專利名稱：現(xiàn)場繞制的模制磁體端線包及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁體線包的生產(chǎn)，尤其是螺線管磁體端線包的生產(chǎn)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于核磁共振(NMR)或磁共振成象(MRI)的成象系統(tǒng)的超導(dǎo)磁體端線包的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上螺線管磁體線包(如用于核磁共振(NMR)或磁共振成象 (MRI)等成象系統(tǒng)中的線包)的制造，是在現(xiàn)場將線繞制在機(jī)加工線包 架的槽內(nèi)。人們還知道，將端線包的直徑做得比靠近螺線管裝置中心的線 包直徑小，更容易達(dá)到所需的場均勻性。這種裝置可通過在線包架上開一些具有適當(dāng)位置和直徑的槽，以安放 和夾持該線包來實(shí)現(xiàn)。但是，尤其是在用于核磁共振(醒R)或磁共振成 象(MRI)等成象系統(tǒng)的超導(dǎo)磁體中，要求盡可能減小螺線管磁體的總長 度，以便病人和病畜等其它要成象的物體更容易進(jìn)入，并降低病人處于成 象系統(tǒng)內(nèi)時(shí)的幽閉恐怖癥，同時(shí)降低冷凝器和外部真空容器等其它系統(tǒng)元 件的成本，這些在業(yè)界都很清楚。還要求盡可能減小用于繞制線包的線的 長度。這主要是因?yàn)閱挝婚L度超導(dǎo)線的成^f艮高，而且也可降低整個(gè)系統(tǒng) 的重量，這樣又可降低對懸掛元件機(jī)械強(qiáng)度的要求，這本身又可減小懸掛 元件的尺寸，降低至磁體及其冷卻系統(tǒng)的熱流量。目前滿足這些要求的方法是采用分離模制的端線包。在這種裝置中， 采用長度減小的內(nèi)線包架，而且不繞制端線包。這種內(nèi)線包架一般是鋁 管，在它外表面的槽內(nèi)繞制線包。這些線包通常在現(xiàn)場浸漬樹脂。端線包 被繞制在分離的模子內(nèi)。這樣繞制的端線包一般浸以可固化的熱凝樹脂。 然后把此模制線包從模子上取下，作為單獨(dú)的物件固定在內(nèi)線包架的端 部。 一般是提供多個(gè)內(nèi)線包架。它們可以是精機(jī)加工的機(jī)械裝置，用來支 撐內(nèi)磁體的端線包和外屏蔽線包。在組裝過程中可以用任何足夠精密的機(jī) 械方法(通常是將線包架零件用螺釘連在一起)，將它們固定在內(nèi)線包架 上。 一般是用夾緊環(huán)使端線包夾持在端線包架上。這樣安排的好處是線包 架材料不處在端線包的內(nèi)表面或端表面上。內(nèi)徑向表面上沒有線包架材料 意味著，端線包的內(nèi)徑可減小至內(nèi)線包架的內(nèi)徑，它與所有線包都繞制在實(shí)心線包架外表面上的安排相比，減小了所需超導(dǎo)線的長度和成本。在端 線包軸向端表面上沒有線包架材料意味著，螺線管磁體的總長度可減小線 包架材料(它在傳統(tǒng)上是處在端線包的每個(gè)軸向端部外面)的長度尺寸。圖1表示現(xiàn)有裝置的1/4剖面，線包20的外表層2是用玻璃纖維或 玻璃粉浸漬的熱凝樹脂。它被用作熱擴(kuò)散阻擋物。此表層還有一個(gè)臺(tái)階構(gòu) 造3。結(jié)構(gòu)輻板4用機(jī)械方法與線包架相連接。止推環(huán)5 (通常是鋁合 金)使6與輻板4相連接。止推環(huán)5包含一個(gè)袖套，它將端線包保持到 位。線包20置于止推環(huán)內(nèi)，補(bǔ)償片9可用來調(diào)節(jié)線包的軸向位置，并補(bǔ) 償磁體各端部之間的不對稱性。