[发明专利]用于绞合多股超导绞合线的方法及装置

说明书

本发明关于一种绞合多股超导绞合线的方法，这种绞合线的直径小于1毫米并且适于传输交流电。另外还提供了实现该方法的一种装置。

为了在这种绞合线做成的超导线圈中使热磁损失保持最小，众所周知是减小绞合线丝的直径从而降低了热滞损失，增强了横向电阻而且减少了绞合同距，这种办法限制了感应电流的损失。然而，经验表明不可能将相对绞合间距（线间距与绞合线直径之比）减少到小于7而对临界电流密度无较大反作用。此外，感应电流损失与线间距的平方成比例，当相对间距为7时，感应电流损失仍是高的。

本发明的目标是向绞合过的绞合线提供大体上小于7且还可低到3的相对绞合间距，而基本不会使其临界电流密度减到低于未绞合线的临界密度。

因此，本发明的方法在于以至少200℃的温度和每分钟30到5000转之间的速度绞合成线使其线间距为7到3直径范围。

绞合过程中通过引入一种对绞合丝线是惰性的气体、即对该丝线不起反应的气体，在绞合线周围流动，使该绞合线很好地加热。在铌-钛基合金绞合线情况下，绞合是在温度为200℃到500℃之间进行的，尤其对直径为0.12毫米的绞合线是在约250℃进行绞合。

根据本发明的绞合装置，具有：一个用于直绞合线的放线盘和一个绞合好的绞合线用的接收盘;用于使放线盘绕一个与其自身轴线相垂直的轴旋转的装置，所述垂直轴形成了绞合线进给轴;用于沿该进给轴拉绞合线的装置;该装置进一步改进成装有一个输导离开放线盘的绞合线的管道以及用于迫使一股与所述绞合线不发生反应的热气流通过所述管道的装置。

经验还表明：具备按本发明的装置其进给速度与绞合温度因素间的相互补偿是可能的;实际上，虽然很低的进给速度明显地损失些产业利益，但通过降低进给速度可补偿绞合线上的较低温度。

下面根据本发明参阅一张附图说明适用于绞合0.12毫米直径、铌-钛基绞合线的绞合机。

该机具有一金属框1围绕着一个可绕轴3旋转的圆柱体2，而且该圆柱体2由一变速马达（未示出）驱动旋转，还可在滚珠轴承4上以每分钟3，000转的转速旋转。垂直于图平面的轴6上的放线盘5以每分钟2米的进线速度放出绞合线7，通过锥形导筒8，且由一0型内环使其被制动。绞合线离开锥形导筒时就随垂直于图平面的主轴10卷到卷盘9上。

然后，绞合线上从卷盘9松开而进入小口径硅或铝制的圆筒管道11，此管道安排在卷盘9和一旋转抑制卷盘12之间，绕过卷盘12绞合过的绞合线形成若干匝。在卷盘9和12之间，实际的绞合发生在管道11中。

管道11的入口端装有一个用于使250℃氮气进入的入口13，此氮气从管道的另一端流出。

离开抑制卷盘12时，绞合好的线被转送到附图未示出的一个接收盘。

这种形式的机器能够绞合铌-钛基合金的绞合线，使其达到4或5直径的相对绞合间距，对此，临界电流密度的减小只有约5%。

虽然在绞合过程中绞合线的加热是借助于如前所述的一股热气流在机器中完成的，但是显然由其他手段也能实现，比如利用感应加热或通过红外线辐射。

本发明发现应用于多股线的绞合，除了上述铌-钛合金外还有其他具有超导特性的材料，特别是铌-锡基合金材料。