一种可插拔式低温容器制造技术

本发明专利技术公开了一种可插拔式低温容器，其包括制冷机和低温容器，低温容器的一级冷屏内放置有一级冷腔；低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有弹性圆形套筒和一级波纹管；弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块；制冷机的一级冷头上套装有第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于低温容器顶壁，弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；本方案能够在松动弹性支撑装置时，通过弹性支撑装置与弹性圆形套筒配合使制冷机弹出低温容器，实现制冷机与低温容器的完全分离。

A pluggable cryogenic vessel

The invention discloses a pluggable low-temperature container, which comprises a refrigerator and a low-temperature container. The first stage cold screen of the low-temperature container is provided with a first stage cold chamber; the top walls of the low-temperature container and the first stage cold chamber are respectively provided with an elastic circular sleeve and a first stage corrugated pipe; the middle part of the elastic circular sleeve is fixed with a first lower conducting block, an elastic circular sleeve and a first stage cold screen top wall The bottom of the bellows is respectively sealed and installed with the second upper guide block and the second lower guide block; the first upper guide block is sheathed on the first stage cold head of the refrigerator, and the second stage cold head of the refrigerator is used to drive the second upper guide block to closely fit with the second lower guide block; the refrigerator is installed on the top wall of the low-temperature container through the elastic support device, and the upper end of the elastic circular sleeve is fixed on the elastic support device; In this scheme, when the elastic support device is loosened, the refrigerator can eject the cryogenic container through the cooperation of the elastic support device and the elastic circular sleeve, so as to realize the complete separation of the refrigerator and the cryogenic container.

【技术实现步骤摘要】
一种可插拔式低温容器
本专利技术涉及用于冷藏低温物品的低温装置，具体涉及可插拔式低温容器。
技术介绍
可插拔式低温容器是一种在涉及超导磁体领域中被广泛运用的一种装置，如在交通运输领域，如：超导磁悬浮列车、超导电动汽车、船舶超导电磁推进系统等；能源领域，如：飞轮储能、超导直流电机、超导发电机等；生物医学领域，如：核磁成像技术(MRI)、核磁共振技术(NMR)等。低温容器是一种用于盛放低温介质(如液氮、液氧、液氦等)，创造低温工作环境的装置，其内存储的低温介质在温度降至其相变温度时存在液-固相变，继续降温会变成固体，若再继续降温会存在固-固相变，此相变会引起低温介质热容的骤增，可以额外吸收大量的热量。现有大部分低温容器主要由外容器、冷屏、放置于容器内盛装低温介质的冷腔以及对冷腔进行制冷的制冷机等组成，这种结构的低温容器虽然可以更长时间的形成一个稳定的超低温环境，但仍存在如下缺点：1)由于制冷机通过法兰板等结构固定在低温容器上与低温容器内真空连通，使得制冷机不工作时不能拔出，使得部分热量通过制冷机传递至低温容器内，存在漏热大的问题；2)为了降低制冷机存在的漏热，部分现有技术采用多道工序将制冷机与低温容器相连接的部件拆除进行插拔，但由于低温容器中传递热量的部件与制冷机的冷头紧密贴合在一起，使得拔出时仍存在费时费力的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的可插拔式低温容器能够在松动弹性支撑装置时，通过弹性支撑装置与弹性圆形套筒配合使制冷机冷头弹出低温容器。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种可插拔式低温容器，其包括制冷机和内部处于真空环境的低温容器，低温容器的一级冷屏内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔；低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒和一级波纹管；弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块，且弹性圆形套筒伸长时延伸至一级波纹管内；制冷机的一级冷头上套装有与第一下传导块配合的第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于低温容器顶壁，弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；弹性支撑装置压紧时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块紧密接触，松动时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块分离。进一步地，弹性圆形套筒包括固定于弹性支撑装置上的一级波纹套管和位于一级冷屏内的二级波纹套管，一级波纹套管通过第一下传导块与二级波纹套管固定连接，且二级波纹套管伸长时延伸至一级波纹管内；第二上传导块固定于二级波纹套管底部。进一步地，弹性支撑装置包括通过连接套筒安装于低温容器顶壁的下法兰及套装在制冷机上的上法兰，上法兰和下法兰相对的面上开设有相互配合的环形凹槽，环形凹槽内放置有弹性件，并通过锁紧件对上法兰和下法兰进行锁紧；延伸至下法兰内的上法兰与下法兰之间安装有密封圈。进一步地，弹性圆形套筒上连接有与其导通的第一抽真空管，第一抽真空管的自由端延伸至低温容器外部。进一步地，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括至少一个固定于低温容器顶端并延伸至一级冷腔内的二元电流引线，二元电流引线通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块连接。进一步地，二元电流引线包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线，铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的支撑调节机构固定于低温容器上。进一步地，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括可插拔的二元电流引线装置，可插拔的二元电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及安装于低温容器内用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的二级冷腔，超导电流引线延伸至一级冷腔内，并固定在一级冷腔的顶壁上；铜电流引线延伸至低温容器部分容纳于固定于低温容器顶壁上的金属套管内；二级冷腔的底部固定有与其连通的波纹套管，金属套管穿入二级冷腔并延伸至波纹套管内；波纹套管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止二级冷腔内的冷媒从波纹套管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的安装调节机构固定于低温容器上。本专利技术的有益效果为：本方案设置的弹性支撑装置在压紧过程，制冷机的二级冷头与第二上传导块接触，向下带着弹性圆形套筒伸长，使第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块紧密接触，实现制冷过程中冷量良好的传递；制冷完成后，通过松动弹性支撑装置，在弹性支撑装置和弹性圆形套筒弹性共同作用下，使紧密接触的第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块分离，之后拔出制冷机采用封盖封闭制冷机安装口即可。在分离制冷机过程，省力且操作方便；另外在在制冷机拔出后，由于第二上传导块和第二下传导块不接触，且第二上传导块与其连接的弹性圆形套筒及第二下传导块与其连接的一级波纹管之间是真空环境，因此可以防止外界热量通过弹性圆形套筒以辐射形式传入一级冷腔中，起到保护一级腔体内制冷剂的作用。弹性圆形套筒采用一级波纹套管和二级波纹套管的方式设置，两级波纹套管可以利用其柔性伸缩的特性保证第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块的良好接触。弹性支撑装置主要采用上法兰、下法兰、弹性件和锁紧件组成，旋出锁紧件，弹性件和弹性圆形套筒恢复形变作用下能够实现第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块分离，并能使部分制冷机弹出低温容器，上述弹性支撑装置具有结构简单，操作方便，且能快速分离制冷机，省时省力。在拔出制冷机冷头同时通过第一抽真空管向弹性圆形套筒内通入氮气，这样不会有空气进入弹性圆形套筒中形成冰霜，拔出制冷机后，在制冷机进入口处安装上封盖，之后可以通过第一抽真空管对弹性圆形套筒进行抽真空，隔绝大气中的热进入到弹性圆形套筒中以阻断大气中的热对一级冷腔中制冷剂的影响。当一级冷腔中放置的是超导磁体时，本方案还在低温容器中设置有可插拔的二元电流引线装置，其将铜电流引线和超导电流引线采用分体式设计后，在需要馈电时，可以通过给安装调节机构施加力带动铜电流引线和波纹套管向下运动与超导电流引线接触实现给超导磁体馈电，在馈电过程中铜电流引线位于一级冷腔内，冷媒能够对铜电流引线馈电时的漏热进行抑制；超导磁体励磁完毕后可以通过安装调节机构带动铜电流引线和波纹套管向上运动，以使铜电流引线与超导电流引线分离，这样可以防止外界热量通过二元引线进入超导磁体所在的低温系统。另外，由于铜电流引线和超导电流引线相互配合的接触部均位于低温容器中，工作状态和分离状态都处于真空环境中，而不是处于室内环境，这样可以避免分离后引起铜电流引线和超导电流的接触端出现结霜。附图说明图1为低温容器的结构示意图。图2为图1中C部的放大图。图3为可插拔的二元电流引线装置安装在低温容器的结构示意图。图4为可插拔的二元电流引线装置一个实施例的结构示意图。图5为图4中A部的放大图。图6为图4中B部的放大图。图7为可插拔的二元电流引线装置另一个实施例的结构示意图。图8为插拔端为插针和插座时的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可插拔式低温容器，其特征在于，包括制冷机和内部处于真空环境的低温容器，所述低温容器的一级冷屏内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔；所述低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒和一级波纹管；所述弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块，且弹性圆形套筒伸长时延伸至一级波纹管内；制冷机的一级冷头上套装有与第一下传导块配合的第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于弹性圆形套筒内，所述弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；所述弹性支撑装置压紧时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块紧密接触，松动时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块分离。