線包夾緊環(huán)7靠在表層2的臺(tái)階構(gòu)造3 上，使線包保持緊靠在止推環(huán)5上。螺釘8等緊固件緊壓夾緊環(huán)至與臺(tái)階 構(gòu)造3相接觸。此螺線管裝置的軸線與線A-A平行。這種現(xiàn)有的模制端線包可能會(huì)受到擠壓，特別是在線包內(nèi)半徑附近的 線匝。在內(nèi)半徑處的場強(qiáng)特別高，可能是線包外半徑處的兩倍。大家知道模制線包都不太精確，這可能是由于浸漬材料在固化過程中 收縮不同而造成的。使用安裝在線包架上的模制線包，可能使線包和線包 架之間的接觸不均勻。工作中磁體線包承受很大的力。不均勻接觸可能使 這些力引起線包或線包架在高局部應(yīng)力點(diǎn)處變形。這種變形可能造成擠 壓，或者使磁場性能偏離最佳狀態(tài)。因而傳統(tǒng)上都用隔片來確保模制線包 與其線包架準(zhǔn)確壓緊和配合。在傳統(tǒng)磁體裝置中，人們利用補(bǔ)償片來調(diào)節(jié)外線包的軸向位置。 一般 是用浸漬過樹脂的模制線包作端線包。它們在組裝過程中的軸向位置可以 改變，以使光身磁體的均勻性更容易達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。將例如Myla^聚酯 片等電絕緣的非磁性材料片放在端線包和線包架之間。薄片的數(shù)目和厚度 應(yīng)選成能將線包的位置調(diào)節(jié)到最佳的光身磁體均勻性。軸向隔片的主要目 的是修正由于使用模制線包所引起的誤差。線包及其線包架的相鄰徑向表面可能不圓。模制線包的內(nèi)徑可能不與 它的外表面同心。人們知道為鋁線包架提供袖套，以將線包緊壓在其徑向外表面A2上，以求改善因受到擠壓后的性能。但是，這類裝置有某些缺點(diǎn)，下面對其中的一些簡單加以說明。 當(dāng)磁體組件冷卻至工作溫度(可能低至4K)時(shí)，線包架(典型的材料是鋁或鋁合金)在直徑方向收縮到端線包(通常多為銅)上。這使得線包架緊扣在線包上，以使線包牢固地保持到位。但是，若端線包在工作中 運(yùn)動(dòng)的話，這種緊扣在實(shí)際上可能是產(chǎn)生擠壓的來源-所謂的粘滑現(xiàn)象。這種粘滑現(xiàn)象對工作的影響可通過下面的方法來降低重復(fù)增加和減小磁 體中的電流，使線包設(shè)定在穩(wěn)定位置。模制端線包必須與螺線管磁體其它線包分開繞制，這增加了機(jī)械的調(diào) 整時(shí)間，并使線匝的補(bǔ)償更困難。線匝補(bǔ)償是指在磁體組裝過程中，所經(jīng) 歷的一系列步驟，以便補(bǔ)償被制造出的磁體與設(shè)計(jì)值的任何偏差，而同時(shí) 仍能大致達(dá)到設(shè)計(jì)的磁場。磁體必須以很高的精度組裝，并考慮單個(gè)元件 的制造公差。 一般在鋁線包架上機(jī)加工出一些槽，將以銅為主的超導(dǎo)線繞 制在槽中。在一種線匝補(bǔ)償過程中，要完成以下步驟。所開槽的尺寸加上線的實(shí) 際截面可能容納不下所需的每層匝數(shù)，或者要求更多的匝數(shù)和/或軸向隔 片，以完全填滿槽的軸向長度。沿軸向長度全部填滿每個(gè)槽是很重要的， 因?yàn)槟桥率且稽c(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)都可能導(dǎo)致磁體在工作中被擠壓。精確測量 線包架中形成的槽的尺寸，并與精確測量到的所用超導(dǎo)線的截面相比較。 至少部分地繞制線包，然后測量線匝的尺寸和數(shù)量。有了這些測量值，就 可以模擬制成后的磁體，以提供預(yù)計(jì)的均勻度。