一種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，包括管式高溫超導(dǎo)體（1）和兩個(gè)柱形連接座（3）。管式高溫超導(dǎo)體（1）的兩端分別插入兩個(gè)柱形連接座（3）的環(huán)形安裝槽（4）內(nèi)，在管式高溫超導(dǎo)體（1）與環(huán)形安裝槽（4）之間的間隙內(nèi)填充焊錫或?qū)щ娔z，使管式高溫超導(dǎo)體（1）與柱形連接座（3）緊密連接。柱形連接座（3）上開(kāi)有中心孔（5），并沿所述中心孔（5）的徑向開(kāi)有的側(cè)向孔（6），使管式高溫超導(dǎo)體（1）的內(nèi)腔（2）與外界相通，避免高溫超導(dǎo)體承受交變載荷而產(chǎn)生疲勞破壞。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)設(shè)備，特別涉及一種傳導(dǎo)冷卻管式高溫超導(dǎo)體電流引線(xiàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電流引線(xiàn)是超導(dǎo)磁體與勵(lì)磁電源形成電通路的必要部件，常規(guī)電流引線(xiàn)采用銅或銅合金制作。實(shí)際工作時(shí)，由于電流較大而產(chǎn)生大量焦耳熱，加上電流引線(xiàn)自身傳導(dǎo)熱，積聚的熱量易破壞超導(dǎo)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性及造成運(yùn)行費(fèi)用的升高。隨著高溫超導(dǎo)材料實(shí)用化的發(fā)展，高溫超導(dǎo)體被引入制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的電流引線(xiàn)，即與室溫電源連接的部分采用常規(guī)的金屬材料制作，而與超導(dǎo)磁體等低溫部件連接部分采用高溫超導(dǎo)材料制作。高溫超導(dǎo)材料進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)后，直流電阻為零，消除了焦耳熱，此外，作為陶瓷材料的高溫超導(dǎo)體熱導(dǎo)率很低，大大降低了自身的傳導(dǎo)熱，因此高溫超導(dǎo)電流弓I線(xiàn)被廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)裝置。
[0003]在傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體中，制作電流引線(xiàn)的超導(dǎo)體通常為管狀，分別在其兩端與配置的連接座進(jìn)行焊接或膠接。超導(dǎo)磁體裝置實(shí)際使用時(shí)，包括電流引線(xiàn)在內(nèi)的超導(dǎo)磁體部件均長(zhǎng)期處于真空環(huán)境，而電流引線(xiàn)超導(dǎo)體與連接座通常在大氣環(huán)境中完成焊接或膠接，則管式超導(dǎo)體內(nèi)腔勢(shì)必充滿(mǎn)空氣。由于傳統(tǒng)電流引線(xiàn)的連接座無(wú)通氣孔，則超導(dǎo)裝置抽真空時(shí)，無(wú)法將超導(dǎo)體內(nèi)腔封閉的空氣抽除，最終管式超導(dǎo)體需承受大氣壓強(qiáng)而成為一個(gè)承壓部件。因高溫超導(dǎo)體是一種極具脆性的陶瓷材料，長(zhǎng)期存在的壓差必將成為高溫超導(dǎo)體破損隱患。此外，超導(dǎo)裝置冷卻過(guò)程中，管式超導(dǎo)體內(nèi)腔中的空氣組分逐步液化，使得內(nèi)腔內(nèi)外壓差減小，超導(dǎo)體壁面受力減小，然而處于低溫狀態(tài)下的超導(dǎo)裝置實(shí)際工作時(shí)常會(huì)出現(xiàn)電流引線(xiàn)瞬間發(fā)熱問(wèn)題，這將引發(fā)管式超導(dǎo)體內(nèi)腔中已液化的空氣組分吸熱氣化使管內(nèi)氣壓瞬間上升，造成對(duì)超導(dǎo)體的沖擊。超導(dǎo)體內(nèi)腔中氣體的液化和氣化反復(fù)進(jìn)行使超導(dǎo)體壁面承受交變載荷而產(chǎn)生疲勞破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，本發(fā)明可消除管式高溫超導(dǎo)體內(nèi)外壓差，避免其承受交變載荷而產(chǎn)生疲勞破壞。
