CN101009149A

CN101009149A - 内冷式电磁线及制备和成线绞合机

Info

Publication number: CN101009149A
Application number: CN 200610038133
Authority: CN
Inventors: 蒋寅坤; 吴亚平
Original assignee: WUXI XINKE SPECIAL CABLE CO Ltd
Current assignee: WUXI XINKE SPECIAL CABLE CO Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明涉及一种大电流导体，尤其是大电流电磁铁励磁线圈用电磁线，及制备和成线绞合机，其特征是绞合线中心有金属管，绞合线截面呈近似正方形，至少最外层导体绞合节距小于其内侧各层导体绞合节距，成线绞合机有若干台配线绞合绞笼轴向相间排列，各层覆绞一次成缆绞合完成，并有挤压模具压方。本发明绞合线，由于采用上述结构，大大提高了绞合导体通大电流能力，并且绞线抱合紧密，可有效防止了大截面绞合线弯曲时散股开松，覆层绞合一次完成，不仅简化了生产过程，而且有效避免成盘、散开对中心管的变形损害。本发明内冷式电磁线特别适用于快循环同步加速器电磁铁线圈用电磁线。

Description

内冷式电磁线及制备和成线绞合机

技术领域

本发明涉及一种大电流导体，尤其是大电流电磁铁励磁线圈用电磁线，及制备和成线绞合机。

背景技术

绞合导体较单根导体，用作载流导体具有许多优点，因而载流导体基本都采用绞合线结构。然而目前传导电流的绞合线，一般最大截面不超过400mm²，且为实芯结构，截面基本上都是圆形，有少量用于电缆采用扇形结构。此类绞合线在一些特殊场合(例如大电流电磁铁电励磁线圈导体)，由于载流量极大，导致绞合线载流热量不能得到及时散发，而不能适用。

其次，现有单导体绞合线，覆绞成线方式，大都采用分次遂层绞合，即一层绞合至总长度后，将已绞合线返回再覆绞第二层，第二层覆绞至总长度后，再返回覆绞第三层，依次类推，直至覆绞所需层数为止，并且各层导体绞线节距都相同。绞合完毕，如果需要一次挤压成截面为扇形结构。此种绞合成线方式，用于实芯线绞合尚能满足，但不适用于有中空金属管强制冷却的大截面(例如400mm²及以上)单导体绞合线，尤其是又要具有良好弯曲性能的内置中空金属管绞合线生产。

再就是，现有单导体绞合线成线绞合机，通常只有单个绞笼组成，或简单将若干(例如2-3个)绞笼排列组成，一次覆绞若干层。此成线绞合机也只能用于实芯绞合线的生产，而不能用于有中空金属管、及近似正方形的绞合线生产。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种不仅通流能力大，而且可弯曲性好的内冷式电磁线。

本发明另一目的在于提供一种上述内冷式电磁线的制备方法。

本发明再一目的在于提供一种制备上述内冷式电磁线的成线绞合机。

本发明第一目的实现，主要改进是在绞合线中心设置可通冷却液的金属管，并且为适合大电磁铁绕组导体叠合，将绞合线制成截面呈近似正方形结构，并通过减小至少绞合线最外层(根据需要还可以是次外层)导体的绞合节距，以增强绞合线的绞合抱紧度，防止弯曲盘圈时绞合线散股松开，从而实现本发明目的。具体说，本发明内冷式电磁线，有多根单导体覆层绞合组成，其特征在于绞合线中心有金属管，所说绞合线截面呈近似正方形，至少最外层导体绞合节距小于其内侧各层导体绞合节距。

本发明内冷式电磁线，为减少弯曲成圈时内芯金属管与绞合导体间的相对滑动，一种较好是也使内芯金属管呈近似正方形结构。

本发明所说绞合线及内芯金属管截面呈近似正方形，是指其形状接近正方形，更确切说是一种四角呈弧形的正方形，而非数学概念上的四角为标准直角的完全正方形。

为进一步提高绞合线冷却效果，适应载流大电流，及电磁铁发热散热要求，一种较好是电磁线中心金属管基管采用无缝管，这样可以承受较高冷却液压力，强化冷却效果。其中一种更好为采用无缝圆管，例如不锈钢无缝圆管，这样既可以承受较高压力冷却流体，加快和提高冷却效果，而且圆形基管又较成型方管更方便绞合线的生产，圆管生产容易，成本低。