為了完全填滿槽，可能需 要將每層匝數(shù)改成不同于設(shè)計(jì)指標(biāo)。在這方面必須注意線的截面，因?yàn)樗?可能沿長度是不一樣的，故不同的層可能要安置不同的匝數(shù)?？梢栽诖朋w 任意線包中加上或減去一些匝數(shù)，以使預(yù)計(jì)的磁場回到它設(shè)計(jì)的光身磁體 的均勻性。最好只增加或減去整數(shù)匝數(shù)，而且需要調(diào)節(jié)一個(gè)以上線包的匝 數(shù)，以便達(dá)到設(shè)計(jì)的光身磁體均勻性，而不必依賴部分匝數(shù)。通過調(diào)節(jié)磁 體線包上的匝數(shù)以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的磁場被稱為匝數(shù)補(bǔ)償。若采用模制端線包，則不可能進(jìn)行匝數(shù)補(bǔ)償，而需要對磁體中其它線 包進(jìn)行調(diào)整，以補(bǔ)償模制端線包中的任何誤差。由于端線包的典型多部件模子各部件上公差的積累，以及浸漬的樹脂 在端線包膠凝，固化和冷卻過程中收縮不均勻，制成的端線包的外圓柱表 面一般既不是很圓，也不與端線包繞組的內(nèi)圓柱表面同心。因?yàn)槎司€包表面的尺寸和光潔度無法精確控制，需要采用比較昂貴的 墊片調(diào)整過程，以達(dá)到端線包和夾持磁體其余線包的線包架之間所需的緊 配合。這是很難控制的耗時(shí)過程。倘若端線包和線包架之間的配合不夠 好，則可能導(dǎo)致擠壓的出現(xiàn)。例如，由于在線包運(yùn)動(dòng)過程中摩擦所產(chǎn)生的熱量，大家知道的由微弱的摩擦力破壞及線包在工作中突然運(yùn)動(dòng)所引起的 線包粘滑運(yùn)動(dòng)，可能導(dǎo)致擠壓。類似地，端線包與線包架的不均勻接觸將 引起很高的局部接觸應(yīng)力，并可使線包和線包架中的一個(gè)或兩個(gè)變形。這 些作用可能助長擠壓的出現(xiàn)。這些缺陷累積起來就使得端線包很少與其余的磁體線包同心，以致很 難控制其橫向均勻性。另外，用來形成端線包的多部件模子需要頻繁地重新涂敷，這增加了 生產(chǎn)時(shí)間和成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供新的端線包結(jié)構(gòu)，和形成端線包的新方法，它在 保持分離模制端線包的大部分優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，至少部分克服了上述一些缺 點(diǎn)。這是通過采用結(jié)合"現(xiàn)場繞制"和模制線包技術(shù)兩者的某些特征的端 線包生產(chǎn)方法和結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。因此本發(fā)明將提供如后面權(quán)利要求書所界定的方法和裝置。 現(xiàn)在結(jié)合附圖參照本發(fā)明的一些實(shí)施例，來說明本發(fā)明的上述和其它 的目的，特性和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按以前方法的具有分離模制端線包的螺線管磁體1/4局部縱向 剖視圖；圖2-5表示按本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的螺線管磁體局部縱向剖視圖，用 以說明制造現(xiàn)場繞制的模制端線包的各個(gè)階段。
具體實(shí)施方式
