一种超导磁体的悬挂装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超导磁体的悬挂装置，包括：延长管、法兰和为空心管的拉杆；延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔固定连接，延长管的第二端与法兰的平台固定连接，法兰的凸台与拉杆的第一端固定连接，拉杆的第二端与内置于低温容器的超导磁体固定连接。本发明专利技术通过在低温容器顶盖上增加延长管，可以为拉杆提供更长的传导距离，从而减小拉杆的漏热，且由于拉杆为空心状，可以提高拉杆的惯性矩，进而提高拉杆的强度，故本发明专利技术可以在降低拉杆漏热的同时增加拉杆的抗压能力。

【技术实现步骤摘要】
一种超导磁体的悬挂装置
本专利技术涉及超导磁体领域，尤其涉及一种超导磁体的悬挂装置。
技术介绍
对于制冷机直接冷却的超导磁体系统，其基本结构包含被冷却的超导磁体、为超导磁体提供低温运行环境的真空绝热低温容器、将超导磁体固定在低温容器中的悬挂装置，为超导磁体提供电源的电流引线、检测超导磁体状态的测量引线等部件。通常由于悬挂装置的拉杆本身的参数是固定的，而为了提高超导磁体系统的稳定性通过需要考虑拉杆的漏热，以及拉杆在运输过程中受到固定部件的作用存在上下晃动时的拉杆强度这两个限制，因此，为了提高超导磁体系统的稳定性，如何同时实现拉杆的低漏热和高强度成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种超导磁体的悬挂装置，能够在降低拉杆漏热的同时增加拉杆的抗压能力。本专利技术提供了一种超导磁体的悬挂装置，包括：延长管、法兰和为空心管的拉杆；所述延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔固定连接，所述延长管的第二端与所述法兰的平台固定连接，所述法兰的凸台与所述拉杆的第一端固定连接，所述拉杆的第二端与内置于所述低温容器的超导磁体固定连接。优选地，所述延长管的长度不小于100mm，且所述延长管的内径为所述拉杆的外径的3～5倍。优选地，所述延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔焊接，所述延长管的第二端与所述法兰的平台焊接。优选地，所述拉杆的内径和所述拉杆的横截面积满足以下关系：式中，d为拉杆的内径，S为拉杆的横截面积。优选地，本专利技术提供的一种超导磁体的悬挂装置还包括：连接杆；所述拉杆的第二端与所述连接杆的第一端固定连接，所述连接杆的第二端与所述超导磁体固定连接。优选地，所述拉杆的第一端内表面、所述法兰的凸台外表面设置有相匹配的第一螺纹。优选地，所述拉杆的第二端内表面、整个所述连接杆的外表面设置有相匹配的第二螺纹。优选地，所述连接杆的第二端穿过所述超导磁体的吊装孔，并通过螺母固定。优选地，所述第一螺纹的长度为15～30mm。优选地，所述连接杆的长度为80m～100mm。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供了一种超导磁体的悬挂装置，包括：延长管、法兰和为空心管的拉杆；延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔固定连接，延长管的第二端与法兰的平台固定连接，法兰的凸台与拉杆的第一端固定连接，拉杆的第二端与内置于低温容器的超导磁体固定连接。本专利技术通过在低温容器顶盖上增加延长管，可以为拉杆提供更长的传导距离，从而减小拉杆的漏热，且由于拉杆为空心状，可以提高拉杆的惯性矩，进而提高拉杆的强度，故本专利技术可以在降低拉杆漏热的同时增加拉杆的抗压能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的一种测超导磁体的悬挂装置的一个实施例的结构示意图；图2为法兰的结构示意图；图3为拉杆的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种超导磁体的悬挂装置，能够在降低拉杆漏热的同时增加拉杆的抗压能力。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图3，本专利技术提供的一种超导磁体的悬挂装置的一个实施例，包括：延长管3、法兰4和为空心管的拉杆5；延长管3的第一端与低温容器2的顶盖的开孔固定连接，延长管3的第二端与法兰4的平台固定连接，法兰4的凸台与拉杆5的第一端固定连接，拉杆5的第二端与内置于低温容器2的超导磁体1固定连接。本专利技术通过在常规低温容器盖板上增加一个延长组件，并将通用的实心拉杆修改为管状结构，在降低沿拉杆漏热的同时增加拉杆的抗压能力。在本实施例中，延长管3用于为拉杆5增加传导路径提供真空环境，其材料与低温容器2相同，一般情况下均采用不锈钢制作。