发超导体内感应出感应电流。

上述的旋转装置的设置有较大的缺陷，由于磁通泵的设置需要与超导磁体所需的供电电流相匹配，需要进行大量实验才能确定以何种大小和波形的磁场能诱发超导体内感应出最大感应电流，每个实验中，永磁体的形状、大小可能不同，这样每进行一次测试就需要更换旋转装置或者在旋转装置的外侧圆周面重新开槽，找出最佳永磁体形状和组合方式可能需要几十次甚至几百次实验，这种处理方式费时、费力、耗费成本高，并且影响实验的效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种磁通泵用旋转装置，该旋转装置的通用性强，便于各种形状和大小永磁体的安装。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种磁通泵用旋转装置，包括：安装架和磁体安装结构；

所述安装架包括套装在旋转轴上的安装环和安装杆，若干根所述安装杆可拆卸地固定在所述安装环上，并沿所述安装环的外圆周面均匀分布；

所述磁体安装结构包括套筒、磁体安装壳和螺丝，所述套筒的一端与所述磁体安装壳固定连接，所述套筒的另一端可拆卸地套装固定到所述安装杆上；在所述磁体安装壳上，远离所述套筒的一端设置用于装入永磁体的开口，所述磁体安装壳的第一端面上密布设置多个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔用于通过所述螺丝将所述永磁体固定在所述磁体安装壳的内腔中。

进一步，所述安装杆的轴向方向设置第一刻度线，当所述套筒的另一端可拆卸地套装固定到所述安装杆上时，所述第一刻度线用于定位所述套筒。

进一步，所述磁体安装结构还包括顶丝，所述套筒的另一端侧壁上设置顶丝孔，所述顶丝安装到所述顶丝孔中，用于将所述套筒固定到所述安装杆上。

进一步，在所述磁体安装壳的内腔中，与所述第一端面平行的第二端面上设置第二刻度线，所述第二刻度线用于调整所述永磁体固定在所述磁体安装壳中的位置。

进一步，所述磁体安装壳为磁瓦状，所述套筒的一端与所述磁体安装壳的内弧端面固定连接。

进一步，所述磁体安装壳上的两个侧端面均设置密布的多个第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于所述永磁体的辅助固定。

进一步，所述第一端面为所述磁体安装壳上可拆卸的盖板。

进一步，所述盖板和所述磁体安装壳上均设置相互配合的带有通孔的凸缘，螺栓穿过所述通孔将所述盖板和所述磁体安装壳固定。

进一步，所述安装环周向设置若干个对称的螺纹孔，所述安装杆的一端设置与所述螺纹孔配合的外螺纹。

进一步，所述安装杆包括若干根通过螺纹连接的单元杆。

本发明的磁通泵用旋转装置，通过开口将永磁体安装到磁体安装壳的内腔中，通过螺丝将永磁体固定到磁体固定壳中，能够固定不同形状的永磁体，并能够调整永磁体在磁体安装壳中的位置；此外根据套筒套装到安装感上的长度能够调整永磁体到超导体之间的距离，从而调整切割超导体的磁场大小。采用本发明旋转装置的磁通泵进行实验确定超导线圈的最大感应电流时，不需要对旋转装置进行反复地加工处理，能够快速完成永磁体的安装，省时、省力、节省成本，并且能够保证实验效率，快速确定永磁体的形状和安装位置。

附图说明

图1为本发明提供的一种磁通泵用旋转装置的结构示意图；

图2为图1中1和2安装后的结构示意图；

图3为图1中3和4安装后的结构示意图；

图4为图1中3、4、5、6、8安装后的结构示意图；

图5为图1中5的结构示意图；

图中：

1、安装环；

2、安装杆；21、第一刻度线；

3、套筒；31、顶丝孔；

4、磁体安装壳；41、第二螺纹孔；42、第二刻度线；

5、盖板；51、第一螺纹孔；

6、螺丝；7、顶丝；8、永磁体。

具体实施方式

为清楚地说明本发明的设计思想，下面结合示例对本发明进行说明。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合本发明示例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本发明的一部分示例，而不是全部的示例。基于本发明中的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本发明保护的范围。

在本实施方式的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区别类似的对象，而不能理解为特定的顺序或先后次序，应该理解这样的使用在适当情况下可以互换。

