专利名称：一种管束型电流引线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低温超导技术领域，具体涉及一种管束型电流引线。
背景技术：
电流引线是室温电源和低温超导装置的桥梁和纽带。电流引线引入漏热，降低了低温系统运行稳定性，加重了低温系统运行负担，提高了低温系统运行费用。为了减少两端大温差引起的漏热，电流引线结构设计是超导电力技术领域重要研究内容。与超导材料制成的电流引线相比，铜电流引线价格低廉，应用广泛。目前，迫流冷却铜电流引线结构设计主要集中在延长气流通道线路和增大换热面积等方面。其结构相对复杂，制作维护麻烦，尤其当负荷参数改变时，需要重新设计引线特征参数并换掉原有的整个引线。
实用新型内容为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种结构简单、拆装方便并可根据负荷参数变更管束数量的管束型电流引线。为此，本实用新型是通过下述技术方案实现的一种管束型电流引线，其特征在于该电流引线包括铜芯体、转换焊接座、翅片层、 凸台层、套管和转换接头，所述转换焊接座的下部套设于铜芯体上、且两者相互焊接，所述铜芯体同轴设置于套管的内部且两者之间留有间隙I，所述铜芯体的外圆周上焊接有翅片层和凸台层，所述转换焊接座的上、下部均设有外螺纹，其中上部外螺纹与转换接头的内螺纹啮合装配、下部外螺纹与套管的内螺纹啮合装配。其中，所述铜芯体采用铜管束。其中，所述铜管束是由铜管焊接成铜管排，再将铜管排焊接成圆周形铜管束。其中，所述转换焊接座呈中空圆柱体，其上半部分的内外径均小于下半部分的内外径，上、下两部分之间设有一过渡台，上半部分的外周上设有与转换接头相啮合的外螺纹，下半部分的外周上设有与套管相啮合的外螺纹。其中，所述转换焊接座的下半部分套设于铜芯体上直至铜芯体的顶端停靠在上、 下两部分之间过渡台上，且转换焊接座的下半部分与铜芯体相互焊接。其中，所述翅片层和凸台层沿铜芯体的轴线方向间隔焊接于铜芯体的外圆周上。其中，所述翅片层包括焊接于铜芯体外圆周上的圆环和均勻焊接于圆环外侧的各翅片，每两个相邻的翅片之间留有供冷却气体通过的间隙II。其中，所述凸台层包括焊接于铜芯体外圆周上的圆环和均勻焊接于圆环外侧的各凸台，每两个相邻的凸台之间留有供冷却气体通过的间隙III，各凸台上开设有用于安装温度探头的沉孔。其中，所述凸台层包括焊接于铜芯体外圆周上的中空扁圆柱形凸台，该凸台上开设有用于安装温度探头的沉孔和供冷却气体通过的开孔。[0015]其中，所述转换接头包括呈圆柱体的接头主体和设在接头主体上端的扁凸台，所述接头主体的下端设有用于连接转换焊接座的内凹槽，内凹槽的表面设有内螺纹，接头主体的外圆周上设有用于连接低温杜瓦的法兰盘；所述扁凸台上设有用于连接电源线的径向连接孔，所述接头主体及扁凸台上均开设有供冷却气体通过的轴向通孔。本实用新型的有益效果在于1)该管束型电流引线强化了迫流冷却换热效果，削弱了从室温端到低温端的漏热量，增加了电负荷灵活适应性，结构简单，装拆方便，经济实惠。2)该电流引线中铜芯体采用铜管束，可以有效增加换热面积、延长换热通道线路。3)该电流引线中铜芯体的外围设计有翅片，迫使冷却气体产生扰动，破坏流动和传热边界层，有效增大对流换热系数。4)该电流引线中铜芯体的外围设计有凸台，在凸台的沉孔中安装有温度探头，可以有效监测电流引线在运行过程中各部分的温度，从而估算出电流引线的漏热量。
图1是本实用新型管束型电流引线的外形图；图2是图1的A-A剖视图；图3是转换焊接座2的剖视图；图4是图2中的B-B剖视图(即焊接于铜芯体上的翅片层3结构示意图)；图5是图2中的C-C剖视图(即焊接于铜芯体上的凸台层4结构示意图)；图6是凸台层4的立体结构示意图；图7是凸台层4的另一种结构示意图；其中，1-铜芯体，2-转换焊接座，3-翅片层，4-凸台层，5-套管，6-转换接头，7-间隙1,8-间隙II，9-间隙III，10-沉孔，11-开孔，12-温度探头，13-翅片，14-圆环，15-凸台，16-接头主体，17-扁凸台，18-法兰盘，19-连接孔，20-通孔，21-过渡台。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的管束型电流引线做进一步详细的描述。如图1-2所示，本实用新型的管束型电流引线包括铜芯体1、转换焊接座2、翅片层 3、凸台层4、套管5和转换接头6。铜芯体1同轴设置于套管5的内部且两者之间留有间隙17，如图4、5、7所示，铜芯体1采用铜管束，该铜管束可以先由多根铜管、铜棒或铜丝焊接成铜管排，再将铜管排焊接成圆周形铜管束；也可以先由多根铜管、铜棒或铜丝焊接成螺旋状铜管束，再将多根螺旋状铜管束焊接成圆周形铜管束；为了有效增加换热面积，以采用铜管制成铜管束为佳。如图3所示，转换焊接座2呈中空圆柱体，其上半部分的内外径均小于下半部分的内外径，上下两部分之间设有一圆环形过渡台21 ；上半部分的外周上设有与转换接头6相啮合的外螺纹，下半部分的外周上设有与套管5相啮合的外螺纹。转换焊接座2的下半部分套设于铜芯体1上直至铜芯体1的顶端停靠在位于上、下两部分之间的过渡台21上，且转换焊接座的下半部分与铜芯体1相互焊接。沿铜芯体1的轴线方向在铜芯体1的外圆周上间隔焊接有若干翅片层3和凸台层4，如图4所示，翅片层3主要由焊接于铜芯体1外圆周上的圆环14和均勻焊接于圆环外侧的各翅片13组成，每两个相邻的翅片13之间留有供冷却气体(如氮气)通过的间隙118 ； 翅片层的设置，迫使蒸发的冷却气体(如氮气)产生扰动，破坏流动和传热边界层，有效增大对流换热系数。如图5-6所示，凸台层4主要由焊接于铜芯体1外圆周上的圆环14和均勻焊接于圆环外侧的各凸台15组成，每两个相邻的凸台之间留有供冷却气体通过的间隙 1119，每个凸台上分别开设有径向沉孔10，沉孔10的底部安装有用于监测电流引线温度分布的温度探头12。本实用新型的凸台也可以采用另一种结构，如图7所示，凸台层4主要由焊接于铜芯体1外圆周上的凸台15组成，该凸台15呈中空扁圆柱体，其上开设有用于安装温度探头12的沉孔10和供冷却气体通过的开孔11。如图2所示，套管5以采用环氧树脂材料加工制作为佳，套管5与转换焊接座2装配密封，以导流自然蒸发冷却气体(如氮气)。如图2所示，转换接头6主要由呈圆柱体的接头主体16和设在接头主体上端的扁凸台17组成，接头主体16的下端设有用于连接转换焊接座2的内凹槽，内凹槽的表面设有内螺纹；接头主体16的外圆周上设有用于连接低温杜瓦的法兰盘18 ；扁凸台17上设有用于连接电源线的径向连接孔19 ；接头主体16及扁凸台17上均开设有供冷却气体(如氮气)通过的轴向通孔20。本实用新型的工作原理如下低温液体(如液氮)从电流引线的底部自然蒸发后， 一部分冷却气体直接通过铜管束向上依次流经转换焊接座2的轴向通孔、转换接头6的轴向通孔20后排出；另一部分冷却气体流入套管5与铜芯体1之间的间隙17和铜管束中各铜管之间的间隙中，再流经转换焊接座2的轴向通孔，最后流经转换接头6的轴向通孔20 后排出。该电流引线的结构和制作工艺简单，拆装方便，当电流引线负荷参数变化时，仅需适当增减铜管、铜棒或铜丝的数量，从而避免了传统引线重新设计制造加工的弊端。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种管束型电流引线，其特征在于该电流引线包括铜芯体(1)、转换焊接座O)、翅片层(3)、凸台层、套管( 和转换接头(6)，所述转换焊接座O)的下部套设于铜芯体 (1)上、且两者相互焊接，所述铜芯体(1)同轴设置于套管(5)的内部且两者之间留有间隙 I (7)，所述铜芯体(1)的外圆周上焊接有翅片层(3)和凸台层G)，所述转换焊接座O)的上、下部均设有外螺纹，其中上部外螺纹与转换接头(6)的内螺纹啮合装配、下部外螺纹与套管(5)的内螺纹啮合装配。
2.如权利要求1所述的管束型电流引线，其特征在于所述铜芯体(1)采用铜管束。
3.如权利要求2所述的管束型电流引线，其特征在于所述铜管束是由铜管焊接成铜管排，再将铜管排焊接成圆周形铜管束。
4.如权利要求1所述的管束型电流引线，其特征在于所述转换焊接座(2)呈中空圆柱体，其上半部分的内外径均小于下半部分的内外径，上、下两部分之间设有一过渡台 (21)，上半部分的外周上设有与转换接头(6)相啮合的外螺纹，下半部分的外周上设有与套管( 相啮合的外螺纹。
5.如权利要求4所述的管束型电流引线，其特征在于所述转换焊接座O)的下半部分套设于铜芯体(1)上直至铜芯体(1)的顶端停靠在上、下两部分之间过渡台上，且转换焊接座的下半部分与铜芯体(1)相互焊接。
6.如权利要求1所述的管束型电流引线，其特征在于所述翅片层(3)和凸台层(4)沿铜芯体(1)的轴线方向间隔焊接于铜芯体(1)的外圆周上。
7.如权利要求1或6所述的管束型电流引线，其特征在于所述翅片层(3)包括焊接于铜芯体(1)外圆周上的圆环(14)和均勻焊接于圆环外侧的各翅片(13)，每两个相邻的翅片之间留有供冷却气体通过的间隙II (8)。
8.如权利要求1或6所述的管束型电流引线，其特征在于所述凸台层(4)包括焊接于铜芯体(1)外圆周上的圆环(14)和均勻焊接于圆环外侧的各凸台(15)，每两个相邻的凸台之间留有供冷却气体通过的间隙111(9)，各凸台上开设有用于安装温度探头(12)的沉孔(10)。
9.如权利要求1或6所述的管束型电流引线，其特征在于所述凸台层(4)包括焊接于铜芯体(1)外圆周上的中空扁圆柱形凸台(15)，该凸台(15)上开设有用于安装温度探头 (12)的沉孔(10)和供冷却气体通过的开孔(11)。
10.如权利要求1所述的管束型电流引线，其特征在于所述转换接头(6)包括呈圆柱体的接头主体(16)和设在接头主体上端的扁凸台(17)，所述接头主体(16)的下端设有用于连接转换焊接座O)的内凹槽，内凹槽的表面设有内螺纹，接头主体(16)的外圆周上设有用于连接低温杜瓦的法兰盘(18)；所述扁凸台(17)上设有用于连接电源线的径向连接孔(19)，所述接头主体(16)及扁凸台(17)上均开设有供冷却气体通过的轴向通孔00)。
专利摘要本实用新型提供了一种管束型电流引线，其包括铜芯体、转换焊接座、翅片层、凸台层、套管和转换接头，所述转换焊接座的下部套设于铜芯体上、且两者相互焊接，所述铜芯体同轴设置于套管的内部且两者之间留有间隙I，所述铜芯体的外圆周上焊接有翅片层和凸台层，所述转换焊接座的上、下部均设有外螺纹，其中上部外螺纹与转换接头的内螺纹啮合装配、下部外螺纹与套管的内螺纹啮合装配。该管束型电流引线强化了迫流冷却换热效果，削弱了从室温端到低温端的漏热量，增加了电负荷灵活适应性，结构简单，装拆方便，经济实惠。
文档编号H01B7/42GK202093917SQ20112014981
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者丘明, 张宏杰, 李振明 申请人:中国电力科学研究院