[發(fā)明專利]超導扁平絞合纜及其制造工藝

在審

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• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105070402A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 陸炳興;張小波;葉延萍
• 申請（專利權）人: 無錫統(tǒng)力超導科技有限公司
• 主分類號: H01B12/08
• 分類號: H01B12/08;H01B13/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術領域

本發(fā)明涉及一種超導扁平絞合纜及其制造工藝，屬于超導磁體線圈繞組線技術領域。

背景技術

超導體在“臨界”條件下零電阻的特性，使得它具有傳導電流密度大、損耗低等優(yōu)點，與普通導電材料相比，使用超導材料制造的磁體，磁場強度更高、體積更小，被廣泛應用于加速器、探測器科研裝備以及核磁共振成像儀等醫(yī)療設備中。隨著科學技術的快速發(fā)展，使用單根超導線制造磁體已無法滿足各種裝備對磁場強度的更高要求。

制造磁場強度更高的磁體需要將多根超導線集束化使用：即制成超導電纜繞制磁體線圈。在眾多形式的電纜結構中，超導扁平絞合纜具有線圈填充系數(shù)高、抗失超能力強、降低線圈感應電流、線圈運行穩(wěn)定等優(yōu)勢，成為超導磁體線圈首選的集束化結構，在未來大型探測器、超高速加速器等大科學裝備中擁有廣闊的應用前景。

傳統(tǒng)的絞纜制造過程是將若干根單線圍繞絞纜縱向中心線做連續(xù)的絞合，無論規(guī)則絞合與不規(guī)則絞合，其結果均為“有芯”絞纜。而扁平絞合纜的基本要求是，在形成雙層扁平絞合狀態(tài)之前，各單根線組成的線束橫斷面為“空心”狀，可見，傳統(tǒng)的絞合工藝無法完成超導扁平絞纜的制造加工。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種超導扁平絞合纜及其制造工藝，單線排列緊密無跳線，扁平纜外形尺寸均勻，單線表面無損傷。

按照本發(fā)明提供的技術方案，一種超導扁平絞合纜，其特征是：包括上層導線和下層導線，上層導線和下層導線分別由若干根超導線并排布置而成，上層導線和下導線的扭絞扭矩為90~150mm。

進一步的，所述單根超導線直徑為0.7～1mm。

進一步的，所述上層導線和下層導線共有20～50根單根超導線。

所述超導扁平絞合纜的制造工藝，其特征是，包括以下步驟：

a、將n根超導線均勻地安裝在放線裝置上，在18～22N的放線張力下對超導線進行放線；其中，n為20～50，且n為偶數(shù)；

b、將n根超導線按順序分別穿過對應的分線裝置，對超導線進行分線；

c、將分線后的單根超導線分別經過環(huán)形導向模具上的導向孔，通過環(huán)形導向模具的導向作用，將單根超導線分別引入圓錐形心軸；

d、圓錐形心軸的軸線與水平面平行，n根超導線沿圓錐形心軸的大端均勻進線，并圍繞圓錐形心軸以螺旋狀扭絞，扭絞扭矩為90~150mm，形成空心圓錐筒形的絞纜；所述扭矩是指絞纜長度方向上n根超導線之間的距離；

e、由步驟d形成的螺旋空心圓錐筒形的絞纜由圓錐形心軸的小端出線進入定型輥壓模具；由于超導線的極數(shù)為偶數(shù)根，將螺旋空心圓錐筒形的絞纜平均分為上層和下層，進入定型輥壓模具，按雙層扁平狀排列，得到超導扁平絞合纜。

本發(fā)明所述的超導扁平絞合纜具有單線排列緊密無跳線、扁平纜外形尺寸均勻、單線表面無損傷等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述超導扁平絞合纜的結構示意圖。

圖2為所述超導扁平絞合纜及其制造工藝剖面圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1、圖2所示：所述超導扁平絞合纜包括上層導線和下層導線，上層導線和下層導線分別由若干根超導線1并排布置而成，單根超導線1直徑為0.7～1mm；所述上層導線和下層導線共有20～50根單根超導線1。

實施例一：一種超導扁平絞合纜的制造工藝，包括以下步驟：

a、將n根超導線均勻地安裝在放線裝置上，在18N的放線張力下對超導線進行放線；其中，n為20；

b、將n根超導線按順序分別穿過對應的分線裝置，對超導線進行分線；

c、將分線后的單根超導線分別經過環(huán)形導向模具上的導向孔，通過環(huán)形導向模具的導向作用，將單根超導線分別引入圓錐形心軸；

d、圓錐形心軸的軸線與水平面平行，n根超導線沿圓錐形心軸的大端均勻進線，并圍繞圓錐形心軸以螺旋狀扭絞，扭絞扭矩為90mm，形成空心圓錐筒形的絞纜；所述扭矩是指絞纜長度方向上n根超導線之間的距離；

e、由步驟d形成的螺旋空心圓錐筒形的絞纜由圓錐形心軸的小端出線進入定型輥壓模具；由于超導線的極數(shù)為偶數(shù)根，螺旋空心圓錐筒形的絞纜平均分為上層和下層，進入定型輥壓模具，按雙層扁平狀排列，得到超導扁平絞合纜。

實施例二：一種超導扁平絞合纜的制造工藝，包括以下步驟：

a、將n根超導線均勻地安裝在放線裝置上，在22N的放線張力下對超導線進行放線；其中，n為50；