延长管3为空心管，可以为矩形、圆形等多种形状，在实际应用中可以优选为圆形。延长管3的壁厚需要根据低温容器2和沿拉杆5拉力的强度进行校核，校核方法为低温容器2设计中的通用方法，为本领域专业技术人员的公知常识，此处不做具体说明。延长管3的长度可以根据实际漏热需要进行设计，越长的延长管3能够为拉杆5提供更长的传导距离，从而能够更多的减小拉杆5的漏热，但过长的延长管3会影响装置的外观，可能影响低温容器2盖板上方其它部件的安装，通常情况下延长管3不小于100mm长时就可以起到较好的效果，延长管3的内径一般取内部拉杆5直径的3-5倍就可以满足使用，过小的内径不便于安装，过大的内径将浪费空间。延长管3的下端(第一端)通过焊接方式固定在低温容器2盖板的开孔处，延长3管的上端(第二端)通过焊接方式与上法兰4进行固定。在本实施例中，法兰4用于将拉杆5固定在延长管3上方，其材料与延长管3相同，一般情况下均采用不锈钢制作。法兰4为一凸台形状，法兰4的平台41形状与延长管3的上端管口相配合，当延长管3上端管口为圆形时，平台41也为圆形。平台41的厚度需根据低温容器2和沿拉杆5拉力的强度进行校核确定，校核方法为低温容器2设计中的通用方法。法兰4的凸台42外表面、拉杆5的室温端(第一端)内表面加工有相匹配的第一螺纹，用于进行配合后固定，第一螺纹长度通常为15-30mm即可满足要求。在本实施例中，拉杆5为空心管，用于悬挂被冷却的超导磁体1。为降低沿拉杆5的漏热，可以选择为低漏热的非金属材料制作，如玻璃钢、碳纤维杆等。相比较而言，玻璃钢材料材料便于加工，且成本低廉，因此在超导装置中应用最为广泛。拉杆5的直径、壁厚和数量根据被固定超导磁体1的重量及要求进行确定，若常规装置采用的拉杆5数量为N、截面积为S，则本专利技术中的拉杆5数量同样选择为N、截面积也保持为S。由于在运输过程中被固定部件可能存在上下晃动，此时的拉杆强度由如下受压情况下的临界力Fcr描述：式中，E为材料的弹性模量，I为拉杆的惯性矩，l表示拉杆的长度。根据上式可以看出，在所用材料和拉杆长度固定的情况下，而拉杆的受压临界力与横截面的惯性矩成正比。由于拉杆5抗压的临界力Fcr与拉杆5横截面的惯性矩I成正比，在截面积为S时，常规圆形拉杆5的惯性矩为I＝S2/(4π)。当采用同样截面积S的环形拉杆5时，若拉杆5内径为d，则其惯性矩I＝S2/(4π)+Sd2/8，可见随着拉杆5内径的增大，惯性矩也随之增加，通常情况下可以选择拉杆5内径拉杆5的长度为常规设计中拉杆5的长度再加上延长管3的长度，即如常规设计拉杆5长度为l0，延长管3长度为l1，则拉杆5总长度为l0+l1。为方便与上法兰4和连接杆6进行连接，拉杆5的室温端51(第一端)和低温端52(第二端)分别加工有第一螺纹、第二螺纹，且室温端51与法兰的凸台42之间通过第一螺纹进行配合，低温端52与连接杆6的第一端之间通过第二螺纹进行配合。在本实施例中，连接杆6一般设计成全螺纹结构，可以采用高强度的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导磁体的悬挂装置，其特征在于，包括：延长管、法兰和为空心管的拉杆；所述延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔固定连接，所述延长管的第二端与所述法兰的平台固定连接，所述法兰的凸台与所述拉杆的第一端固定连接，所述拉杆的第二端与内置于所述低温容器的超导磁体固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体的悬挂装置，其特征在于，包括：延长管、法兰和为空心管的拉杆；所述延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔固定连接，所述延长管的第二端与所述法兰的平台固定连接，所述法兰的凸台与所述拉杆的第一端固定连接，所述拉杆的第二端与内置于所述低温容器的超导磁体固定连接。2.根据权利要求1所述的超导磁体的悬挂装置，其特征在于，所述延长管的长度不小于100mm，且所述延长管的内径为所述拉杆的外径的3～5倍。3.根据权利要求2所述的超导磁体的悬挂装置，其特征在于，所述延长管的第一端与低温容器的顶盖的开孔焊接，所述延长管的第二端与所述法兰的平台焊接。4.根据权利要求1所述的超导磁体的悬挂装置，其特征在于，所述拉杆的内径和所述拉杆的横截面积满足以下关系：式中，d为拉杆的内径，S为拉杆的横截面积。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋萌，钟连宏，赵兵，李力，罗运松，程文锋，史正军，肖小清，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44