習(xí)慣上按下面所述來稱呼矩形螺線管線包各表面。徑向內(nèi)和外表面， 及半徑，分別叫Al和A2。軸向內(nèi)和外表面，及位置，分別叫Bl和B2。 這些標(biāo)志已標(biāo)示在圖2的端線包20的相應(yīng)面上。如圖2所示，本發(fā)明提供的端線包20將繞制在臨時(shí)模子22上。此臨 時(shí)模子最好是單件環(huán)形臨時(shí)模子。這可通過確保在模制完成后模子能簡單 地從線包架滑出而實(shí)現(xiàn)，為此要求比用來夾持被繞制線包的夾持壁22a在 軸向更接近線包架的地方?jīng)]有高出部分。為實(shí)現(xiàn)模制端線包減少線的消耗 和減小長度的優(yōu)點(diǎn)，要求當(dāng)制成后在端線包20下面或其表面B2上沒有線 包架材料。如圖2所示，線包架12在每個(gè)端部附近有凹入臺(tái)階構(gòu)造24。在此實(shí)施例中，凹入臺(tái)階構(gòu)造24處在線包架的徑向內(nèi)表面上，而且在靠近線包 架端部包含內(nèi)半徑比較大的區(qū)域，而在離線包架端部較遠(yuǎn)處包含內(nèi)半徑比 較小的區(qū)域。為確保與臨時(shí)環(huán)形模子22的密配合，比較大的內(nèi)半徑不大 于用來界定端線包徑向內(nèi)表面(Al)的臨時(shí)模子環(huán)形表面的半徑。在臨時(shí) 模子的軸向內(nèi)邊緣上設(shè)有一個(gè)輔助表面26,因而此臨時(shí)模子能被壓到線 包架的端部，使一部分模子穿過線包架內(nèi)部，且輔助表面26緊貼在凹入 臺(tái)階構(gòu)造上。凹入臺(tái)階構(gòu)造24可在線包架12的內(nèi)圓周附近延續(xù)，或在線包架12 的內(nèi)圓周附近中斷。根據(jù)凹入臺(tái)階構(gòu)造24的需要，臨時(shí)模子上的輔助表 面26可以延續(xù)或中斷。建議在輔助表面26的凹槽30內(nèi)設(shè)置可壓縮的密 封件28，最方便是連續(xù)0形環(huán)，以防止液體浸漬材料沿著線包架12的內(nèi) 表面從臨時(shí)模子泄漏。當(dāng)臨時(shí)模子22處在線包架12上的適當(dāng)位置時(shí)，密 封件28被壓縮在線包架12和凹槽30之間。在另一些實(shí)施例中，類似的凹入臺(tái)階構(gòu)造可能是在臨時(shí)模子的環(huán)形表 面上，而類似的輔助表面是在線包架軸向外邊緣上。本發(fā)明的端線包可以用以下的方法來生產(chǎn)，我們參照圖2-5加以說明。環(huán)形臨時(shí)模子22被安裝在線包架12的每一端(通過滑推到位)，每 個(gè)模子的輔助表面26緊貼在相應(yīng)的臺(tái)階構(gòu)造24上。每個(gè)相應(yīng)密封件28 被壓縮在線包架12和相應(yīng)臨時(shí)模子22之間的密封槽內(nèi)。必須有機(jī)械夾持 裝置將臨時(shí)模子22固定在線包架12上的適當(dāng)位置。如圖2所示，在臨時(shí) 模子上提供邊緣32就能方便地做到這一點(diǎn)，建議此夾持邊緣32沿徑向向 內(nèi)伸到臨時(shí)模子的軸向內(nèi)表面Bl的末端。在相對各臨時(shí)模子的夾持邊緣 32之間，有一些機(jī)械約束件34處在拉伸狀態(tài)，將它們相對于線包架夾持 到位。如圖2所示，這些機(jī)械約束件34可以是螺桿34,它們穿過夾持邊 緣32內(nèi)的孔36,通過將螺母38靠在夾持邊緣32上擰入螺桿產(chǎn)生拉伸而 將它們固定。也可以不用夾持邊緣32，而沿臨時(shí)模子的內(nèi)表面提供一些 單獨(dú)的夾持凸緣?？梢栽谶@些凸緣或邊緣上鉆孔，讓螺桿34等機(jī)械約束 件34通過，或者提供一些U形切口，以將螺桿34和螺母38嵌入和取 出，而不需要從螺桿上擰下螺母。