CN109979704B - 一种传导冷却超导线圈限位装置 - Google Patents

一种传导冷却超导线圈限位装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及超导线圈技术领域，且公开了一种传导冷却超导线圈限位装置，包括低温容器，所述低温容器内腔的左侧壁固定连接有限位杆，所述限位杆的另一端外壁开设有螺纹，所述限位杆的中部固定套接有定位环和承力环，所述定位环位于承力环的左侧，所述定位环的上方固定安装有上端板，所述上端板底部的中心处固定安装有下端板。本发明通过承力环的螺纹调节限位杆与低温容器侧壁间的相对位置，使限位杆顶紧低温容器侧壁，从而防止超导线圈沿圆周径向晃动；正常运行时，由于限位杆直接固定在超导线圈下方，随超导线圈一起冷却；限位杆冷却后开始收缩而脱离低温容器侧壁，从而使得限位杆与低温容器间的传导漏热变为0，降低了系统的漏热。

Description

一种传导冷却超导线圈限位装置
技术领域
本发明涉及超导线圈技术领域，具体为一种传导冷却超导线圈限位装置。
背景技术
传导冷却超导线圈不需要使用低温液体进行冷却，目前的应用也越来越广泛，与低温液体浸泡冷却不同，传导冷却超导线圈对热更为敏感。由于传导冷却超导线圈一般都是通过拉杆悬吊在真空容器上端部的下方，为保证超导线圈在径向的稳定性，必须在超导线圈与低温容器外壁之间增加限位装置，以防止超导磁体在运输等工况下的晃动。
中国发明专利CN104319057A提出了一种用于低温超导磁体氦槽的悬挂装置，其在氦槽的不同位置配置可调节的拉杆，通过锁紧螺母调节氦槽顶端和底端的安装中心，其结构形式和分布形式使得被悬挂的氦槽在受力和安装对中具有良好的可操作性，但是，沿该结构的漏热会一直存在，是影响系统热稳定性的重要原因，为此我们提出一种传导冷却超导线圈限位装置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种传导冷却超导线圈限位装置，具备针对传导冷却超导磁体限位装置的漏热问题，提出一种传导冷却超导线圈限位装置，可以在保证正常运输的工况结构强度的条件下，极大降低限位装置在正常运行时的漏热的优点，解决了中国发明专利CN104319057A提出了一种用于低温超导磁体氦槽的悬挂装置，其在氦槽的不同位置配置可调节的拉杆，通过锁紧螺母调节氦槽顶端和底端的安装中心，其结构形式和分布形式使得被悬挂的氦槽在受力和安装对中具有良好的可操作性，但是，沿该结构的漏热会一直存在，是影响系统热稳定性的重要原因的问题。
本发明提供如下技术方案：一种传导冷却超导线圈限位装置，包括低温容器，所述低温容器内腔的左侧壁固定连接有限位杆，所述限位杆的另一端外壁开设有螺纹，所述限位杆的中部固定套接有定位环和承力环，所述定位环位于承力环的左侧，所述定位环的上方固定安装有上端板，所述上端板底部的中心处固定安装有下端板，所述下端板的两侧固定安装有固定螺栓，且固定螺栓的上表面与上端板固定连接，所述下端板的中心处开设有定位环，所述定位通孔与螺纹相适配，所述承力环的顶部固定安装有第二上端板，所述第二上端板的底部中心处固定安装有第二下端板，所述第二下端板的两侧固定安装有第二固定螺栓，所述第二固定螺栓的上边面与第二上端板固定连接，所述第二下端板的中心处开设有紧定螺纹孔，所述紧定螺纹孔与螺纹相适配，所述定位环和承力环的顶部固定连接有超导线圈。
优选的，所述定位环采用无磁不锈钢管备制而成，所述定位环为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，固定螺栓直径值不小于五毫米。
优选的，所述定位环采用无磁不锈钢管备制而成，所述定位环为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，固定螺栓直径值不小于五毫米。
优选的，所述承力环采用无磁不锈钢管备制而成，所述承力环为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，第二固定螺栓直径值不小于五毫米。
优选的，所述定位环和承力环的上表面均开设有四个安装孔。
优选的，所述限位杆贯穿定位环和承力环并延伸至承力环的右侧。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
1、该传导冷却超导线圈限位装置，通过承力环的螺纹调节限位杆与低温容器侧壁间的相对位置，使限位杆顶紧低温容器侧壁，从而防止超导线圈沿圆周径向晃动；正常运行时，由于限位杆直接固定在超导线圈下方，随超导线圈一起冷却；限位杆冷却后开始收缩而脱离低温容器侧壁，从而使得限位杆与低温容器间的传导漏热变为0，降低了系统的漏热。
2、该传导冷却超导线圈限位装置，通过增加定位环后，可以减小限位杆在外力作用下的弯矩，从而提高整体的稳定性，调节限位杆的螺纹，使限位杆的另一端能够顶紧低温容器的侧壁，从而防止超导线圈沿圆周向晃动；正常工作时，限位杆的螺纹端保持与承力环的位置固定，限位杆的另一端处于活动状态，因冷收缩而与低温容器侧壁脱离，从而将沿限位杆的漏热降低为0，该装置有效的降低了系统的漏热。
附图说明
图1为本发明传导冷却超导线圈限位装置结构示意图；
图2为本发明限位杆结构示意图；
图3为本发明定位环结构示意图；
图4为本发明承力环结构示意图。