[0005]本發(fā)明高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置包括一個(gè)管式高溫超導(dǎo)體和兩個(gè)柱形連接座。管式高溫超導(dǎo)體的兩端分別插入兩個(gè)柱形連接座。管式高溫超導(dǎo)體為管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為空腔，管式高溫超導(dǎo)體采用脆性超導(dǎo)材料制作。兩個(gè)柱形連接座沿軸向分為兩段:用于接納管式高溫超導(dǎo)體的圓形段和用于電連接的扁平段，兩段連接成一體。連接座的圓形段開(kāi)有環(huán)形安裝槽和通氣孔，環(huán)形安裝槽設(shè)在連接座的圓形段端面，環(huán)形安裝槽的內(nèi)徑小于管式高溫超導(dǎo)體內(nèi)徑，環(huán)形安裝槽的外徑大于管式高溫超導(dǎo)體的外徑，使環(huán)形安裝槽包覆管式高溫超導(dǎo)體兩者之間留有間隙lmm-2mm。環(huán)形安裝槽的槽深為8mm-10mm。連接座與管式高溫超導(dǎo)體通過(guò)在所述間隙內(nèi)填充的焊錫或?qū)щ娔z形成緊密連接。
[0006]本發(fā)明連接座圓形段端面的中心位置開(kāi)有中心孔，連接座圓形段側(cè)面沿所述中心孔的徑向開(kāi)一個(gè)或多個(gè)直徑的側(cè)向孔。
[0007]連接座圓形段端面中心孔直徑小于連接座上所開(kāi)環(huán)形安裝槽內(nèi)徑，中心孔的孔深至少大于環(huán)形安裝槽的深度加上側(cè)向孔的直徑。連接座圓形段側(cè)面所開(kāi)側(cè)向孔的中心距離連接座圓形段端面至少大于環(huán)形安裝槽的深度加上側(cè)向孔的半徑，使得側(cè)向孔與中心孔垂直交叉連通而形成通氣孔，這樣，在管式高溫超導(dǎo)體插入所述柱形連接座環(huán)形安裝槽后，管式高溫超導(dǎo)體內(nèi)腔通過(guò)通氣孔與外界相通，在超導(dǎo)磁體系統(tǒng)抽真空時(shí)可將管式高溫超導(dǎo)體內(nèi)腔中封閉的氣體抽出。
[0008]本發(fā)明連接座的制作材料為具有高電導(dǎo)率的金屬材料。
[0009]本高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便，可有效避免高溫超導(dǎo)體壁面承受交變載荷而產(chǎn)生疲勞破壞。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1管式高溫超導(dǎo)體示意圖，圖中:1管式高溫超導(dǎo)體；2內(nèi)腔；
[0011]圖2a為連接座的立體圖，圖2b為連接座的剖視圖，圖中:3連接座、4環(huán)形安裝槽、5中心孔、6側(cè)向孔；
[0012]圖3管式高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置包括一個(gè)管式高溫超導(dǎo)體I和兩個(gè)柱形連接座3。管式高溫超導(dǎo)體I的兩端分別插入兩個(gè)柱形連接座3。
[0015]如圖1所示,管式高溫超導(dǎo)體I為管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為內(nèi)腔2。
[0016]如圖2a和圖2b所示，柱形連接座3沿軸向分為兩段:用于接納管式高溫超導(dǎo)體的圓形段和用于電連接的扁平段，兩段連接成一體。柱形連接座3的圓形段的端面開(kāi)有環(huán)形安裝槽4，環(huán)形安裝槽4的內(nèi)徑小于管式高溫超導(dǎo)體I內(nèi)徑，環(huán)形安裝槽4的外徑大于管式高溫超導(dǎo)體I的外徑，使環(huán)形安裝槽4包覆管式高溫超導(dǎo)體I且兩者之間留有間隙lmm-2mm。環(huán)形安裝槽4的槽深為8mm-10mm。
[0017]在連接座3的圓形段端面的中心位置開(kāi)有中心孔5，連接座3圓形段側(cè)面沿所述中心孔5的徑向開(kāi)一個(gè)或多個(gè)直徑的側(cè)向孔6。
[0018]中心孔5的直徑小于環(huán)形安裝槽4內(nèi)徑，中心孔5的孔深至少大于環(huán)形安裝槽4的深度加上側(cè)向孔6的直徑。連接座3圓形段側(cè)面所開(kāi)側(cè)向孔6的中心距離連接座3圓形段端面至少大于環(huán)形安裝槽4的深度加上側(cè)向孔6的半徑，使得側(cè)向孔6與中心孔5垂直交叉連通而形成通氣孔。