本專業(yè)技術(shù)人員顯然清楚，可以采用與 臨時(shí)模子有適當(dāng)相互連接的其它機(jī)械約束件。從圖2還可看到，夾持壁22a的內(nèi)表面可以放一塊襯墊板40，其功能可從下面對圖4的說明中了解。用來形成端線包20的Bl表面的模子內(nèi) 表面上，可以放一種低摩擦界面分離材料42，如例如MYLAI^聚酯片或聚 四氟乙烯PTFE。有了這類材料，可防止端線包20粘連在線包架上。應(yīng)該 避免這種粘連，因?yàn)楫?dāng)線包架和線包冷卻至工作溫度時(shí)，在端線包內(nèi)可能 產(chǎn)生應(yīng)力，同時(shí)這類粘連在線包工作時(shí)可能脫開，這可能在線包中引起快 速(雖然不大)運(yùn)動(dòng)，足以造成擠壓。當(dāng)臨時(shí)模子已到位，且襯墊板40和低摩擦界面分離材料42已安置 好，則可進(jìn)行線包本身的繞制。這個(gè)步驟和任何標(biāo)準(zhǔn)線包繞制一樣。在一 個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，線包是干繞。也可以在就要繞制之前給線包的線涂敷樹 脂，從而直接產(chǎn)生樹脂浸漬線包。整個(gè)螺線管磁體，即端線包20和線包架12上的其它線包，可以一次 繞制而成。參照圖3， 一旦線包繞好后，在端線包頂端包上玻璃帶等熱擴(kuò) 散阻擋物44。工作時(shí)為將端線包20夾持到位，在端線包徑向外表面A2的軸向內(nèi)部 加上臺(tái)階構(gòu)造46。為此可繞線包(最好已經(jīng)被包在熱擴(kuò)散阻擋物44內(nèi)) 相關(guān)部分巻幾層玻璃纖維帶。有一條夾持帶48將臺(tái)階構(gòu)造46壓緊。夾持 帶上的軋制邊緣用來從軸向夾持端線包。最好用非磁性片材等彈性片材來 做夾持帶48。應(yīng)用聚四氟乙烯PTFE等低摩擦界面分離材料42涂敷夾持 帶，至少是在將支承臺(tái)階構(gòu)造46那部分表面上。夾持帶可以是圍繞端線 包20外圓周A2安置的一系列圓弧。提供幾個(gè)夾持裝置(如螺釘50)來 將夾持帶壓緊在臺(tái)階構(gòu)造46上，使它保持壓緊狀態(tài)。由于端線包20是現(xiàn)場繞制，夾持帶48是在繞制之后才配備的。夾持 帶可包括一個(gè)或多個(gè)比較薄的軋制夾緊弧線，它們圍繞端線包的周邊相鄰 接地或間斷地安置。對每種磁體結(jié)構(gòu)可優(yōu)化夾持的材料，形狀和尺寸。現(xiàn)在可以用熱凝樹脂等材料真空浸漬帶線包和端線包20的整個(gè)線包 架12。圖3顯示出臨時(shí)配備在線包架12和端線包20上或其附近的浸漬 容器52。在模子22端表面內(nèi)的凹槽54安放著可壓縮密封件56,它使浸 漬容器52密封，以防止或減少浸漬材料的泄漏。在夾持壁22a內(nèi)最好開個(gè) 孔58，使它被襯墊板40蓋住。在浸漬過程中，最好用臨時(shí)填充材料60 (如造型泥)將孔58填滿或堵塞。結(jié)合襯墊板40，此填充材料60可防 止浸漬材料進(jìn)入孔58。線包架12，線包和端線包20的真空浸漬按業(yè)內(nèi)慣 用的方法進(jìn)行。多余的浸漬材料在它完全硬化前被剝離掉。有了低摩擦界面分離材料42,可防止浸潰材料粘連到線包架12;同 時(shí)對模子22的表面進(jìn)行分離涂敷(通常是單獨(dú)進(jìn)行)可以防止與臨時(shí)模 子的粘連。為防止浸潰材料與襯墊板40粘連，可以依靠分離涂層或連接 材料的本性，或者至少是將與浸漬材料相接觸的襯墊板表面材料的本性。 