【技术特征摘要】
1.可插拔式低温容器，其特征在于，包括制冷机和内部处于真空环境的低温容器，所述低温容器的一级冷屏内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔；所述低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒和一级波纹管；所述弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块，且弹性圆形套筒伸长时延伸至一级波纹管内；制冷机的一级冷头上套装有与第一下传导块配合的第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于弹性圆形套筒内，所述弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；所述弹性支撑装置压紧时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块紧密接触，松动时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块分离。2.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性圆形套筒包括固定于弹性支撑装置上的一级波纹套管和位于一级冷屏内的二级波纹套管，所述一级波纹套管通过第一下传导块与二级波纹套管固定连接，且二级波纹套管伸长时延伸至一级波纹管内；所述第二上传导块固定于二级波纹套管底部。3.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性支撑装置包括通过连接套筒安装于低温容器顶壁的下法兰及套装在制冷机上的上法兰，所述上法兰和下法兰相对的面上开设有相互配合的环形凹槽，所述环形凹槽内放置有弹性件，并通过锁紧件对上法兰和下法兰进行锁紧；延伸至下法兰内的上法兰与下法兰之间安装有密封圈。4.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性圆形套筒上连接有与其导通的第一抽真空管，所述第一抽真空管的自由端延伸至低温容器外部。5.根据权利要求1-4任一所述的可插拔式低温容器，其特征在于，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括至少一个固定于低温容器顶端并延伸至一级冷腔内的二元电流引线，所述二元电流引线通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块连接。6.根据权利要求5所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述二元电流引线包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线，所述铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的支撑调节机构固定于低温容器上。7.根据权利要求1-4任一所述的可插拔式低温容器，其特征在于，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括可插拔的二元电流引线装置，所述可插拔的二元电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及安装于低温容器内用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的二级冷腔，所述超导电流引线...

【专利技术属性】
技术研发人员：马光同，罗桢，聂兴超，王瑞晨，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51