此外，为减少绞合线弯成圈(盘)时内金属管的弯曲变形及滑动，一种更优选方式为在呈近似正方形的金属管四角外填充有软性材料例如石棉绳。

本发明内冷式电磁线，根据需要还可以在外层绕包绝缘层。

本发明第二目的实现，内冷式电磁线的制备，包括单导体叠层覆绞，其特征是叠层覆绞是在金属管外遂层覆绞，并在每覆绞一层单导体后，由模具挤压成近似正方形，再覆绞下一层，各层覆绞一次成缆绞合完成，至少覆绞最外层单导体时绞合转速高于前面其他各层，最外一层覆绞完后，再次挤压成近似正方形。

为简便生产大长度内冷式电磁线的叠层覆绞，一种较好是中心金属管采用圆形金属基管，并在叠层覆绞前首先将金属圆管由模具挤压成近似正方形，然后开始遂层覆绞单导体。

此外，在金属圆管挤压成近似正方形后，开始覆绞前先在正方形金属管四角敷设软性填充材料后，再开始遂层覆绞。

最外层覆绞完成并挤压成方后，根据需要还可绕包绝缘层。

本发明第三目的实现，内冷式电磁线成线绞合机，包括配线绞合绞笼，其特征在于成线绞合机有若干台配线绞合绞笼轴向相间排列，相邻两配线绞合绞笼间及未端配线绞合绞笼后有成方挤压模具，至少未端配线绞合绞笼转速高于前面各配线绞合绞笼。

为有利于采用圆形金属基管生产，本发明成线绞合机，起始配线绞合绞笼前有金属圆管成方挤压模具。

本发明成线绞合机，一种较好为轴向相间排列设置的配线绞合绞笼由同一动力拖动，这样可以有利于各配线绞合绞笼的同步。

本发明成线绞合机，在金属圆管成方挤压模具后，起始配线绞合绞笼前设置有软性填料敷设模具。

本发明成线绞合机，成方挤压模具作用是将圆形或近似圆形挤压成近似正方形，因此可以采用各种挤压变形模具，其中一种较好为金属管成方挤压模具及相邻配线绞合绞笼间成方挤压模具采用凹凸嵌合滚轮，通过凹凸嵌合滚轮转动压制近似正方形，此结构具有挤压过程有利于保护导体不被挤压损伤；末端成方挤压模具则采用四个对向设置的平面滚轮组成，有利于绞合线外形规整，且在挤压过程中也不易损伤导体。此外，在相邻配线绞笼间、成方挤压模具前还可以增设中间紧压模，不可以起到定位，防止覆绞时已绞合线组曲变形，而且由于给予一初始紧压力，有利于减少其后的成方挤压模具对绞合线表面的损伤。本发明中间紧压模，可以采用对向设置平面滚轮。

本发明成线绞合机，在末端(绞合最后一层导体后，或最后挤压成方模后)还可以设置有绝缘层绕包机。

本发明内冷式电磁线，由于在绞合线中心设置有通冷却液的金属管强化冷却，大大提高了绞合导体通大电流能力，同时金属管也有一定的载流能力，更可以增大绞合线的载流量；至少最外层单导体绞合节距小于其内各层绞线绞合节距，绞线抱合紧密，有效防止了大截面绞合线弯曲时散股开松，确保绞合线型完整、结构紧密；绞合线截面采用近似正方形结构，有利于大面积绞合线叠层，而不会滑落，更适合大电流电磁铁励磁线圈用。尤其是内衬金属管也采用近似正方形结构，有效防止了绞合线弯曲时绞合导体与金属管的相对滑移，四角敷设软性填充，更有效防止了绞合线弯曲时内芯金属管变形，确保冷却管载面均等。本发明方法及成线绞合机，适用于上述绞合线的生产，覆层绞合一次完成，不仅简化了生产过程，而且有效避免成盘、散开对中心管的变形损害，尤其是中心金属冷却管基管采用圆管，大大简化了绞线生产。本发明内冷式电磁线特别适用于快循环同步加速器电磁铁线圈用电磁线。

以下结合几个具体实施方式，进一步说明本发明，但实施例不应理解为对本发明的具体限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例内冷式电磁线截面结构示意图。

图2为本发明第二实施例内冷式电磁线截面结构示意图。

图3为本发明第三实施例内冷式电磁线截面结构示意图。

图4为本发明内冷式电磁线一种成线绞合机。

图5为本发明内冷式电磁线另一种成线绞合机。

图6为一种模具结构示意图。

图7为另一种模具结构示意图。

图8为又一种模具结构示意图。

图9为在金属管外敷填充模具示意图。

图10为图9左视结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1，内冷式电磁线，有中心近似正方形金属管1，外绞合有多层单导体2，成线截面为近似正方形，其中最外层绞合导体2.2的绞合节距小于内侧各层2.1的绞合节距。

