一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，具體涉及一種在聚變反應實驗裝置中的平板銅導體縱場線圈的可拆卸接頭。
【背景技術】
[0002]在核聚變裝置中工作的縱場線圈，其電流大至100?200kA，磁場強度達到2?3T，本身就會產生很大的面內電磁力，又因與其它線圈電流和等離子體電流相互感應產生面外電磁力，在這樣的條件下線圈還要做成可拆卸式結構，普通的電接頭是不能滿足需要的，加上接頭位置的空間限制，不能在垂直于線圈導體大面積的方向夾緊，因此迫切需要開發一種能同時滿足電阻小和機械強度高且不占空間的接頭。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種在大電流、強磁場環境工作的，能同時滿足電阻小和機械強度高且不占空間的可拆卸式銅導體接頭。
[0004]本發明是這樣實現的，一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，它包括兩端的銅板，兩端的銅板上開槽成手指形狀，每個槽里插有插入棒，插入棒中間開圓孔打入定位銷，兩端的銅板上還分別開有2個長孔，插入棒也相應的開了 4個相同的孔，其中靠近接縫的孔用來安裝拉緊螺栓組件，外側的孔用來安裝膨脹螺栓組件。
[0005]所述的定位銷與插入棒的孔是過盈配合。
[0006]所述的拉緊螺栓組件包括高強度的雙頭螺桿、12角自鎖螺母、墊圈、嵌鍵螺套，嵌鍵螺套安裝在下墊板相應的螺孔中，用于增加螺紋連接強度、增大螺紋受力面、增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強度、抗震防松。
[0007]所述的膨脹螺栓組件由螺桿、若干陰陽膨脹套管、開口長外套管、墊圈、12角自鎖螺母組成。
[0008]此接頭還包括上墊板、下墊板，上墊板設置在兩端銅板的上端，下墊板設置在兩端銅板的下端，膨脹螺栓組件、拉緊螺栓組件和定位銷分別穿過上墊板、下墊板，下墊板與膨脹螺栓組件對應的位置加入一個限位螺釘，用于安裝膨脹螺栓時調節膨脹螺栓的長外套管和螺栓插入孔中的深度。
[0009]本發明的優點是，大電流平板銅導體的可拆卸接頭結構中，插入棒起到了導通兩端銅板電流的作用，同時插入棒的材料選擇也提高了銅板因為開槽而減小的本體強度；拉緊螺栓在預緊后能保證插入棒與銅板槽面的緊密貼合從而保證良好的導電性能，同時也提高了整個接頭的機械強度；膨脹螺栓在預緊力的作用下充分膨脹后能提高接頭的抗剪切強度。整個接頭的結構滿足了電阻小、機械強度高且不占空間的設計要求。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明所提供的一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭剖視圖。
[0011]圖中，I銅板、2銅板、3插入棒、4膨脹螺栓、5拉緊螺栓組件、6定位銷、7上墊板、8下墊板、9嵌鍵螺套、10限位螺釘。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細介紹:
[0013]如圖1所示，一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭采用指形結構，主要包括銅板1、銅板2、插入棒3、膨脹螺栓4、拉緊螺栓5、定位銷6、上墊板7、下墊板8、嵌鍵螺套9、限位螺釘10，其中，兩端的銅板I和2同時按照一定的間距開槽成手指形狀，每個槽里插入一根強度比銅板高的鈹鈷銅合金棒，每根插入棒3中間開圓孔打入定位銷6,定位銷6與插入棒3的孔是過盈配合，定位銷6與接頭兩端銅板手指端面的半圓孔相配合。插入棒3的作用是相當于橋梁的作用，使兩端銅板的電流通過插入棒3連通，所以選擇導電性能和機械強度都較高的銅合金材料。兩端銅板還分別開有2個長孔，插入棒也相應的開了 4個相同的孔，其中靠近接縫的孔用來安裝拉緊螺栓5，外側的孔用來安裝膨脹螺栓4。
