電體依次進行酸洗、水洗和烘干的步驟以及對所述第二導電元件的待鍍表面依次進行水洗和烘干的步驟。本實用新型的有益效果如下:
[0029]本實用新型的發(fā)明人經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn),真空室薄壁的受力強度與打雞蛋殼的受力機理相似,如果局部敲打很容易破碎(真空室薄壁容易出現(xiàn)局部應力集中),但是如果雞蛋整個球面均勻受力很難敲碎(真空室薄壁則不容易出現(xiàn)裂縫等局部損傷),據(jù)此,本實用新型提供了滑動式電接頭結構,其能夠使作為第二導電元件的穿透電纜在軸向自由滑動,從而減少電纜對真空室薄壁的在真空室徑向(與電纜軸向方向一致)的局部約束,使得布置在真空室內(nèi)表面上的支撐結構能夠均勻分攤電纜在真空室徑向的電磁力分量,使得電磁力能夠均勻地傳遞給真空室薄壁結構,使得電纜的通過焊接連接傳遞到真空室薄壁的電磁力,可以被真空室薄壁利用其自身的徑向形變來均勻承受,降低真空室的薄壁出現(xiàn)局部受力的不均勻性,減少焊縫的應力過大出現(xiàn)漏氣的風險,同時滑動電接觸也避免電源總線與供電電纜的力負載的傳遞,從而很好的解決了現(xiàn)有固定式的電接頭結構的受力不均勻和應力集中問題,降低了電纜與真空室穿透部位的應力從而達到保護真空室與電纜焊縫的強度,延長電纜與電源總線的應力疲勞壽命,降低真空室的漏氣風險的目的,具有廣泛的工程應用意義,能夠應用于托卡馬克聚變實驗裝置的真空室內(nèi)電纜供電、聚變-裂變實驗混合堆的真空室內(nèi)電纜供電,還可用于太空航天器的真空內(nèi)電纜供電、太空真空窗射電電纜供電和真空腔的穿透電纜供電等等。
[0030]與此同時,本實用新型提供的新的滑動式的接頭結構制造裝配方法,采用450°C?550°C的真空(I(T3Pa?I(T5Pa)高溫裝配,讓銀離子滲透進入線圈銅表面,持續(xù)30min?24h后速冷至室溫,使得銀金屬在銅表面O?2nm滲透層形成一層致密的銀銅合金層,耐磨、導熱性能優(yōu)越,能很好地避免銅導體之間的瞬間電弧、電火花等,降低電暈工作人員等危及人身安全的風險,降低容易引起火災等重大事故的風險。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的滑動式電接頭結構的一個實施例的主視示意圖;
[0032]圖2為圖1所示實施例的俯視示意圖;
[0033]圖3為圖1中所示實施例的左視示意圖;
[0034]圖4為圖3中沿D-D的剖視示意圖;
[0035]圖5為本實用新型的滑動式電接頭結構的詳細裝配流程圖。
[0036]圖中:
[0037]I滑動導電體、2開孔、3電源總線、4真空室穿透電纜、5支撐架、6支撐臂、7絕緣外包殼、8絕緣結構。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案和有益效果進一步進行說明。
[0039]如圖1至圖4所示,本實用新型的滑動式電接頭結構,用于連接第一導電元件和第二導電元件,包括滑動導電體I,滑動導電體I與第一導電元件固定連接,在滑動導電體I上有供第二導電元件穿過、且內(nèi)壁與第二導電元件配合的開孔2,安裝狀態(tài)下,第二導電元件插入開孔2中實現(xiàn)第二導電元件與滑動導電體I之間的滑動電連接。
[0040]其中,本實用新型的滑動式電接頭結構用于托卡馬克實驗裝置時,第一導電元件可以為電源總線3,第二導電元件可以為真空室穿透電纜4,因為電源總線在位于托卡馬克外圍,也受到大約I噸?2噸的電磁力,所以需要設計電源總線支撐結構來固定電源總線3,從而本實用新型的滑動式電接頭結構還包括用于支撐并固定滑動導電體I的支撐件,支撐件能夠與滑動導電體I可拆卸連接,在支撐件與滑動導電體I之間設置有絕緣結構8,支撐件與真空室壁固定連接。
