CN203386560U - 超导磁体装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超导磁体装置，包括线圈支架、线圈单元以及罐体，线圈单元组装于线圈支架，罐体包括内筒、外筒，线圈支架容纳于罐体内，线圈支架设有凹部，凹部中设有与内筒相接触的顶块，螺钉组装于线圈支架并抵于顶块。顶块与罐体内筒的接触面积比现有方法大很多倍，能显著降低罐体接触区域应力，满足压力容器设计要求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种用于磁共振成像的超导磁体装置。
【背景技术】
磁共振成像需要具有高强度和高均匀性的磁场，此磁场通常由超导或电阻性线圈构成的超导磁体装置提供。超导线圈由圆柱形线圈绕线筒和绕制在线圈绕线筒(线圈支架)上的若干超导线圈组成，通常放置于一个低温容器内部。请参阅图1，超导线圈包含屏蔽线圈6和主线圈7，相应的线圈绕线筒有屏蔽线圈绕线筒1和主线圈绕线筒2。超导磁体线圈和绕线筒装入低温罐体3内。为了满足装配要求，屏蔽线圈绕线筒1及主线圈绕线筒2与罐体3之间必须留有间隙4。装配完成后需要保证绕线筒和罐体之间的间隙沿圆周方向均匀一致，也就是要保证绕线筒和罐体装配后同轴线。常见的调整同轴与间隙的方法是，在绕线筒上加工螺纹孔，将螺栓5旋入绕线筒的螺纹孔。旋紧直到螺栓顶住罐体3。这些螺纹孔和螺钉数量一般为偶数，沿圆周方向对称分布。通过调整螺钉的旋入深度，即可调节间隙4的大小。
此方法的缺点是螺钉头部与罐体圆柱面之间是线接触，接触面积非常小。这些接触面积需要承受整个线圈的重力和螺钉预紧力，所以罐体上与螺钉接触的区域应力非常高。罐体属于压力容器范畴，这些接触区域的应力很难控制在罐体容许的应力以下。尤其对于高场强的磁体，质量更大，接触区域的应力更高。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种整体结构相对稳定、可靠的超导磁体装置。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下：一种超导磁体装置， 包括线圈支架、线圈单元以及罐体，线圈单元组装于线圈支架，罐体包括内筒、外筒，线圈支架容纳于罐体内，线圈支架设有凹部，凹部中设有与内筒相接触的顶块，组装于线圈支架的螺钉抵于顶块。
进一步的，所述内筒与线圈支架之间形成环形间隙，所述顶块的厚度大于间隙的宽度。
进一步的，所述内筒与线圈支架同轴布置，所述凹部沿线圈支架的圆周方向对称分布。
进一步的，所述顶块设有与螺钉配合的孔。
进一步的，所述顶块的形状为圆形、方向、三角形和多边形中的一种。
进一步的，所述顶块由不锈钢或铝合金制成。
进一步的，所述线圈支架包括主线圈支架以及位于其两侧的屏蔽线圈支架，所述凹部设置在屏蔽线圈支架。
进一步的，所述主线圈支架及屏蔽线圈支架分别安装有主线圈单元及屏蔽线圈单元。
进一步的，所述屏蔽线圈支架较主线圈的径向尺寸大。
进一步的，所述顶块较螺钉的横截面大。
本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：顶块与罐体内筒的接触面积比现有方法大很多倍，能显著降低罐体接触区域应力，满足压力容器设计要求。顶块被限制在线圈支架的凹部内，在线圈支架和罐体装配过程中不会脱落。在罐体内筒装入线圈支架时，顶块可以藏于凹部，不影响装配。
【附图说明】
图1为现有技术中超导磁体装置的轴向剖面图；
图2为本实用新型超导磁体线圈装置的轴向剖面图；
图3为图2的局部放大图；
图4为图2沿A-A方向的剖面图；
图5为图4的局部放大图；
图6为顶块的三视图(主视图、左视图和俯视图)。
图7为另一实施例中螺钉与顶块的配合示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
请参阅图2，本实用新型超导磁体装置包括线圈支架(线圈绕线筒)、安装在线圈支架上的超导线圈以及用于容纳超导线圈及线圈支架的低温容器。
