[发明专利]用于生产换位线缆的机器

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成换位线缆(诸如罗贝尔(Roebel)线缆)的机器，导线元件的弯曲最小。

背景技术

高温T_c超导体(HTS)的应用(例如，电力变压器和高电流磁体)常常需要高电流容量。

能够通过形成多个子导线构成的线缆获得增大的电流容量，其中，各个导线或子导线连续换位以使得每个子导线电磁等效，以使得平均共享电流并将AC损失最小化。Roebel线棒和Rutherford线缆是具有矩形横截面的由子导线构成的换位导线线缆构造。

美国专利7788893和7980051公开用于通过2G HTS带材缠绕出特别是Roebel线缆而不发生沿边缘弯曲(这会损坏HTS带材)(“第二代”或2G HTS导线被生产为基金属带材基底上的HTS薄膜诸如YBa₂Cu₃O₇)的机器和方法。

发明内容

本发明提供一种用于由2G HTS带材缠绕成特别是Roebel线缆的改进的或至少可替代的机器，而没有通过沿边缘弯曲损坏带材。

广义来说在一个方面，本发明包括一种用于由多个蛇形子导线缠绕成换位线缆的线缆缠绕机器，其包括：

导线供应级，其运载用于每个子导线的子导线供应线轴，并被布置为在多个蛇形子导线从供应线轴解开并沿机器方向移动通过机器时，使得供应线轴围绕机器轴线移动以及将供应线轴维持在共同取向上，和

线缆形成级，其在机器方向上处于导线供应级之后，所述线缆形成级被布置为将子导线集合在一起并且子导线在此交错以形成换位线缆。

在一个优选的形式中，导线供应级被布置为在子导线在机器方向上移动通过机器时并且在以预定的共同取向保持子导线的同时，使得子导线围绕机器轴线以非圆形路径移动。

在一个优选的形式中，导线供应级的每个子导线供应线轴包括关联的回绕机构，所述关联的回绕机构被布置为在导线供应级的操作期间，以基本恒定张力放出子导线并且还在需要时将过量的子导线长度重新缠绕回线轴上。

在一个优选的形式中，导线供应级包括循环输送机，诸如，柔性输送机诸如链式输送机或带式输送机。输送机(线轴输送机)可以运载用于每个子导线的子导线供应线轴。

子导线以在子导线之间的L/n的纵向位移移动通过机器，其中L为子导线换位长度并且n为缠绕在所述线缆中的子导线的总数目。在一个优选形式中，线轴输送机运载用于每个子导线的子导线供应线轴，并且每个子导线以相对于从线轴输送机上紧接的先前线轴解开的子导线的L/n的正方向位移和以相对于从线轴输送机上紧接的后续线轴解开的子导线的-L/n的正方向位移从其供应线轴解开。供应线轴在线轴输送机上等距地间隔。对于抽出通过机器的每个子导线长度L，每个供应线轴完成机器轴线的一个完整轨道。供应线轴在线轴输送机移动时被相对于地面并相对于彼此保持在固定取向，以使得在子导线从供应线轴解开并移动通过机器时，所述子导线都被围绕其纵向轴线、相对于彼此保持在预定取向，即，以便不围绕所述子导线的纵向轴线旋转或扭转。该机器包括与将要生产的线缆中的子导线一样多的子导线供应线轴。

各个子导线可以是带材子导线，即，每个子导线的横跨纵向轴线的宽度尺寸大于垂直于宽度方向穿过纵向轴线的深度尺寸，并且将子导线保持在预定取向可以包括在子导线移动通过机器时，保持子导线使得所有子导线的宽度尺寸平行。子导线可以包括HTS子导线并且可以包括金属基底上的HTS层，即，包括2G HTS导线。

在一个优选形式中，线缆形成级包括位于机器轴线的任一侧上的引导件，在引导件之间，所有子导线被连续地集合在一起。线缆形成级还可以在所述引导件之后包括、或替代所述引导件包括：围绕横跨并且位于机器轴线的任一侧上的间隔轴线的相对辊，随后，围绕间隔的再次位于机器轴线的任一侧上的相反取向的轴线的相对辊。

广义来说在另一个方面，本发明包括一种用于由多个蛇形子导线缠绕成换位线缆的线缆缠绕机器，其包括：

导线供应级，其包括循环柔性输送机，所述循环柔性输送机运载用于每个子导线的子导线供应线轴并被布置为在多个蛇形子导线从供应线轴解开并在机器方向上移动通过机器时使得供应线轴围绕机器轴线移动并将供应线轴维持在预定的共同取向，和

线缆形成级，其在机器方向上处于导线供应级之后，所述线缆形成级被布置为将子导线集合在一起，子导线在此交错以形成换位线缆。

线轴输送机可以遵循非圆形路径。线轴输送机可以是柔性输送机，诸如链式或带式输送机。