[0014]如上所述的指形結構接頭中，拉緊螺栓組件5的作用是靠螺栓的預緊力使銅板手指與插入棒的接觸面緊密貼合，以保證導電性能并提高機械強度。由于此拉緊螺栓需要很大的預緊力，工作中還會受到因線圈面內、側向電磁力產生的拉力和剪切力，而銅板尺寸的限制又使其直徑小、長度大，所以此拉緊螺栓必須使用高強度的特制螺栓。拉緊螺栓組件5包括高強度的雙頭螺桿、12角自鎖螺母、墊圈、嵌鍵螺套9。嵌鍵螺套9安裝在下墊板8相應的螺孔中，用于增加螺紋連接強度、增大螺紋受力面、增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強度、抗震防松。
[0015]如上所述的指形結構接頭中，膨脹螺栓組件4的作用主要是提高接頭的抗剪切強度。膨脹螺栓同樣是高強度的特制膨脹螺栓。膨脹螺栓組件4由螺桿、若干陰陽膨脹套管、開口長外套管、墊圈、12角自鎖螺母組成。膨脹螺栓的工作原理是:當旋緊螺母時，軸向載荷使陰陽膨脹套管相互作用，陽套管徑向壓縮抱緊螺桿；陰套管徑向膨脹均勻撐開長外套管，使長外套管與銅板手指和插入棒的孔緊密貼合。此膨脹螺栓結構能減小甚至消除接頭結構間的震動，提高接頭的抗剪切強度。
[0016]如上所述的指形結構接頭中，上、下墊板采用不銹鋼材料，起到保護銅板的作用。上墊板7可以保護銅板不被施加較大預緊力螺栓組中的墊圈壓壞；下墊板還相當于螺母板，這樣就不用在銅板本體上加工螺紋，保證了螺紋連接的強度；下墊板8與膨脹螺栓組件4對應的位置加入一個限位螺釘10，用于安裝膨脹螺栓時調節膨脹螺栓的長外套管和螺栓插入孔中的深度。
【主權項】
1.一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，其特征在于:它包括銅板(I)、銅板(2)，兩端的銅板(I)和銅板(2)上開槽成手指形狀，每個槽里插有插入棒(3)，插入棒(3)中間開圓孔打入定位銷(6)，銅板(I)和銅板(2)上還分別開有2個長孔，插入棒(3)也相應的開了 4個相同的孔，其中靠近接縫的孔用來安裝拉緊螺栓組件(5)，外側的孔用來安裝膨脹螺栓組件⑷。
2.如權利要求1所述的一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，其特征在于:所述的定位銷(6)與插入棒(3)的孔是過盈配合。
3.如權利要求1所述的一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，其特征在于:所述的拉緊螺栓組件(5)包括高強度的雙頭螺桿、12角自鎖螺母、墊圈、嵌鍵螺套(9)，嵌鍵螺套(9)安裝在下墊板(8)相應的螺孔中，用于增加螺紋連接強度、增大螺紋受力面、增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強度、抗震防松。
4.如權利要求1所述的一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，其特征在于:所述的膨脹螺栓組件(4)包括螺桿、若干陰陽膨脹套管、開口長外套管、墊圈、12角自鎖螺母。
5.如權利要求1所述的一種大電流平板銅導體的可拆卸接頭，其特征在于:還包括上墊板(7 )、下墊板(8 ),上墊板(7 )設置在銅板(I)和銅板(2 )的上端,下墊板(8 )設置在銅板(I)和銅板(2 )的下端，膨脹螺栓組件(4 )、拉緊螺栓組件(5 )和定位銷(6 )分別穿過上墊板(7)、下墊板(8)，下墊板(8)與膨脹螺栓組件(4)對應的位置加入一個限位螺釘(10)，用于安裝膨脹螺栓時調節膨脹螺栓的長外套管和螺栓插入孔中的深度。
【專利摘要】本發明屬于一種在聚變反應實驗裝置中的平板銅導體縱場線圈的可拆卸接頭。它包括兩端的銅板，兩端的銅板上開槽成手指形狀，每個槽里插有插入棒，插入棒中間開圓孔打入定位銷，兩端的銅板上還分別開有2個長孔，插入棒也相應的開了4個相同的孔，其中靠近接縫的孔用來安裝拉緊螺栓組件，外側的孔用來安裝膨脹螺栓組件。其優點是，大電流平板銅導體的可拆卸接頭結構中，插入棒起到了導通兩端銅板電流的作用，同時插入棒的材料選擇也提高了銅板因為開槽而減小的本體強度；拉緊螺栓在預緊后能保證插入棒與銅板槽面的緊密貼合從而保證良好的導電性能，同時也提高了整個接頭的機械強度。
【IPC分類】G21B1-21
【公開號】CN104733058
【申請號】CN201310713703
【發明人】鄒暉, 李廣生, 蔡立君, 單亞農, 邱銀, 劉健
【申請人】核工業西南物理研究院
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月23日