CN102760547A - 一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 - Google Patents
一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102760547A CN102760547A CN2012102665176A CN201210266517A CN102760547A CN 102760547 A CN102760547 A CN 102760547A CN 2012102665176 A CN2012102665176 A CN 2012102665176A CN 201210266517 A CN201210266517 A CN 201210266517A CN 102760547 A CN102760547 A CN 102760547A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- jackscrew
- pull rod
- bracket base
- rod device
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，包括固定在低温容器内部边缘上的由非磁性奥氏体不锈钢制作的支架底座，支架底座上设置有圆弧开口与支架底座圆坑，支架底座上设置有由非磁性奥氏体不锈钢制作的顶丝支架，支架底座与顶丝支架之间通过顶丝连接，支架底座与顶丝支架之间还设置有由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金制作的拉杆，拉杆穿过顶丝支架、圆弧开口。本发明的有益效果是，针对传导冷却磁体漏热中的热传导漏热来源，克服现有拉杆的缺点，通过该拉杆装置可以方便调整磁体线圈在低温容器内的位置，通过减小接触面积降低了磁体系统的热传导，降低了磁体的漏热，使磁体的稳定性大大增强，在实际应用中效果良好，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于超导磁体技术领域，涉及一种超导磁体线圈骨架与低温恒温器之间的传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置。
背景技术
随着液氦资源的紧张，制冷技术的发展，传导冷却（Conduction-Cooled，也称制冷机冷却、无液氦，Cryogen-Free）超导磁体技术的研究正在逐步走向实用。现在投入使用的磁体中大部分属于比较成熟的液氦浸泡的低温超导磁体，特别是目前应用最为广泛的超导磁共振成像（MRI）系统，主磁体全部采用NbTi低温超导线材，制冷方式采用液氦浸泡。但NbTi低温超导磁体成本高，而且由于必须工作在液氦温区（4.2K），制冷和维护费用很高。
随着制冷技术特别是超低温技术的发展，低温传导冷却超导磁体（磁共振磁体）技术不断成熟。传导冷却超导磁体因为没有致冷液体的保护，其传热结构十分特殊。目前传导冷却超导磁体技术尚未进入商用领域，其根本问题在于热传导、热稳定性问题尚未得到很好解决。解决热问题对高温超导磁体的应用有着至关重要的作用。一般来说，磁体漏热来源主要有传导、对流和辐射。传导冷却超导磁体的热传导漏热来源主要包括线圈拉杆装置结构的传热、真空容器到辐射屏之间电流引线的热传导、辐射屏到线圈之间的电流引线热传导等。
一般制作磁体线圈的拉杆或支撑结构时采用螺纹结构，在安装时需要用特定扳手进行操作。由于超导磁体具有紧凑性，各部件之间连接紧密，在磁体线圈的径向方向上调节螺母十分不便；很多拉杆结构采用在线圈上部直接安装，热传导的路径较短，不利于抑制热传导；很多拉杆的结构复杂，材料多样，低温下性能差异较大，拉杆的低温稳定性很难获得。
发明内容
本发明的目的是提供一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，解决超导磁体线圈的悬挂问题，使超导线圈在低温容器内的位置可以调节，通过减少拉杆与低温容器的接触面积，增加拉杆的长度，从而减少了磁体的漏热，最终达到增强磁体稳定性的目的。
本发明所采用的技术方案是，传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，包括固定在低温容器内部边缘上的由非磁性奥氏体不锈钢制作的支架底座，支架底座上设置有圆弧开口与支架底座圆坑，支架底座上设置有由非磁性奥氏体不锈钢制作的顶丝支架，支架底座与顶丝支架之间通过顶丝连接，支架底座与顶丝支架之间还设置有由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金制作的拉杆，拉杆穿过顶丝支架、圆弧开口。
本发明的特征还在于，
顶丝与顶丝支架螺纹连接，顶丝穿过顶丝支架固定在支架底座圆坑上。
拉杆的两端还设置有由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金熔化制成的圆头。
本发明的有益效果是，针对传导冷却磁体漏热中的热传导漏热来源，克服现有拉杆的缺点，通过该拉杆装置可以方便调整磁体线圈在低温容器内的位置，通过减小接触面积降低了磁体系统的热传导，降低了磁体的漏热，使磁体的稳定性大大增强，在实际应用中效果良好，使用方便。
附图说明
图1是本发明传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置的结构示意图。
图2是本发明中支架底座的结构示意图。
图3是本发明中顶丝的结构示意图。
图中，1.圆头，2.顶丝，3.顶丝支架，4.支架底座，5.拉杆，6.圆弧开口，7.支架底座圆坑。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提出一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，增加热传导的传播路径，减少降温时间。
具体来说，本发明传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置的结构如图1所示，包括固定在低温容器内部边缘上的支架底座4。支架底座4的结构如图2所示，支架底座4上具有圆弧开口6与支架底座圆坑7，支架底座4上设置有顶丝支架3，支架底座4与顶丝支架3之间通过顶丝2连接。顶丝2的结构如图3所示，顶丝2与顶丝支架3螺纹连接，顶丝2穿过顶丝支架3固定在支架底座圆坑7上。支架底座4与顶丝支架3之间还设置有拉杆5，拉杆5穿过顶丝支架3与圆弧开口6，拉杆5的两端还设置有圆头1。
拉杆5由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金制作，拉杆5两端的圆头1由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金熔化制成。
支架底座4与顶丝支架3由非磁性奥氏体不锈钢制作。
拉杆5两端的圆头1的形状由T2铜制成的模具制成。