超导线圈包括屏蔽线圈单元6和主线圈单元7，线圈支架包括主线圈支架2以及位于其两侧的屏蔽线圈支架1；屏蔽线圈支架1较主线圈2的径向尺寸大，主线圈单元7、屏蔽线圈单元6分别组装于主线圈支架2、屏蔽线圈支架1上的线圈收容槽(未标号)内。
低温容器是一个横截面大致为环形的罐体，包括内筒12、外筒14以及封头(侧壁)13。内筒12内置于线圈支架的空腔(未标号)中，且与其成同轴布置，内筒2与线圈支架之间形成均匀的环形间隙15。主线圈支架2设有凹部8，凹部8与环形间隙15相连通，主线圈支架2进一步设有沿径向延伸的螺纹孔(未标号)，顶块9安装在凹部8内并与内筒12接触，螺钉10组装于螺纹孔并抵于顶块9。顶块9的厚度大于间隙15的宽度。顶块9较螺钉10的横截面大。
凹部8、顶块9、螺钉10沿主线圈支架2的圆周方向对称分布，数量为偶数，优选4、8、12、16等。在其他实施例中，凹部8、顶块9、螺钉10也可沿屏蔽线圈支架1的圆周方向对称分布。
顶块9与内筒12的接触面为圆柱面，顶块9的圆柱面直径等于罐体内筒外径。顶块材料优选强度较好的不锈钢或铝合金。
如图7所示，在其他实施例中，顶块9设有孔，和螺钉10配合，非螺纹连接。通过螺钉10来限制顶块9在垂直于螺钉方向的位移。
顶块形状不限于图6所示，可以是圆形、方形、三角形、多边形等形状，凹坑形状也相应变化。顶块材料也可以是其他金属、非金属(如环氧树脂，尼龙等)。
本实用新型至少具有如下优点：
顶块与罐体内筒的接触面为圆柱面，接触面积比现有方法大很多倍，能显著降低罐体接触区域应力，满足压力容器设计要求。
顶块被限制在线圈支架的凹部内，在线圈支架和罐体装配过程中不会脱落。在罐体内筒装入线圈支架时，顶块可以藏于凹部，不影响装配。
与螺钉接触的顶块可以设计的比罐体厚，顶块不会被顶坏。而且螺钉端面与顶块是面接触，接触面积远大于现有方法的线接触面积。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种超导磁体装置，包括线圈支架、线圈单元以及罐体，线圈单元组装于线圈支架，罐体包括内筒、外筒，线圈支架容纳于罐体内，其特征在于：线圈支架设有凹部，凹部中设有与内筒相接触的顶块，组装于线圈支架的螺钉抵于顶块。
2.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述内筒与线圈支架之间形成环形间隙，所述顶块的厚度大于间隙的宽度。
3.如权利要求1或2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述内筒与线圈支架同轴布置，所述凹部沿线圈支架的圆周方向对称分布。
4.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述顶块设有与螺钉配合的孔。
5.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述顶块的形状为圆形、方形、三角形和多边形中的一种。
6.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述顶块由不锈钢或铝合金制成。
7.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述线圈支架包括主线圈支架以及位于其两侧的屏蔽线圈支架，所述凹部设置在屏蔽线圈支架。
8.如权利要求7所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主线圈支架及屏蔽线圈支架分别安装有主线圈单元及屏蔽线圈单元。
9.如权利要求7所述的超导磁体装置，其特征在于，所述屏蔽线圈支架较主线圈的径向尺寸大。
10.如权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，所述顶块较螺钉的横截面大。
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