依靠低摩擦界面分離材料42，可防止浸漬材料與夾持帶48的粘連。浸漬過程中，由環(huán)形臨時(shí)模子22使端線包20保持與線包架12同 心。夾持帶48及其相關(guān)臺(tái)階構(gòu)造46將M個(gè)端線包單獨(dú)形成。這樣可通 過低摩擦界面分離材料42達(dá)到精確定位并與線包架12完全接觸。這樣就 不需要定位墊片，并減少工作過程中出現(xiàn)擠壓的可能性。如圖4所示， 一旦完成浸漬步驟，則將浸漬容器52取走。將臨時(shí)環(huán) 形模子22固定在線包架上的機(jī)械約束件34被取出。處于孔58內(nèi)的4^f可 填料被取出。提供一種在模子和襯墊板之間施力的裝置，以在浸漬材料硬 化后立即將模子從襯墊板和端線包挪開，從而把臨時(shí)環(huán)形模子取走?？?58最好帶螺紋，且螺紋件(可以是普通螺絲62 )擰在該螺紋孔58內(nèi)。螺 紋件的長度應(yīng)足以穿過夾持壁22a并靠在已被浸漬的端線包20的軸向外 表面B2上。通過進(jìn)一步擰緊螺紋件，臨時(shí)環(huán)形模子22被從線包架12和 端線包20頂開，留下端線包20與線包架12和螺線管磁體其余部分準(zhǔn)確 對齊，由于配合表面Bl通過低摩擦界面分離材料42與線包架充分的機(jī)械 接觸，它被牢固地夾持到位，故軸向外表面B2或徑向表面Al上沒有線包 架材料，從而確保端線包的半徑最小(因而需要的線最少)，同時(shí)螺線管 磁體的總長度最小。如圖5所示，可以把圖4的線包架和端線包20組件組裝成完整的系 統(tǒng)，例如用于核磁共振(麗R)和磁共振成象(MRI)的成象系統(tǒng)。舉例來 說，可以把螺線管磁體罩在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的冷凝器64內(nèi)，以冷卻至工作溫 度。按照本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)，端線包在其外徑向表面A2上保持與線包 架準(zhǔn)確同心，這是我們所希望的，因?yàn)榫€的超導(dǎo)狀態(tài)在這個(gè)表面上最穩(wěn) 定，這是由于螺線管磁體結(jié)構(gòu)中此處的場強(qiáng)一般最低。按照本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)，包含線包架12上的線包和端線包20的整 個(gè)螺線管磁體，現(xiàn)在可以在單個(gè)繞線機(jī)上一次繞制，并根據(jù)需要進(jìn)行線匝 補(bǔ)償。在本文前面部分已提供了線匝補(bǔ)償?shù)睦印０幢景l(fā)明形成端線包的方法和結(jié)構(gòu)至少具有下面的優(yōu)點(diǎn)。包括線包架12和端線包20在內(nèi)的整個(gè)螺線管磁體，可以在一次繞制 操作中繞制成。在傳統(tǒng)分離模制端線包裝置中所要求的端線包與線包架相配，及位置 的墊片調(diào)節(jié)操作，已不再需要了。與傳統(tǒng)分離模制端線包裝置相比較，橫向光身磁體的均勻性將有所改 善，因?yàn)槎司€包的對中和位置是通過與線包架的準(zhǔn)確對接而確定的。本發(fā) 明的方法也確保在制造過程中端線包能準(zhǔn)確成形。與傳統(tǒng)分離模制端線包裝置相比，環(huán)形臨時(shí)模子22的成本和它的再 涂敷成本都減少，因?yàn)槟Ｗ铀脑葌鹘y(tǒng)的少。線的消耗降低的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)分離模制線包方法相同。線包架12可以做短一些，以減少機(jī)加工量，同時(shí)與繞制在線包架上 的端線包相比成本也降低，這和傳統(tǒng)分離模制線包方法一樣。本發(fā)明的方法和裝置可用于處在原有冷凝器64內(nèi)的現(xiàn)有產(chǎn)品，因?yàn)?磁體直徑的尺寸一點(diǎn)也不比用傳統(tǒng)分離模制線包方法制造的尺寸大。