[0019]如圖3所示，本發(fā)明高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置包括一個(gè)管式高溫超導(dǎo)體I和兩個(gè)柱形連接座3。管式高溫超導(dǎo)體I的兩端分別插入兩個(gè)柱形連接座3上的環(huán)形安裝槽4內(nèi)，在管式高溫超導(dǎo)體I與環(huán)形安裝槽4間隙內(nèi)填充焊錫或?qū)щ娔z，使管式高溫超導(dǎo)體I與兩個(gè)柱形連接座3形成緊密連接。至此，高溫超導(dǎo)電流弓I線(xiàn)裝置安裝完成。
[0020]本高溫超導(dǎo)電流弓I線(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)便，可有效避免高溫超導(dǎo)體壁面
[0021]承受交變載荷而產(chǎn)生疲勞破壞，提高電流引線(xiàn)的工作穩(wěn)定性及安全使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置包括管式高溫超導(dǎo)體(I)和兩個(gè)柱形連接座(3)，管式高溫超導(dǎo)體(I)的兩端分別插入兩個(gè)柱形連接座(3)。
2.按照權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的柱形連接座(3)沿軸向分為兩段:用于接納管式高溫超導(dǎo)體(I)的圓形段和用于電連接的扁平段，兩段連接成一體；柱形連接座(3)圓形段的端面開(kāi)有環(huán)形安裝槽(4)，環(huán)形安裝槽(4)的內(nèi)徑小于管式高溫超導(dǎo)體(I)的內(nèi)徑，環(huán)形安裝槽(4)的外徑大于管式高溫超導(dǎo)體(I)的外徑，環(huán)形安裝槽(4)包覆管式高溫超導(dǎo)體(I)兩者之間留有間隙。
3.按照權(quán)利要求2所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的環(huán)形安裝槽(4)和管式高溫超導(dǎo)體(I)之間的間隙為;環(huán)形安裝槽(4)的槽深為8mm-10mm。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的管式高溫超導(dǎo)體(I)的兩端分別插入所述的環(huán)形安裝槽(4)內(nèi)，在管式高溫超導(dǎo)體(I)與環(huán)形安裝槽(4)之間的間隙內(nèi)填充焊錫或?qū)щ娔z，使管式高溫超導(dǎo)體(I)與兩個(gè)柱形連接座(3)形成緊密連接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的柱形連接座(3)的圓形段端面的中心位置開(kāi)有中心孔(5)，柱形連接座(3)圓形段側(cè)面沿所述中心孔(5)的徑向開(kāi)一個(gè)或多個(gè)直徑的側(cè)向孔(6)。
6.按照權(quán)利要求2或5所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于所述的中心孔(5)的直徑小于所述環(huán)形安裝槽(4)的內(nèi)徑，中心孔(5)的孔深至少大于所述環(huán)形安裝槽(4)的深度加上側(cè)向孔(6)的直徑；柱形連接座(3)圓形段側(cè)面所開(kāi)側(cè)向孔(6)的中心距離柱形連接座(3)圓形段端面至少大于環(huán)形安裝槽(4)的深度加上側(cè)向孔(6)的半徑，使得側(cè)向孔(6)與中心孔(5)垂直交叉連通而形成通氣孔。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的高溫超導(dǎo)電流引線(xiàn)裝置，其特征在于，所述柱形連接座(3)為金屬材料制作。
【文檔編號(hào)】H01F6/00GK103500625SQ201310435170
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】昌錕, 趙保志, 王秋良 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所