绞合线的制备及成线绞合机，参见图4，首先由放线架5，通过挤压模6将不锈钢圆基管，挤压成近似正方形，然后由第一层绞笼7在近似正方形不锈钢管外覆绞第一层绞合单导体，覆绞后由挤压模8将其挤压成近似正方形，再由第二层绞笼9覆绞第二层，并由挤压模10挤压成近似正方形，再按同样方法覆绞第三层，……，最后一层覆绞完成后，再次对绞合线挤压，使其使规整的成近似正方形，收线成盘。根据绞合线规格及单导体的粗细，可以在成线绞合机中设置一道或几道紧压模11，在覆绞层后挤压成方前给予予紧压。其中各绞笼由同一电机拖动，并且使最外层绞笼转速高于前面各层绞笼转速。

成线绞合机中金属圆管挤压模6，及次前道以前挤压模8、10、……，为由带凹槽轮17和与凹槽互补的凸轮16组成的凹凸嵌合滚轮挤压模(图6)，嵌合间距根据管、线粗细可调。紧压模为一对左右竖向设置的平辊18组成(图7)，其中辊间距可以根据需要调整。最后一道挤压模为由4个相对设置的平辊19和20组成，对向距离可以根据绞合线规格调整。

实施例2：参见图2，如实施例1，内冷式电磁线，其中绞合线中心近似正方形金属管四角外有石棉填充线3。

绞合成线及成线绞合机，参见图5，在金属管挤压模后设置有定位敷线模14。敷线模具21(图9、10)呈中空台形，内腔为正方台形，其中大开口端22朝向进线端，出端正方形23口径与金属管挤压成方基本相等，其中4角外有敷线孔24。

实施例3：参见图3，如实施例1，其中绞合线中心金属管4截面呈圆形。

实施例4：如前述，根据需要可以在成线外绕包有绝缘层，其生产过程见图5，在绞合最后一层导体后，通过绕包机15绕包绝缘层(也可以将绕包机设置在最后挤压成方模后)。

Claims

1、内冷式电磁线，有多根单导体覆层绞合组成，其特征在于绞合线中心有金属管，所说绞合线截面呈近似正方形，至少最外层导体绞合节距小于其内侧各层导体绞合节距。

2、根据权利要求1所述内冷式电磁线，其特征在于所说中心金属管截面也为近似正方形。

3、根据权利要求2所述内冷式电磁线，其特征在于所说金属管基管为无缝圆管。

4、根据权利要求3所述内冷式电磁线，其特征在于所说无缝圆管为不锈钢管。

5、根据权利要求2所述内冷式电磁线，其特征在于所说中心金属管四角外有随绞合线延长的软性材料。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述内冷式电磁线，其特征在于外层绕包有绝缘层。

7、根据权利要求1所述内冷式电磁线的制备，包括单导体叠层覆绞，其特征是叠层覆绞是在金属管外遂层覆绞，并在每覆绞一层单导体后，由模具挤压成近似正方形，再覆绞下一层，各层覆绞一次成缆绞合完成，至少覆绞最外层单导体时绞合转速高于前面其他各层，最外一层覆绞完后，再次挤压成近似正方形。

8、根据权利要求7所述内冷式电磁线的制备，其特征在于首先将金属圆管通过模具挤压成近似正方形，再遂层覆绞单导体。

9、根据权利要求7或8所述内冷式电磁线的制备，其特征在于金属圆管挤压成方后在其四角外敷设软性材料填充，再进行单导体覆绞。

10、根据权利要求7或8所述内冷式电磁线的制备，其特征在于最外层覆绞完成，绕包有绝缘层。

11、根据权利要求7所述内冷式电磁线成线绞合机，包括配线绞合绞笼，其特征在于成线绞合机有若干台配线绞合绞笼轴向相间排列，相邻两配线绞合绞笼间及未端配线绞合绞笼后有成方挤压模具，至少未端配线绞合绞笼转速高于前面各配线绞合绞笼。

12、根据权利要求11所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于起始配线绞合绞笼前有金属圆管成方挤压模具。

13、根据权利要求11或12所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于轴向相间排列的配线绞合绞笼由同一动力拖动。

14、根据权利要求13所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于金属管成方挤压模具及相邻配线绞合绞笼间成方挤压模具为凹凸嵌合滚轮。

15、根据权利要求13所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于末端成方挤压模具由四个对向设置的平面滚轮组成。

16、根据权利要求13所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于相邻配线绞笼间还有中间紧压模。

17、根据权利要求13所述内冷式电磁线成线绞合机，其特征在于末端有绝缘层绕包机。