權(quán)利要求
1.一種制造螺線管磁體的方法，此磁體有一個(gè)或多個(gè)繞在圓柱形線包架上的線包，和安裝在線包架一端的環(huán)形端線包(20)，使得端線包的徑向內(nèi)(A1)側(cè)和軸向外(B2)側(cè)上沒有線包架的任何部分，此方法包括以下步驟(a)將臨時(shí)環(huán)形模子(22)安置在線包架端部；(b)在線包架端部將此臨時(shí)模子夾持(32、34、36、38)到位；(c)在面對臨時(shí)模子內(nèi)部的線包架端表面上提供界面分隔材料(42)；(d)把形成端線包的線繞在由模子內(nèi)部和線包架端面上的界面分隔材料(42)形成的空腔內(nèi)；(e)在端線包徑向外表面的軸向內(nèi)部上方提供臺(tái)階構(gòu)造(46)；(f)提供夾持帶(48)，它從線包架伸至該臺(tái)階構(gòu)造徑向外表面的上方，并且至少部分地伸至該臺(tái)階構(gòu)造軸向外表面上，此夾持帶被夾持裝置(50)保持在線包架上，在軸向壓緊下夾持該臺(tái)階構(gòu)造；(g)用硬化液體浸漬材料浸漬端線包和臺(tái)階構(gòu)造；及(h)一旦浸漬材料硬化，則把臨時(shí)環(huán)形模子取走。
2. 如權(quán)利要求1的方法，其中模子具有環(huán)形表面用來界定端線包的 徑向內(nèi)(Al)表面，和具有夾持壁(22a)用來界定端線包的軸向外(B2) 表面；并且端線包的軸向內(nèi)(Bl)表面由線包架的端部和線包架端面上的 界面分離材料(42)界定。
3. 如權(quán)利要求1或2的方法，其中熱擴(kuò)散阻擋物(44)在提供臺(tái)階 構(gòu)造之前被包繞在端線包的徑向外表面上。
4. 如上述任一權(quán)利要求的方法，其中浸漬步驟包括- 圍繞線包架和端線包安置浸漬容器(52 );- 在真空下引入浸漬材料，直至所有線包和臺(tái)階構(gòu)造被浸漬材料浸漬；- 在浸漬材料完全硬化之前將多余的浸漬材料和浸漬容器取走。
5. 如上述任一權(quán)利要求的方法，其中浸漬步驟包括- 在繞制之前在浸漬材料中涂敷用來形成端線包的線，從而端線 包繞制時(shí)已浸漬上浸漬材料；及- 通過繞端線包巻繞已浸漬的材料而形成臺(tái)階構(gòu)造，從而臺(tái)階構(gòu) 造巻繞時(shí)已被浸漬過。
6. 按權(quán)利要求2或從屬于權(quán)利要求2的任一權(quán)利要求的方法，其中 將臨時(shí)環(huán)形模子(22)置于線包架端部的步驟通過以下各步驟實(shí)現(xiàn)- 在線包架徑向內(nèi)表面上提供凹入臺(tái)階構(gòu)造(24)，它包括在線 包架端部附近的內(nèi)半徑較大的區(qū)域，和離線包架端部較遠(yuǎn)的半徑較大的區(qū) 域，其中較大的內(nèi)半徑不大于用來界定端線包徑向內(nèi)(Al)表面的臨時(shí)模 子環(huán)形表面的半徑；- 在臨時(shí)模子軸向內(nèi)邊緣上提供輔助表面(26);及- 將臨時(shí)模子壓到線包架端部上，使模子的一部分穿進(jìn)線包架內(nèi) 部，且輔助表面(26)緊靠著凹入臺(tái)階構(gòu)造。
