CN213583690U - 一种回旋管超导磁体同心度调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种回旋管超导磁体同心度调节结构，包括恒温器主体，所述恒温器主体包括恒温器外筒和恒温器内筒，所述恒温器主体的内部设有线圈骨架，所述恒温器主体的上、下部分别设有上端盖和下端盖，通过设计两种同轴度调整结构，这两种调整结构可分别通过调节超导线圈的位置和回旋管的安装位置来保证同轴度，且径向拉杆一端固定于线圈骨架四周，另一端固定在恒温器外筒的拉杆座上，可通过调节外筒上的拉杆座调节超导线圈的位置，同时恒温器上下端板各安装一个同心调整法兰，独立于恒温器的真空系统外，用于调节回旋管位置，通过上述结构结合，降低零件加工难度及加工成本，减少装配成本，增加同心度调节灵活性。

Description

一种回旋管超导磁体同心度调节结构

技术领域

本实用新型涉及真空电子器件调节结构技术领域，尤其涉及一种回旋管超导磁体同心度调节结构。

背景技术

回旋管是一种大功率毫米波、亚毫米波真空电子器件，广泛应用于受控热核聚变、毫米波雷达、高能物理、医学工程等领域，回旋管的谐振腔内电子束受静态磁场引导沿着磁力线旋转运动，若磁场中心轴和回旋管同轴度偏差太大(>0.1mm)，电子速将无法按照预定轨迹运动，会严重影响回旋管的输出功率，随着回旋管功率的不断增大，要求配备更高场强静态磁场，超导磁体与常规电磁铁相比具有磁场强度高、功耗小等优势广泛用于大功率回旋管器件中，回旋管超导磁体多采用无液氦传导冷却技术，超导线圈(铌钛超导线圈)通过GM型小型制冷机直接冷却至4.2K以下，为降低超导线圈的热负载，通常用低导热系数的碳纤维或玻璃钢拉杆将超导线圈悬挂在低温恒温器内，这类悬挂结构很难保证在装配过程中线圈同轴度与室温孔定位面的同轴度偏差<0.1mm。并且磁体线圈从300K降温至4.2K，冷缩作用也会造成一定同轴度误差。

现有技术中回旋管超导磁体多采用无液氦传导冷却技术，超导线圈(铌钛超导线圈)通过GM型小型制冷机直接冷却至4.2K以下。为降低超导线圈的热负载，通常用低导热系数的碳纤维或玻璃钢拉杆将超导线圈悬挂在低温恒温器内。这类悬挂结构很难保证在装配过程中线圈同轴度与室温孔定位面的同轴度偏差<0.1mm。并且磁体线圈从300K降温至4.2K，冷缩作用也会造成一定同轴度误差。

对于磁场同轴度(0.1mm)要求较高的回旋管磁体，磁体装配过程结合焊接工艺，导致焊接变形；工人装配误差；已经线圈骨架从300K降温到4K冷缩变形等一系列不可控的误差，很难确保机械装配满足同轴度要求的情况下，经过降温、励磁等操作，磁场同心度也满足要求，所以磁体必须具备在真空4.2K且励磁的状态下能够实现同心度调整的功能；大尺寸(大口径、长尺寸)的温孔薄壁管，形位误差要求高，加工困难，加工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种回旋管超导磁体同心度调节结构，具有降低零件加工难度及加工成本和减少装配成本，增加同心度调节灵活性的优点。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供了一种回旋管超导磁体同心度调节结构，包括恒温器主体，所述恒温器主体包括恒温器外筒和恒温器内筒，所述恒温器主体的内部设有线圈骨架，所述恒温器主体的上、下部分别设有上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖上分别设有上调整法兰和下调整法兰，所述恒温器外筒的底部设有内筒端盖，所述恒温器外筒和所述线圈骨架之间连接有拉杆座和斜拉杆，所述恒温器主体的外部设有径向拉杆，所述径向拉杆的一端固定于线圈骨架四周，另一端固定在恒温器外筒上，所述径向拉杆的一端熔焊固定有波纹管。

