一种低温超导磁体用氦气补气阀及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种低温超导磁体用氦气补气阀及装置。所述一种低温超导磁体用氦气补气装置包括补气阀、300K真空顶板与一级冷头连接法兰。磁体无需补气时，补气阀能够可靠密封；当磁体补气时，通过简便操作氦气即能进入补气阀，通过300K真空顶板内预制的氦气通道进入一级冷头连接法兰上部空间，在流经一级冷头连接法兰预制的8条氦气通道槽时，利用一级冷头冷量将氦气迅速降温至一级冷头温度区间，氦气继续向下进入二级冷头区域，经过凝结、液化滴入积液盘，完成向氦腔内补气液化的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种低温超导磁体用氦气补气阀及装置
本技术属于低温超导磁体应用
，具体涉及一种低温超导磁体用氦气补气装置。
技术介绍
国外氦资源丰富，成熟的氦液化厂商较多。我国氦资源紧缺，氦气液化系统初投资大，日常维护费用高，液氦供应比较紧张；目前低温超导磁体日常运行中，磁体氦腔压力一般为微正压或负压。若磁体日常运行氦腔压力为负压，磁体进行升磁降磁前需将氦腔压力升至正压，如果磁体带磁，氦腔补气过程必须对带磁线圈影响很小，否则可能发生失超；若氦腔内液氦液面低于日常运行所需液面，但又无液氦直接注入，可向氦腔内补入氦气，利用制冷机冷头富裕冷量将补入氦气液化，实现升高液面的目的。同样，若磁体带磁，补入氦气时须防止带磁线圈受到影响引起失超，须采用可靠的补气工艺进行补气，对补气流量进行控制，以便达到补气液化和不影响磁体正常运行的效果。
技术实现思路
本技术提供了一种可靠的、易于实施的低温超导磁体用氦气补气阀及装置。解决低温超导磁体运行过程中，磁体液氦腔内液面不足时，补充氦气，依靠制冷机冷头的富裕冷量，通过凝结液化，将补入的氦气冷凝成液氦，达到向氦腔补充液氦的目的。本专利技术的技术方案是，一种低温超导磁体用氦气补气阀，包括：内筒，外筒，气瓶接嘴，锥形金属堵头，金属压垫，盖帽，拉杆，把手，O型密封圈；所述外筒套接于内筒外部；气瓶接嘴穿过外筒，用于和外部氦气供气装置相连；锥型金属堵头与内筒在锥型孔处紧密配合；锥形金属堵头通过金属压垫与外筒相连；拉杆依次穿过盖帽、外筒、金属压垫和锥形金属堵头，把手通过拉杆带动盖帽、外筒、金属压垫和锥形金属堵头一起上下运动；在拉杆和盖帽之间、锥型金属堵头与内筒在锥型孔处、内筒与外筒之间布置O型橡胶密封圈。补气装置的补气阀利用锥型金属堵头与补气阀内筒的锥型孔配合，辅以O型橡胶密封圈，通过人工的操作，获得对输气通道的封堵和释放，从而实现向磁体液氦腔内的充气和磁体日常运行时的封堵。300K真空顶板内加工纵向通道和横向通道，使氦气通过通道到达氦腔一级冷头上部空间。一级冷头连接法兰上预制8条氦气通道槽，使氦气通过时充分进行热交换，温度降至一级冷头温度区间。本技术中氦气经过补气阀进入300K真空顶板内的氦气通道，流经一级冷头连接法兰，温度降至一级冷头温度区间，再进入二级冷头所处空间进行进一步凝结液化，液体滴入积液盘进入线圈所处区域。此补气装置快速、有效的将补入氦气进行降温、液化，实现了在不影响线圈状态的情况下进行补液的目的，且易于实施，可靠耐用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进行描述。图1一种低温超导磁体用氦气补气装置及氦气补气过程示意图；图2一种低温超导磁体用氦气补气阀及其密闭状态示意图；图3一种低温超导磁体用氦气补气阀及其补气状态示意图；图4一级冷头连接法兰剖面图；图5一级冷头连接法兰俯视图。具体实施方式如图1所示，一种低温超导磁体用氦气补气装置包括补气阀1、300K真空顶板2、一级冷头连接法兰3。