图中：1、限位杆；11、螺纹；2、定位环；21、上端板；22、下端板；23、固定螺栓；24、定位通孔；3、承力环；31、第二上端板；32、第二下端板；33、第二固定螺栓；34、紧定螺纹孔；4、超导线圈；5、低温容器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种传导冷却超导线圈限位装置，包括低温容器5，低温容器5内腔的左侧壁固定连接有限位杆1，限位杆1采用环氧树脂管备制而成，限位杆1的直径值为而是毫米，且限位杆1的厚度值为五毫米，限位杆1的另一端外壁开设有螺纹11，限位杆1的长度需根据超导线圈4与低温容器5侧壁的间隙确定，限位杆1的一端加工成螺纹11，该螺纹11与承力环3齿口配合，通过螺纹11调节限位杆1与低温容器5侧壁间的相对位置，一般情况下，一个超导线圈4的限位装置至少需包含四套，且需对称安装；当低温容器5直径较大时，初步计算时可以按照低温容器外壁周长来估算，每两套限位装置之间沿低温容器外壁圆周的间距不宜大于一米，限位杆1的中部固定套接有定位环2和承力环3，调节限位杆1的螺纹11，使限位杆1的另一端能够顶紧低温容器5的侧壁，从而防止超导线圈4沿圆周向晃动；正常工作时，限位杆1的螺纹11端保持与承力环3的位置固定，限位杆的另一端处于活动状态，因冷收缩而与低温容器5侧壁脱离，从而将沿限位杆1的漏热降低为零，该装置有效的降低了系统的漏热，定位环2采用无磁不锈钢管备制而成定位环2和承力环3的上表面均开设有四个安装孔，一块无磁不锈钢块加工而成，其上部为一平面，至少保证有四个安装孔，通过固定螺栓23固定在超导线圈4的下方；定位环2的T型结构下方正中心开孔，开孔直径与限位杆1的外径进行配合，保证限位杆能够穿过，定位环2为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，固定螺栓23直径值不小于五毫米，承力环3采用无磁不锈钢管备制而成，承力环3为T形结构，呈现为悬臂梁的结构，导致限位杆1在挤压力的作用下的强度降低，增加定位环2后，可以减小限位杆1在外力作用下的弯矩，从而提高整体的稳定性，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，限位杆1贯穿定位环2和承力环3并延伸至承力环3的右侧，第二固定螺栓33直径值不小于五毫米，定位环2位于承力环3的左侧，定位环2的上方固定安装有上端板21，上端板21底部的中心处固定安装有下端板22，下端板22的两侧固定安装有固定螺栓23，且固定螺栓23的上表面与上端板21固定连接，下端板22的中心处开设有定位环2，定位通孔24与螺纹11相适配，承力环3的顶部固定安装有第二上端板31，第二上端板31的底部中心处固定安装有第二下端板32，第二下端板32的两侧固定安装有第二固定螺栓33，第二固定螺栓33的上边面与第二上端板31固定连接，第二下端板32的中心处开设有紧定螺纹孔34，紧定螺纹孔34与螺纹11相适配，定位环2和承力环3的顶部固定连接有超导线圈4。
工作原理，通过承力环3调节限位杆1与低温容器5侧壁间的相对位置，使限位杆1顶紧低温容器5侧壁，从而防止超导线圈4沿圆周径向晃动；正常运行时，由于限位杆1直接固定在超导线圈4下方，随超导线圈4一起冷却；限位杆1冷却后开始收缩而脱离低温容器5侧壁，同时使限位杆1的另一端能够顶紧低温容器5的侧壁，从而防止超导线圈4沿圆周向晃动；正常工作时，限位杆1的螺纹11端保持与承力环3的位置固定，限位杆1的另一端处于活动状态，因冷收缩而与低温容器5侧壁脱离，即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种传导冷却超导线圈限位装置，包括低温容器(5)，其特征在于：所述低温容器(5)内腔的左侧壁固定连接有限位杆(1)，所述限位杆(1)的另一端外壁开设有螺纹(11)，所述限位杆(1)的中部固定套接有定位环(2)和承力环(3)，所述定位环(2)位于承力环(3)的左侧，所述定位环(2)的上方固定安装有上端板(21)，所述上端板(21)底部的中心处固定安装有下端板(22)，所述下端板(22)的两侧固定安装有固定螺栓(23)，且固定螺栓(23)的上表面与上端板(21)固定连接，所述下端板(22)的中心处开设有定位通孔(24)，所述定位通孔(24)与螺纹(11)相适配，所述承力环(3)的顶部固定安装有第二上端板(31)，所述第二上端板(31)的底部中心处固定安装有第二下端板(32)，所述第二下端板(32)的两侧固定安装有第二固定螺栓(33)，所述第二固定螺栓(33)的上边面与第二上端板(31)固定连接，所述第二下端板(32)的中心处开设有紧定螺纹孔(34)，所述紧定螺纹孔(34)与螺纹(11)相适配，所述定位环(2)和承力环(3)的顶部固定连接有超导线圈(4)，所述限位杆(1)采用环氧树脂管备制而成，且限位杆(1)的厚度值为五毫米，所述定位环(2)采用无磁不锈钢管备制而成，所述定位环(2)为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，固定螺栓(23)直径值不小于五毫米。
2.根据权利要求1所述的一种传导冷却超导线圈限位装置，其特征在于：所述承力环(3)采用无磁不锈钢管备制而成，所述承力环(3)为T形结构，且T型结构各部分的厚度值不小于五毫米，第二固定螺栓(33)直径值不小于五毫米。
3.根据权利要求1所述的一种传导冷却超导线圈限位装置，其特征在于：所述定位环(2)和承力环(3)的上表面均开设有四个安装孔。
4.根据权利要求1所述的一种传导冷却超导线圈限位装置，其特征在于：所述限位杆(1)贯穿定位环(2)和承力环(3)并延伸至承力环(3)的右侧。
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