[0041]本實用新型的滑動式電接頭結構可以在滑動導電體I與真空室穿透電纜4的接觸面位置的滑動導電體1、真空室穿透電纜4上分別鍍上銀層,這樣可以降低電纜和滑動導電體之間的電阻,減少電纜與滑動導電體之間接觸剛度,有利于增強滑動接頭的結構強度,同時避免電弧、電火花等事件的發(fā)生。滑動導電體I上的銀層的厚度可以是2 μπι?30 μπι,真空室穿透電纜4上的銀層的厚度可以是I μπι?30 μπι,因為不同直徑的電纜上的電壓和電流密度不同,電壓、電流密度越大需要的銀層厚度越厚,根據(jù)不同的電壓、電流密度設置鍍銀層的厚度一方面可以很好地避免高電壓電弧、電火花的出現(xiàn),另一方面也不會造成浪費,相比滑動導電體1,真空室穿透電纜4的電流密度較小,所以真空室穿透電纜4的鍍銀層厚度比滑動導電體I的鍍銀層厚度相對范圍要大一些。
[0042]為了方便安裝,可以將滑動導電體I經(jīng)開孔2分開成兩半,并通過支撐件將滑動導電體I預壓緊至真空室穿透電纜4上,例如可以采用螺栓進行預壓緊安裝。
[0043]本實用新型的支撐件可以采用任何可以固定并支撐真空室穿透電纜4及電源總線3的結構形式,附圖中給出了一種具體形式,支撐件包括兩個對稱固定在真空室壁上、兩側的支撐架5,滑動導電體I上開孔2兩側對稱設置支撐臂6,滑動導電體I通過其中一個支撐臂6與所述電源總線3固定連接,安裝狀態(tài)下,滑動導電體I通過開孔2套在真空室穿透電纜4上,兩個支撐臂6分別固定在兩個支撐架5上。
[0044]本實用新型中,可以使每個支撐臂6通過一個絕緣外包殼7夾緊并固定在支撐架5上,絕緣結構8設置在滑動導電體I外側,并延伸至絕緣外包殼7與支撐臂6之間,當然也可以不舍絕緣外包殼7,而是采用其它方式固定。
[0045]本實用新型中,絕緣外包殼7、絕緣結構8均可采用環(huán)氧樹脂制成,也可以采用其它任何絕緣性好的材料制成。
[0046]支撐件與真空室壁之間的連接方式及滑動導電體I與電源總線2之間的連接方式均可以采用焊接方式。
[0047]開孔2的作用是能夠實現(xiàn)和穿透電纜4的連接并允許有一定軸向滑動,其可以為通孔,當然也可以采用盲孔。
[0048]環(huán)氧樹脂制成的絕緣結構8可以根據(jù)需要現(xiàn)場制作,此時,可以先將環(huán)氧樹脂進行固化成塊,然后壓制到滑動導電體I外表面上,實現(xiàn)電源總線與電源支撐結構之間的電絕緣。
[0049]本實用新型還提供上述滑動式電接頭結構的制造裝配方法,包括以下步驟:
[0050]SOl:在滑動導電體1、第二導電元件分別鍍上銀層;
[0051]S02:對鍍上銀層后的滑動導電體1、第二導電元件進行熱處理的步驟:
[0052]在溫度為450°C?550°C、真空度為KT3Pa?KT5Pa的條件下處理30min?24h后速冷至室溫,冷卻速度為0.50C /s?5°C /s。
[0053]在步驟S02中在將溫度升高到預設溫度之后恒溫處理之前還包括將滑動導電體(I)和第二導電元件裝配在一起的步驟,在步驟S02之后,還包括繼續(xù)將溫度冷卻至(TC?-15°C后恒溫至其它部件裝配完成的步驟。
[0054]在步驟SOl之前,還可以包括對滑動導電體1、第二導電元件的待鍍表面分別依次進行酸洗、水洗和烘干的步驟。
[0055]下面結合一個具體實例,詳細說明本實用新型的滑動式電接頭結構的制造裝配方法,參見附圖5,具體步驟如下:
[0056]首先分別進行如下步驟:
[0057](I)對真空室穿透電纜4的接頭處進行水洗烘干;然后在真空室穿透電纜4的接頭處進行精密機械加工,加工誤差為0.2mm ;最后在電纜接頭處鍍上銀,根據(jù)電纜的直徑變化,鍍層厚可在I μπι?30 μπι變化,主要是因為不同直徑的電纜上的電壓和電流不同,鍍銀層厚度的變化可以很好地避免高電壓電弧、電火花的出現(xiàn);
[0058](2)對滑動導電體的接頭處進行機械精加工,加工精度0.1mm,再依次進行酸洗、水洗以及烘干步驟,然后鍍上2 μπι的銀,因為不同直徑的電纜上的電壓和電流不同,鍍銀層厚度的變化可以很好地避免高電壓電弧、電火花的出現(xiàn),經(jīng)測試后的鍍層為鍍層2 μ m?30 μ m ;
[0059](3)環(huán)氧樹脂熔化、烘干和固化,制成合適形狀的絕緣外包殼7、絕緣結構8 ;
[0060](4)鍛制支撐件中的兩條支撐臂6 ;
[0061]其中,真空室穿透電纜4的外殼、支撐件可以采用316不銹鋼制成,真空室穿透電纜4、滑動導電體I可以采用鉻鋯銅材質制成,真空室穿透電纜4、滑動導電體I在制作過程中,可以根據(jù)設計加工比例1.2裁制初始樣件,對部件進行初始成形,最后再精加工成形。
[0062]然后,采用真