7. 如權(quán)利要求2或從屬于權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求3-5中任一的方 法，其中將臨時(shí)環(huán)形模子(22)置于線包架端部的步驟通過以下各步驟實(shí) 現(xiàn)- 在臨時(shí)模子徑向外表面上提供凹入臺(tái)階構(gòu)造，它包括在模子軸 向內(nèi)末端附近的外半徑較小的區(qū)域，和離模子軸向內(nèi)末端較遠(yuǎn)的外半徑較 大的區(qū)域，其中較小的外半徑不小于線包架的內(nèi)半徑；- 在線包架軸向外邊緣上提供輔助表面；及- 將臨時(shí)模子壓到線包架端部上，使模子的一部分穿進(jìn)線包架內(nèi) 部，且輔助表面(26)緊靠著凹入臺(tái)階構(gòu)造。
8. 如權(quán)利要求6或7的方法，其中凹入臺(tái)階構(gòu)造(24)和/或輔助表 面(36)圍繞線包架內(nèi)周是斷續(xù)的。
9. 如權(quán)利要求6或7的方法，其中臨時(shí)模子用機(jī)械夾持件夾持到位。
10. 如權(quán)利要求9的方法，其中臨時(shí)模子被置于螺線管線包架任一 端，且機(jī)械約束件(34)被用來將各臨時(shí)模子相互拉向?qū)Ψ?，使它們靠?線包架的端部。
11. 如上述任一權(quán)利要求的方法，其中臺(tái)階構(gòu)造是用布料層繞端線包 外徑向(A2)表面的軸向靠內(nèi)部分巻繞而形成的。
12. 如上述任一權(quán)利要求的方法，其中- 模子有一個(gè)用來界定端線包徑向內(nèi)(Al)表面的環(huán)形表面，和 用來界定端線包軸向外(B2)表面的夾持壁(22a);- 在模子內(nèi)設(shè)有襯墊板(40),此襯墊板有一個(gè)軸向外表面，靠在夾持壁的軸向內(nèi)表面上，并將夾持壁的軸向內(nèi)表面蓋住；- 在夾持壁內(nèi)開有孔(58),此孔被襯墊板蓋??；- 提供將力加在模子和襯墊板之間的裝置(62)，使得浸漬材料 一旦硬化，模子立即離開襯墊板和端線包，從而可將此臨時(shí)環(huán)形模子取 走。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中在模子和襯墊板間加力的裝置包括 在孔中的螺紋，和與此螺紋相配的螺紋件(62)，使該螺紋件可檸進(jìn)并穿 過該孔，以施加所需的力。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于現(xiàn)場繞制的模制磁體端線包及其生產(chǎn)方法，該磁體使得端線包的徑向內(nèi)面和軸向外面上沒有線包架的任何部分。包括以下各步驟a)將臨時(shí)環(huán)形模子安置在線包架端部；b)將此臨時(shí)模子夾持在線包架端部；c)在面對臨時(shí)模子內(nèi)部的線包架端表面上提供界面分隔材料；d)把形成端線包的線繞在由模子內(nèi)部和線包架端面上的界面分隔材料形成的空腔內(nèi)；e)在端線包徑向外表面的軸向內(nèi)部上方提供臺(tái)階構(gòu)造；f)提供夾持帶，它從線包架伸至臺(tái)階構(gòu)造徑向外表面的上方，并且至少部分地伸至臺(tái)階構(gòu)造軸向外表面上，此夾持帶被夾持裝置固定在線包架上，以使該臺(tái)階構(gòu)造保持軸向壓緊狀態(tài)；g)用硬化液體浸漬材料浸漬端線包和臺(tái)階構(gòu)造；及h)一旦浸漬材料硬化，則把臨時(shí)環(huán)形模子取走。
文檔編號H01F7/00GK101231904SQ200710196919
公開日2008年7月30日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者S·J·卡爾弗特 申請人:西門子磁體技術(shù)有限公司