优选的，所述径向拉杆共设置有八个，两个竖向设置的所述径向拉杆为一组，四组所述径向拉杆呈环形分布。为了使得后期调节过程能够正常高效的进行。

优选的，所述恒温器主体内通过多个轴向斜拉杆固定有超导线圈。为了对超导线圈有着较好的粗定位效果。

优选的，所述恒温器主体的内底部设有调整柱。为了使得恒温器主体底部的调整过程能够正常稳定的进行。

优选的，所述恒温器主体筒状结构。为了适配具体的情况。

优选的，所述波纹管背于所述径向拉杆的一侧设有螺母。为了波纹管和径向拉杆后续的使用过程能够稳定有序的进行。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在使用的过程中，为保证磁场中心轴与回旋管同轴度要求<0.1mm，通过设计两种同轴度调整结构，这两种调整结构可分别通过调节超导线圈的位置和回旋管的安装位置来保证同轴度，且径向拉杆一端固定于线圈骨架四周，另一端固定在恒温器外筒的拉杆座上，可通过调节外筒上的拉杆座调节超导线圈的位置，同时恒温器上下端板各安装一个同心调整法兰，独立于恒温器的真空系统外，用于调节回旋管位置，通过上述结构结合，降低零件加工难度及加工成本，尤其是300K内筒的加工，增加调整法兰后只需精准加工两法兰内孔即可，加工方便，精度高，成本低，使用上、下同心调整法兰和波纹管焊接的径向拉杆，降低装配过程同心度调整难度，减少装配成本，增加同心度调节灵活性。

附图说明

图1为本实用新型内部的结构示意图；

图2为本实用新型外部的结构示意图；

图3为本实用新型俯视的结构示意图；

图4为本实用新型波纹管部分的结构示意图。

附图标记说明：

1、恒温器主体；2、恒温器外筒；3、恒温器内筒；4、线圈骨架；5、上端盖；6、下端盖；7、上调整法兰；8、下调整法兰；9、内筒端盖；10、调整柱；11、拉杆座；12、斜拉杆；13、径向拉杆；14、波纹管；15、螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1至图4所示，本实用新型提供一种回旋管超导磁体同心度调节结构，包括恒温器主体1，恒温器主体1包括恒温器外筒2和恒温器内筒3，恒温器主体1的内部设有线圈骨架4，恒温器主体1的上、下部分别设有上端盖5和下端盖6，上端盖5和下端盖6上分别设有上调整法兰7和下调整法兰8，恒温器外筒2的底部设有内筒端盖9，恒温器外筒2和线圈骨架4之间连接有拉杆座11和斜拉杆12，恒温器主体1的外部设有径向拉杆13，径向拉杆13的一端固定于线圈骨架4四周，另一端固定在恒温器外筒2上，径向拉杆13的一端熔焊固定有波纹管14，利用相应的连接构件和应用组件，降低零件加工难度及加工成本，尤其是300K内筒的加工，增加调整法兰后只需精准加工两法兰内孔即可，加工方便，精度高，成本低，使用上、下同心调整法兰和波纹管14焊接的径向拉杆13，降低装配过程同心度调整难度，减少装配成本，增加同心度调节灵活性。本实用新型根据附图对该装置作进一步说明。

进一步的，如图1、图2和图3所示，径向拉杆13共设置有八个，两个竖向设置的径向拉杆13为一组，四组径向拉杆13呈环形分布，恒温器主体1上端、下端周向对称位置安装四组径向拉杆13组件，拉杆组件如附图所示，使得后期调节过程能够正常高效的进行。

进一步的，如图1所示，恒温器主体1内通过多个轴向斜拉杆12固定有超导线圈，磁体装配时，先将超导线圈通过3根或4根轴向斜拉杆12固定在恒温器主体1内，对超导线圈有着较好的粗定位效果。

