[發明專利]一種生產磁體用異形超導電纜的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610672840.1
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106098252B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 薛天軍;魏周榮;張應俊;曾明武
• 申請（專利權）人: 白銀有色集團股份有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B13/02
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 鮮林

技術領域

本發明涉及超導電纜，具體涉及一種生產磁體用異形超導電纜的裝置及方法。

背景技術

超導電纜以其零電阻、完全抗磁性的特點，在強調低碳經濟發展的今天具有廣闊的應用前景。異形超導電纜由于其具有超導磁體的零電阻的特性，在處于超導狀態時幾乎不產生熱，因此在不失超的情況下，可使電流很大而又不產生能量消耗，主要應用于高能物理領域以及其它領域磁體線圈的繞制。高能物理是一個國家科技水平發展的標志，近年來北京正負電子對撞機重大改造工程（ＢＥＰＣＩＩ）、上海同步輻射光源（ＳＳＲＦ）、加速器驅動次臨界潔凈核能系統（ＡＤＳ）、中國散裂中子源等高能物理的國家大型項目的啟動更是進一步推動了異形超導電纜的市場需求。此外，還有在ＩＴＥＲ項目點火成功后，在中國建立的熱核聚變反應堆，更是為中國超導電纜的產業化描繪了美好的藍圖。除了上述已初具產業化規模的超導電纜應用領域，超導電纜在超導儲能、超導磁懸浮也展現了極大的潛力。為了縮小磁體的體積，繞制后結構穩定，繞制的超導電纜一般被設計成異形扁狀電纜，電纜結構不同于編織帶狀電纜，是雙層扁電纜，該電纜是通過特制的絞線設備、模具將多根超導股線絞合后逐步由圓形變為扁狀后緊壓成型為異形扁狀電纜，異形扁狀電纜具有填充率高（超導線材占電纜體積的百分數），可達90%，沒有交叉點，電纜成型緊壓后股線不易損傷等特點。

發明內容

本發明針對上述異形扁狀超導電纜生產中出現的問題，提出了一種磁體用異形超導電纜生產方式，目的在于解決了異形超導電纜在絞合成型過程中超導股線受損、電纜表面不平整、空隙率不均勻的問題。

本發明通過以下技術方案實現的：一種生產磁體用異形超導電纜的裝置，包括依次排布的內撐芯固定架、絞籠、由上、下緊壓輪組成的緊壓模、電纜校直機、絕緣帶材繞包機、履帶牽引機、收排線控制機、收線盤；絞籠包括絞籠主軸，絞籠主軸上安裝有絞籠放線架，絞籠放線架上安裝有與絞籠主軸相配合的絞籠放線盤，絞籠主軸中設有內撐芯，內撐芯的后端與內撐芯固定架相連，內撐芯的前端區域中從后至前依次為固定區、用于調整小分線環前后位置的小分線環安裝區、超導股線絞入區、超導股線穩定區、超導股線變形過渡區、超導股線變形穩定成型區，所述超導股線變形穩定成型區在內撐芯的最前端；固定區的末端、中段通過軸承固定于絞籠主軸內，小分線環安裝區上安裝有小分線環，超導股線變形穩定成型區的中心軸線與緊壓模的上、下緊壓輪之間的縫隙處于同一水平面；固定區1的外徑為內撐芯與絞籠配合的軸承內徑；小分線環安裝區的外徑為與小分線環相配軸承的內徑，小分線環安裝區的長度為80-115mm，超導股線絞入區3的直徑逐漸縮小，縮小傾斜角度α為5-6度；超導股線穩定區的直徑d=n*d1*l/3.14- d1+（0.2-0.3）mm，其中n為超導股線絞合根數、d1為超導股線的直徑、l為超導股線絞入系數，超導股線穩定區的長度為18-25mm，超導股線變形過渡區角度主視直徑逐漸角β、俯視直徑逐漸角θ分別為4.5-6度、2-3度；超導股線變形穩定成型區長度b、寬度h、厚度e分別為11-14mm、(n*d1*l)/2- d1mm、1.1-1.4 mm，其中n為超導股線絞合根數、d1為超導股線的直徑、l為超導股線絞入系數。

進一步的，超導股線絞入區的角度α為5-6度；超導股線穩定區的直徑d=n*d1*l/3.14- d1+0.2-0.3mm，其中，n為超導股線絞合根數、d1為超導股線的直徑、l為超導股線絞入系數；超導股線穩定區的長度為18-25mm。

進一步的，超導股線變形過渡區角度為β、θ，β為4.5-6度、θ為2-3度。

進一步的，超導股線變形穩定成型區長度b、寬度h、厚度e分別為11-14mm、(n*d1*l)/2- d1mm、1.1-1.4 mm；其中，n為超導股線絞合根數、d1為超導股線的直徑、l為超導股線絞入系數。

采用上述裝置生產磁體用異形超導電纜的方法，具體包括以下步驟：

A：線芯復倒：按照長度要求將超導股線復倒于絞籠配用盤具，復倒中張力均勻，逐層均勻排線，復倒機放線為主動放線，在放線與收排線間設置張力檢測反饋裝置，控制放線速度，控制放線張力，張力值控制在18-20N，排線采用絲桿排線；