一种径向绝缘子的制作方法

本发明涉及绝缘子，尤其涉及一种径向绝缘子。

背景技术：

1、随着聚变研究的发展，约束等离子体的位形的磁体系统提出更高的要求。超导电缆系统是低温磁体系统和室温电源系统的电与热的传输通道，保证超导磁体正常工作，在超导电缆系统中，超导电缆是电流通道，低温管道为超导磁体供给4.2k的超临界氦，确保超导磁体处在超导态。为了便于维护，超导电缆系统与超导磁体系统之间需要进行真空隔断，因此需要设计相应的真空隔断机构。径向绝缘子作为一种真空隔断结构，用来隔绝超导电缆真空和绝缘，其在低温下的真空和绝缘性能直接关系到超导电缆系统的主体性能,由于超导电缆和低温管路都是处在内是4.2k～5k的低温状态，真空隔断的设计要尽量减少来自室温端的热负荷，还要有较高的绝缘性能，需要特殊的结构设计。

2、传统径向绝缘子采用环氧树脂在线包绕的工艺实现真空隔断和绝缘，因环氧树脂和不锈钢之间热膨胀系数差异较大，两者结合处在4k低温下运行易出现分层现象，此现象会导致泄露，存在重大安全隐患。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种径向绝缘子。

2、本发明提出的一种径向绝缘子，包括：陶瓷绝缘环、第一过渡环、第二过渡环、连接管和焊接环；

3、陶瓷绝缘环外壁设有两个过渡环形焊接部和位于两个过渡环形焊接部之间的密封环形焊接部；

4、连接管套设在所述密封环形焊接部外部，焊接环套设在连接管外壁，连接管内壁设有与密封环形焊接部配合的第一密封焊接区域，连接管外壁设有与焊接环配合的第二密封焊接区域；

5、第一过渡环和第二过渡环分别套设在陶瓷绝缘环两端外部，第一过渡环和第二过渡环内壁分别设有与两个过渡环形焊接部配合的第一过渡焊接区域和与电缆配合的第二过渡焊接区域。

6、优选地，陶瓷绝缘环外壁设有环形安装凸台，环形安装凸台位于所述密封环形焊接部与第二过渡环之间，连接管和焊接环位于环形安装凸台远离第二过渡环一侧；

7、优选地，焊接环内缘设有与连接管下端配合的台阶槽。

8、优选地，还包括第二加强环，第二加强环套设在连接管外部且位于焊接环远离环形安装凸台一侧，第二加强环与所述第一密封焊接区域对应布置，第二加强环内壁设有与连接管配合焊接的第一焊接区域；

9、优选地，第二加强环靠近焊接环一端设有与焊接环配合的第二焊接区域。

10、优选地，还包括两个第一加强环，两个第一加强环分别套设在第一过渡环和第二过渡环外部且分别与两个过渡环形焊接部对应布置，第一加强环内壁设有与对应过渡环配合焊接的第三焊接区域。

11、优选地，还包括第二加强环，第二加强环套设在连接管外部且与所述第一密封焊接区域对应布置，第二加强环内壁设有与连接管配合焊接的第一焊接区域。

12、优选地，第一加强环和第二加强环采用氧化铝陶瓷，第一加强环与第一过渡环、第二过渡环通过钎焊焊接固定，第二加强环与连接管通过钎焊焊接固定，第二加强环与焊接环通过钎焊焊接固定；