如图2所示，一种低温超导磁体用氦气补气阀1，包括：内筒4，外筒5，气瓶接嘴6，锥形金属堵头7，金属压垫8，盖帽9，拉杆10，把手11，O型密封圈12；所述外筒5套接于内筒4外部；气瓶接嘴6穿过外筒5，用于和外部氦气供气装置相连；锥型金属堵头7与内筒4在锥型孔处紧密配合；锥形金属堵头7通过金属压垫8与外筒5相连；拉杆10依次穿过盖帽9、外筒5、金属压垫8和锥形金属堵头7，把手11通过拉杆10带动盖帽9、外筒5、金属压垫8和锥形金属堵头7一起上下运动；在拉杆10和盖帽9之间、锥型金属堵头7与内筒4在锥型孔处、内筒与外筒之间布置O型橡胶密封圈12。如图2所示，磁体无需补气时，补气阀处于密闭状态，与气瓶接口处安装密封堵头。如果氦腔内处于负压状态，因为内外压差，锥型金属堵头7与内筒4在锥型孔处紧密配合，O型橡胶密封圈12密封牢靠；其余各部分使锥形孔上部腔体与外界空气隔离，防止空气混入。如果氦腔内处于微正压状态，内外压差不明显，同样能够密封可靠。如果氦腔内压力偏大，可使用其他装置或人工施加压力的方法使密封可靠。如图3所示，磁体补气前，与气瓶接口处接入高纯氦气瓶，置换管路中气体及锥形孔上部腔体气体，确保防止混入空气。补气时，通过把手11拉起拉杆10，氦气通过锥形孔流入氦气通道。如图1所示，氦气通过补气阀1进入300K真空顶板2内部的氦气通道，流入一级冷头连接法兰3上部区域，然后流经图4、图5所示一级冷头连接法兰3上的8条氦气通道槽，在此氦气经过充分热交换，温度降至一级冷头温度区间，再向下流经二级冷头处，氦气凝结液化，滴入积液盘成为液氦补充入磁体氦腔中。本技术中氦气经过补气阀进入300K真空顶板内的氦气通道，流经一级冷头连接法兰，温度降至一级冷头温度区间，再进入二级冷头所处空间进行进一步凝结液化，液体滴入积液盘进入线圈所处区域。此补气装置快速、有效的将补入氦气进行降温、液化，实现了在不影响线圈状态的情况下进行补液的目的，且易于实施，可靠耐用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温超导磁体用氦气补气阀，包括：内筒(4)，外筒(5)，气瓶接嘴(6)，锥型金属堵头(7)，金属压垫(8)，盖帽(9)，拉杆(10)，把手(11)，O型密封圈(12)；所述外筒(5)套接于内筒(4)外部；气瓶接嘴(6)穿过外筒(5)，用于和外部氦气供气装置相连；锥型金属堵头(7)与内筒(4)在锥型孔处紧密配合；锥型金属堵头(7)通过金属压垫(8)与外筒(5)相连；拉杆(10)依次穿过盖帽(9)、外筒(5)、金属压垫(8)和锥形金属堵头(7)，把手(11)通过拉杆(10)带动盖帽(9)、外筒(5)、金属压垫(8)和锥型金属堵头(7)一起上下运动；在拉杆(10)和盖帽(9)之间、锥型金属堵头(7)与内筒(4)在锥型孔处、内筒与外筒之间布置O型密封圈(12)。

【技术特征摘要】
1.一种低温超导磁体用氦气补气阀，包括：内筒(4)，外筒(5)，气瓶接嘴(6)，锥型金属堵头(7)，金属压垫(8)，盖帽(9)，拉杆(10)，把手(11)，O型密封圈(12)；所述外筒(5)套接于内筒(4)外部；气瓶接嘴(6)穿过外筒(5)，用于和外部氦气供气装置相连；锥型金属堵头(7)与内筒(4)在锥型孔处紧密配合；锥型金属堵头(7)通过金属压垫(8)与外筒(5)相连；拉杆(10)依次穿过盖帽(9)、外筒(5)、金属压垫(8)和锥形金属堵头(7)，把手(11)通过拉杆(10)带动盖帽(9)、外筒(5)、金属压垫(8)和锥型金属堵头(7)一起上下运动；在拉杆(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光伟，汪汀，魏晓涛，宫博，张萍萍，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11