为了更加清晰的对本发明中的技术方案进行阐述，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示的实施例提供一种磁通泵用旋转装置，该旋转装置包括：安装架和磁体安装结构；

如图1-2所示，安装架包括套装在旋转轴上的安装环1和安装杆2，若干根安装杆2可拆卸地固定在安装环上，并沿安装环1的外圆周面均匀分布；其中，安装环1的内圆周面设置与旋转轴连接的结构，例如，在安装环1的内圆周面和旋转轴上均开设键槽，安装环1和旋转轴通过键连接配合，从而实现旋转轴带动安装环1旋转。在本发明的一实施例中，安装环1周向可以设置若干个对称的螺纹孔，安装杆2的一端设置与螺纹孔配合的外螺纹，以便通过螺纹将安装杆2固定到安装环1上。

如图3-4所示，磁体安装结构包括套筒3、磁体安装壳4和螺丝6，套筒的一端与磁体安装壳4固定连接，套筒3的另一端可拆卸地套装固定到安装杆2上；如图4所示，磁体安装结构还包括顶丝7，套筒3的另一端侧壁上设置顶丝孔31，顶丝7安装到顶丝孔31中，通过顶丝7和套筒3夹紧安装杆2，将套筒3与安装杆2进行固定。在本发明的其他实施方式中，套筒3还可以通过卡接或螺纹连接的方式固定。

在本实施例中，安装杆2的轴向方向设置第一刻度线21，当套筒3的另一端可拆卸地套装固定到所述安装杆上时，第一刻度线用于定位套筒3。由于要在安装架的周围对称安装多组磁体安装结构，第一刻线的设置能够精确调整每组磁体安装结构到安装环1旋转轴心的距离。

如图3所示，在本实施例中的磁体安装壳4为磁瓦状，套筒3的一端与磁体安装壳4的内弧端面固定连接。在磁体安装壳4上，远离套筒3的一端设置用于装入永磁体8的开口，磁体安装壳4的第一端面上密布设置多个第一螺纹孔，第一螺纹孔用于通过螺丝6将永磁体8固定在磁体安装壳4的内腔中，为了防止螺钉6损坏永磁体8，在螺钉6接触永磁体8的端头处安装橡胶垫或橡胶帽。通过设置多个第一螺纹孔可将永磁体固定到磁体安装壳4内腔中的任意位置。在磁体安装壳4的内腔中，与第一端面平行的第二端面上设置第二刻度线42，第二刻度线42包括沿径向分布和沿圆周分布的，第二刻度线42用于调整永磁体固定在磁体安装壳中的位置。每个磁体安装壳4中可以安装多块永磁体8，第二刻度线可以方便调整磁体安装壳4中每块永磁体8的位置，如图4所示，当两块永磁体8互相贴合时，也可以将永磁8向贴近的面采用强力胶粘贴成一体后再安装到磁体安装壳4中。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，第一端面为磁体安装壳4上可拆卸的盖板5，此时第一螺纹孔51设置在盖板上，这样的结构更加便于永磁体8的安装和磁体安装壳4本身的加工。盖板5和磁体安装壳4上均设置相互配合的带有通孔的凸缘，螺栓穿过这两个通孔将盖板5和磁体安装壳4固定。

如图4所示，磁体安装壳4上的两个侧端面均设置密布的多个第二螺纹孔41，第二螺纹孔41用于永磁体8的辅助固定，以便能够更加稳定地将永磁体8固定。在将永磁8固定到磁体安装壳4中的过程中还可以填充一些不会发生磁屏蔽的物质，保证对永磁体8稳固固定的同时，不影响永磁体8磁感线的分布。

在本发明的一实施例中，安装杆2包括若干根通过螺纹连接的单元杆。单元杆的一端设置外螺纹，另一端设置内螺纹，其中，内螺纹和外螺纹适配，这样通过多个单元杆的连接，可实现安装杆2长度的调节。

需要说明的是，除了上述给出的具体示例之外，其中的一些结构可有不同选择。而这些都是本领域技术人员在理解本发明思想的基础上基于其基本技能即可做出的，故在此不再一一例举。

最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

一种磁通泵用旋转装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。