本发明传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，首先将支架底座4焊接在低温容器内壁，将拉杆5的一端使用铜制模具熔化成圆头1，穿入已打好孔的线圈骨架。此时，将拉杆5穿入顶丝支架3，将顶丝2拧入顶丝支架3。根据拉杆需要的长度，留出12mm-18mm，截断，再次使用铜制模具熔化另一端的圆头1。将安装好的顶丝支架3与拉杆5一起放入支架底座4的圆弧开口6处，顶丝2下端尖头置入支架底座圆坑7内。此时根据需要调整顶丝2即可。调整顶丝2即可微调拉杆5的长度。
以上安装过程仅为一根拉杆的安装方式，根据具体需要，可以2-4个拉杆一组，整个低温容器可以安装4-8组。
本发明传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，使得超导线圈在低温容器内的位置可以调节，增加了热阻，降低磁体的传导漏热，增强磁体稳定性。
Claims (3)
1.一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，其特征在于，包括固定在低温容器内部边缘上的由非磁性奥氏体不锈钢制作的支架底座（4），所述支架底座（4）上设置有圆弧开口（6）与支架底座圆坑（7），所述支架底座（4）上设置有由非磁性奥氏体不锈钢制作的顶丝支架（3），所述支架底座（4）与顶丝支架（3）之间通过顶丝（2）连接，所述支架底座（4）与顶丝支架（3）之间还设置有由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金制作的拉杆（5），拉杆（5）穿过顶丝支架（3）、圆弧开口（6）。
2.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，其特征在于，所述顶丝（2）与顶丝支架（3）螺纹连接，所述顶丝（2）穿过顶丝支架（3）固定在支架底座圆坑（7）上。
3.根据权利要求1所述的传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置，其特征在于，所述拉杆（5）的两端还设置有由非磁性奥氏体不锈钢或钛合金熔化制成的圆头（1）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210266517.6A CN102760547B (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | 一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210266517.6A CN102760547B (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | 一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102760547A true CN102760547A (zh) | 2012-10-31 |
| CN102760547B CN102760547B (zh) | 2014-06-04 |
Family
ID=47054969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210266517.6A Active CN102760547B (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | 一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102760547B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103106994A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-15 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种用于磁控直拉单晶用MgB2超导磁体 |
| CN103426588A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-04 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体的拉杆装置 |
| CN104779032A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-07-15 | 奥泰医疗系统有限责任公司 | 一种低温容器拉杆结构 |
| CN112509778A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-16 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于超导磁悬浮列车的高温超导磁体装置及使用方法 |
| CN117854877A (zh) * | 2024-03-04 | 2024-04-09 | 安徽因速丹电气有限责任公司 | 一种用于磁控直拉单晶的超导磁体及制冷方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1400726A (zh) * | 2001-07-31 | 2003-03-05 | 通用电气公司 | 高温超导同步转子线圈支撑绝热体及其安装方法 |
| CN1658343A (zh) * | 2004-02-16 | 2005-08-24 | 特变电工股份有限公司 | 高温超导线圈的加固装置及加固方法 |
| US20070052507A1 (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-08 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho. | Bobbin for superconducting coil, and superconducting solenoid coil |
| CN201382260Y (zh) * | 2009-03-30 | 2010-01-13 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 低温容器冷屏承插式绝热拉杆支撑 |
| CN101728051B (zh) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | 中国科学院电工研究所 | 具有大分离间隙的高磁场超导磁体系统 |
-
2012
- 2012-07-30 CN CN201210266517.6A patent/CN102760547B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1400726A (zh) * | 2001-07-31 | 2003-03-05 | 通用电气公司 | 高温超导同步转子线圈支撑绝热体及其安装方法 |
| CN1658343A (zh) * | 2004-02-16 | 2005-08-24 | 特变电工股份有限公司 | 高温超导线圈的加固装置及加固方法 |