13、优选地，所述钎焊前对所述第一焊接区域、所述第二焊接区域和所述第三焊接区域进行金属化处理。

14、优选地，第一过渡环的外径向远离所述密封环形焊接部的方向逐渐减小；

15、和/或，第一过渡环的外径向远离所述密封环形焊接部的方向逐渐减小。

16、优选地，陶瓷绝缘环采用氧化铝陶瓷，第一过渡环和/或第二过渡环采用可伐合金4j33或奥氏体不锈钢，连接管4采用可伐合金4j33或奥氏体不锈钢；

17、优选地，第一过渡环和/或第二过渡环表面经镀镍处理；

18、和/或，连接管表面经镀镍处理；

19、和/或，焊接环表面经镀镍处理。

20、优选地，陶瓷绝缘环与第一过渡环、第二过渡环和连接管之间通过钎焊焊接固定。

21、优选地，预先对所述过渡环形焊接部和所述密封环形焊接部进行金属化处理。

22、本发明中，所提出的径向绝缘子，陶瓷绝缘环两端分别焊接有过渡环，且通过过渡环与中间超导电缆连接，连接管套设在陶瓷绝缘环的密封环形焊接部外部，焊接环套设在连接管外壁，连接管内壁设有与密封环形焊接部配合的第一密封焊接区域，连接管外壁设有与焊接环配合的第二密封焊接区域。通过上述优化设计的径向绝缘子，采用陶瓷绝缘环，有效起到绝缘和支撑连接作用，两端通过过渡环与超导电缆焊接，使绝缘环固定，通过连接管实现与焊接环的焊接固定，并且通过焊接环与外部真空隔断密封焊接，完成密封，从而保证真空密封绝缘效果的同时，陶瓷绝缘环与过渡环和连接环的材料在低温影响下的膨胀系数不同，保证低温下的焊接牢固度，起到加强作用，从而避免环氧树脂与金属之间膨胀系数差异较大导致的分层泄露问题，有效延长绝缘子的使用寿命。

技术特征：

1.一种径向绝缘子，其特征在于，包括：陶瓷绝缘环(3)、第一过渡环(1)、第二过渡环(7)、连接管(4)和焊接环(6)；

2.根据权利要求1所述的径向绝缘子，其特征在于，陶瓷绝缘环(3)外壁设有环形安装凸台，环形安装凸台位于所述密封环形焊接部(32)与第二过渡环(7)之间，连接管(4)和焊接环(6)位于环形安装凸台远离第二过渡环(7)一侧；

3.根据权利要求2所述的径向绝缘子，其特征在于，还包括第二加强环(5)，第二加强环(5)套设在连接管(4)外部且位于焊接环(6)远离环形安装凸台一侧，第二加强环(5)与所述第一密封焊接区域对应布置，第二加强环(5)内壁设有与连接管(4)配合焊接的第一焊接区域(51)；

4.根据权利要求1或3所述的径向绝缘子，其特征在于，还包括两个第一加强环(2)，两个第一加强环(2)分别套设在第一过渡环(1)和第二过渡环(7)外部且分别与两个过渡环形焊接部(31)对应布置，第一加强环(2)内壁设有与对应过渡环配合焊接的第三焊接区域(21)。

5.根据权利要求4所述的径向绝缘子，其特征在于，还包括第二加强环(5)，第二加强环(5)套设在连接管(4)外部且与所述第一密封焊接区域对应布置，第二加强环(5)内壁设有与连接管(4)配合焊接的第一焊接区域(51)。

6.根据权利要求5所述的径向绝缘子，其特征在于，第一加强环(2)和第二加强环(5)采用氧化铝陶瓷，第一加强环(2)与第一过渡环(1)、第二过渡环(7)通过钎焊焊接固定，第二加强环(5)与连接管(4)通过钎焊焊接固定，第二加强环(5)与焊接环(6)通过钎焊焊接固定；

7.根据权利要求1所述的径向绝缘子，其特征在于，第一过渡环(1)的外径向远离所述密封环形焊接部(32)的方向逐渐减小；

8.根据权利要求1所述的径向绝缘子，其特征在于，陶瓷绝缘环(3)采用氧化铝陶瓷，第一过渡环(1)和/或第二过渡环(7)采用可伐合金4j33或奥氏体不锈钢，连接管(4)4采用可伐合金4j33或奥氏体不锈钢；

9.根据权利要求1或8所述的径向绝缘子，其特征在于，陶瓷绝缘环(3)与第一过渡环(1)、第二过渡环(7)和连接管(4)之间通过钎焊焊接固定。

10.根据权利要求9所述的径向绝缘子，其特征在于，预先对所述过渡环形焊接部(31)和所述密封环形焊接部(32)进行金属化处理。

技术总结本发明公开了一种径向绝缘子，陶瓷绝缘环两端分别焊接有过渡环，且通过过渡环与中间超导电缆连接，连接管套设在陶瓷绝缘环的密封环形焊接部外部，焊接环套设在连接管外壁，连接管内壁设有与密封环形焊接部配合的第一密封焊接区域，连接管外壁设有与焊接环配合的第二密封焊接区域。采用陶瓷绝缘环，性能优于传统的环氧树脂绝缘环，有效起到绝缘和支撑连接作用，两端通过过渡环与超导电缆焊接，使绝缘环固定，通过连接管实现与焊接环的焊接固定，进一步通过焊接环与外部真空隔断密封焊接，完成密封，从而保证真空密封绝缘效果的同时，避免环氧树脂与金属之间膨胀系数差异较大导致的分层泄露问题，有效延长绝缘子的使用寿命。技术研发人员：朱开健,季国威,范新江,陶涛,刘翼,万艺受保护的技术使用者：合肥融科科研仪器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27