进一步的，如图1所示，恒温器主体1的内底部设有调整柱10，调整柱10的设置，使得恒温器主体1底部的调整过程能够正常稳定的进行。

进一步的，如图1所示，恒温器主体1筒状结构，筒状结构的恒温器主体1，是为了适配具体的情况，为现有的技术手段，不必做过多赘述。

进一步的，如图4所示，波纹管14背于径向拉杆13的一侧设有螺母15，螺母15的设置，使得波纹管14和径向拉杆13后续的使用过程能够稳定有序的进行。

本实用新型的工作原理是：本实用新型在使用的过程中，磁体装配时，先将超导线圈通过3根或4根轴向斜拉杆12固定在恒温器主体1内，对超导线圈进行粗定位，恒温器主体1上端、下端周向对称位置安装四组径向拉杆13组件，拉杆组件如附图所示，波纹管14上端自熔焊于拉杆台阶上，台阶开防变形槽，下端焊接法兰，法兰亦开变形槽，然后法兰焊接到圆套，形成波纹管14内部与外部完全隔开，此种焊接方式很好的保护波纹管14的性能，此形式拉杆通过焊接波纹管14使得调整螺丝与真空容器隔开，保证不破坏真空的情况下调整超导线圈的位置，磁体装配时分别测量线圈骨架4上端、下端内孔基准面与外筒法兰的距离，调节上端拉杆，使对角四个位置的距离误差<0.2mm。然后调节下端拉杆，使四个位置的距离误差<0.2mm，同轴度粗调完成后，安装制冷机、电流引线、热连接、以及恒温器上下法兰，恒温器的上端盖5好下端盖6上安装同轴度调节法兰，也就是上调整法兰7和下调整法兰8，调节法兰独立于超导磁体真空系统以外，调整法兰内圆孔精加工，保证尺寸精度和圆度精度，用于安装测磁工装和回旋管，300K内筒仅作为真空密封使用，降低加工成本，同轴度调整法兰沿圆周方向均布6-12个球头调节螺丝，通过调节螺丝移动法兰，安装孔轴线随法兰一起沿任意需要方向移动，磁体安装完成后，超导磁体抽真空、降温、励磁，将装有霍尔探头的测磁工装安装在恒温器上下同心调节法兰上，测量室温孔内磁场分布，通过分析磁场计算同轴度偏差，根据计算结果，可调整径向拉杆13，亦可同调整上下法兰的调节螺丝进行微调，从而达到同轴度要求。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种回旋管超导磁体同心度调节结构，包括恒温器主体，其特征在于，所述恒温器主体包括恒温器外筒和恒温器内筒，所述恒温器主体的内部设有线圈骨架，所述恒温器主体的上、下部分别设有上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖上分别设有上调整法兰和下调整法兰，所述恒温器外筒的底部设有内筒端盖，所述恒温器外筒和所述线圈骨架之间连接有拉杆座和斜拉杆，所述恒温器主体的外部设有径向拉杆，所述径向拉杆的一端固定于线圈骨架四周，另一端固定在恒温器外筒上，所述径向拉杆的一端熔焊固定有波纹管。

2.根据权利要求1所述一种回旋管超导磁体同心度调节结构，其特征在于，所述径向拉杆共设置有八个，两个竖向设置的所述径向拉杆为一组，四组所述径向拉杆呈环形分布。

3.根据权利要求1所述一种回旋管超导磁体同心度调节结构，其特征在于，所述恒温器主体内通过多个轴向斜拉杆固定有超导线圈。

4.根据权利要求1所述一种回旋管超导磁体同心度调节结构，其特征在于，所述恒温器主体的内底部设有调整柱。

5.根据权利要求1所述一种回旋管超导磁体同心度调节结构，其特征在于，所述恒温器主体筒状结构。

6.根据权利要求1所述一种回旋管超导磁体同心度调节结构，其特征在于，所述波纹管背于所述径向拉杆的一侧设有螺母。

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