| US20070052507A1 (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-08 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho. | Bobbin for superconducting coil, and superconducting solenoid coil |
| CN201382260Y (zh) * | 2009-03-30 | 2010-01-13 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 低温容器冷屏承插式绝热拉杆支撑 |
| CN101728051B (zh) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | 中国科学院电工研究所 | 具有大分离间隙的高磁场超导磁体系统 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103106994A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-15 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种用于磁控直拉单晶用MgB2超导磁体 |
| CN103106994B (zh) * | 2013-01-29 | 2015-08-26 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种用于磁控直拉单晶的MgB2超导绕组装置 |
| CN103426588A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-04 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体的拉杆装置 |
| CN103426588B (zh) * | 2013-09-02 | 2015-11-18 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导磁体的拉杆装置 |
| CN104779032A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-07-15 | 奥泰医疗系统有限责任公司 | 一种低温容器拉杆结构 |
| CN112509778A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-16 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于超导磁悬浮列车的高温超导磁体装置及使用方法 |
| CN112509778B (zh) * | 2020-10-29 | 2021-07-20 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于超导磁悬浮列车的高温超导磁体装置及使用方法 |
| CN117854877A (zh) * | 2024-03-04 | 2024-04-09 | 安徽因速丹电气有限责任公司 | 一种用于磁控直拉单晶的超导磁体及制冷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102760547B (zh) | 2014-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105655084B (zh) | 一种超导磁体 | |
| CN102760547B (zh) | 一种传导冷却超导磁体线圈的拉杆装置 | |
| CN104200950A (zh) | 一种传导冷却超导磁体制冷机结构及其安装、拆卸方法 | |
| CN102360692B (zh) | 一种用于磁共振成像系统的高温超导磁体 | |
| CN103606430A (zh) | 高温超导磁体低温氦气自循环冷却系统 | |
| CN103065759B (zh) | 一种超导磁体的支撑定位系统 | |
| CN102723162A (zh) | 一种不锈钢骨架Nb3Sn超导磁体螺线管线圈 | |
| CN102867610B (zh) | 一种二元可拔气冷电流引线装置 | |
| CN104078220B (zh) | 电感与电阻复合型超导电抗器 | |
| CN103106994B (zh) | 一种用于磁控直拉单晶的MgB2超导绕组装置 | |
| CN102360689B (zh) | 开放式传导冷却核磁共振超导磁体系统 | |
| CN103377788A (zh) | 超导磁体系统 | |
| CN109273190A (zh) | 一种高温超导线圈励磁装置 | |
| CN105206375A (zh) | 主动屏蔽式低温超导磁体系统的实验装置 | |
| CN110136915A (zh) | 一种超导磁体和磁控直拉单晶设备 | |
| US8996084B2 (en) | Superconducting magnet device and magnetic resonance imaging system | |
| Liang et al. | Design of a 380 m DC HTS power cable | |
| CN210535437U (zh) | 一种传导冷却磁控拉单晶超导磁体装置 | |
| CN202362044U (zh) | 一种超导磁体用复合式超导液位计 | |
| CN115691940A (zh) | 一种大电流传导冷却磁体用高温超导电流引线 | |
| CN203871104U (zh) | 一种超导组合绕组 | |
| CN204102660U (zh) | 一种传导冷却超导磁体制冷机结构 | |
| CN111009375A (zh) | 一种传导冷却磁控拉单晶超导磁体装置 | |
| CN202259011U (zh) | 制冷机直接冷却超导磁体机械式热开关 | |
| CN113436825A (zh) | 一种用于传导冷却磁控拉单晶超导磁体及其冷却方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221214 Address after: 710000 No. 2000, North Section of Zhengyang Avenue, Jinghe New City, Xixian New District, Xi'an, Shaanxi Patentee after: XI'AN JUNENG SUPERCONDUCTING MAGNET TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 710018 No. 12 Mingguang Road, Xi'an economic and Technological Development Zone, Shaanxi Patentee before: WESTERN SUPERCONDUCTING TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |