【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超导磁体冷却，尤其是涉及一种无液氦超导磁体冷却装置。
技术介绍
1、无液氦核磁共振设备中，需要引入冷却装置对磁体进行降温。现有的冷却装置包括供磁体布置的磁体容器和密封安装于磁体容器的制冷机。
2、制冷机一般包括制冷主体和连接制冷主体的冷头组件。冷头组件包含一级冷头和二级冷头，一级冷头用于维持冷屏低温，二级冷头用于冷却磁体线圈组件。磁体容器具有供冷头插入的冷头腔。磁体容器在冷头腔内沿轴线分别设置有供一级冷头和二级冷头抵接的一级导冷座和二级导冷座。
3、无液氦核磁共振仪内的超导磁体处于超导状态时，需要保持磁体容器的真空状态。上述冷头组件是直接安装在磁体容器上的，当将冷头组件从磁体容器上取下时，会破坏磁体容器的真空状态，使得在更换冷头组件时，磁体容器的真空状态被破坏，使得磁体容器内的温度发生骤升。
技术实现思路
1、为了降低更换冷头组件时对磁体容器内温度的影响，本申请提供一种无液氦超导磁体冷却装置。
2、本申请提供的一种无液氦超导磁体冷却装置采用如下的技术方案：
3、一种无液氦超导磁体冷却装置，包括制冷机和用于供所述制冷机安装的磁体容器，所述制冷机包括制冷主体和冷头组件，所述冷头组件沿轴线方向依次包括一级冷头和二级冷头，所述磁体容器具有供所述冷头组件插入的冷头腔，所述磁体容器在所述冷头腔内设置有供所述一级冷头抵接的一级导冷座、供所述二级冷头抵接的二级导冷座以及多个沿轴线周向布置的弹性组件，所述弹性组件连接所述冷头密封管和所述一级导
4、本申请提供的一种无液氦超导磁体冷却装置采用如下的技术方案：
5、一种无液氦超导磁体冷却装置，包括制冷机和用于供所述制冷机安装的磁体容器，所述制冷机包括制冷主体和冷头组件，所述冷头组件沿轴线方向依次包括一级冷头和二级冷头，所述磁体容器具有供所述冷头组件插入的冷头腔，所述磁体容器在所述冷头腔内设置有供所述一级冷头抵接的一级导冷座、供所述二级冷头抵接的二级导冷座以及多个沿轴线周向布置的弹性组件，所述弹性组件连接所述冷头密封管和所述一级导冷座，所述一级导冷座通过密封件密封安装于所述磁体容器；当所述冷头组件插入时，所述一级冷头与所述一级导冷座先抵紧，继续推动所述一级冷头，使所述二级冷头抵紧所述二级导冷座，所述弹性组件吸收推力进行轴向压缩。
6、通过采用上述技术方案，当制冷机需要更换时，将冷头组件从冷头腔内拔出，磁体容器内通过密封件的设置，使得一级导冷座、二级导冷座和磁体容器密封连接，能够在冷头组件拔出时，仍能保持磁体容器的真空密封状态，进而能够缩短无液氦固体传导的冷却时间。更换方式如下：首先采用大功率的单级制冷机，大功率制冷机同时冷却磁体的一级冷屏和二级线圈，待磁体的冷屏和线圈冷却到50-77k范围内，再替换成常规的两级制冷机。在50-77k到4k这个范围内，磁体内部的无氧铜部件的平均热导率处于顶峰阶段，有利于常规冷头的快速降温。
7、当上述磁体容器和制冷机安装时，将冷头组件插入到磁体容器的冷头密封管，使一级冷头与一级导冷座预先抵紧，由于加工的制造误差，此时的二级冷头与二级导冷座处于抵接但未抵紧的状态或两者存在较小的间隙；将一级冷头继续向下压，进一步提高一级冷头与一级导冷座的抵紧，并使二级冷头抵紧贴合在二级导冷座上，保证冷头组件在磁体容器内的紧密安装；弹性组件能够在一级冷头抵紧发生一定的轴向压缩时，吸收一级导冷座轴向移动的力。上述的结构能够降低对冷头和冷头腔内的加工精度要求和装配精度要求，方便了制冷机和磁体容器的安装，当二级冷头和二级导冷座抵紧时，一级冷头和一级导冷座也处于抵紧状态，保证冷头组件的紧密安装。
8、可选的，所述一级冷头端部具有朝远离所述制冷主体向内倾斜的第一压紧面，所述一级导冷座具有和所述第一压紧面相适配的第一抵接面；所述二级冷头端部具有朝远离所述制冷主体向内倾斜的第二压紧面，所述二级导冷座具有和所述第二压紧面相适配的第二抵接面。
9、通过采用上述技术方案，公开了一级冷头和一级导冷座、二级冷头和二级导冷座的抵接方式，第一压紧面和第二压紧面均呈向内收缩的环面，上述的两个抵接方式均采用环面的抵接方式，能够使得一级冷头或二级冷头抵紧时具有向内收缩的趋势，提高紧密连接效果。
10、可选的，所述弹性组件包括固定杆、套设于所述固定杆的形变弹簧、滑移安装于所述固定杆且用于压紧所述形变弹簧的压块以及连接所述压块和所述一级导冷座的导向杆，所述冷头密封管包括有供所述固定杆安装的第一端盖，当所述第一压紧面抵紧所述第一抵接面时，所述导向杆驱使所述形变弹簧轴向压缩。
11、通过采用上述技术方案，公开了弹性组件的结构组成，当一级冷头抵接在一级导冷座继续向下压紧时，一级导冷座带动导向杆轴向移动，使得压块压缩形变弹簧，形变弹簧能够将一级导冷座轴向移动的压力吸收，保证两个抵接面之间的紧密连接。
12、可选的，所述第一端盖和所述一级导冷座之间设置有第一金属波纹管，所述一级导冷座和所述二级导冷座之间设置有第二金属波纹管。
13、通过采用上述技术方案，第一金属波纹管和第二金属波纹管的设置，能够增加热量传递的路径，从而减少漏热量，在冷头组件轴向下压时，第一、第二金属波纹管能够进行一定的伸长，第一金属波纹管能够进行一定的伸长，以配合一级导冷座的轴向移动。
14、可选的，所述冷头密封管还具有供所述制冷主体固定的安装端盖，所述安装端盖和所述第一端盖之间设置有第三金属波纹管。
15、通过采用上述技术方案，第三金属波纹管的设置，能够增加热量传递至外界室内的路径，进一步减少漏热量，同时在冷头组件向下压时，第三金属波纹管能够产生一定的压缩。
16、可选的，所述第二金属波纹管外侧设置有连接所述一级导冷座的连接组件，所述磁体容器内设置有供所述连接组件的另一端滑移安装的连接套以及供所述连接套安装的一级冷却板，所述连接组件和所述一级冷却板之间具有滑移间隙。
17、通过采用上述技术方案，连接组件安装于连接套，连接套和一级冷却板固定，实现一级导冷座的轴向限定，且滑移间隙的设置，使一级导冷座在一级冷头的向下抵紧时，连接组件能够在滑移间隙内进行一定的轴向滑移。
18、可选的，还包括导热件，所述导热件包括供二级导冷座插入的连接座、连接所述磁体容器内部磁体的固定座以及连接所述连接座和所述固定座的传导铜片。
19、通过采用上述技术方案，公开了导热件的组成，导热件和二级导冷座密封插接，能够将制冷机的产生的冷量通过导热件传递至磁体容器内的磁体，保证磁体的低温状态。
20、可选的，所述连接座朝向所述固定座的底部设置有安装座，所述安装座和所述固定座之间插接有传导铜片。
21、通过采用上述技术方案，安装座和固定座之间传导铜片的设置，使得连接座的制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无液氦超导磁体冷却装置，包括制冷机（1）和用于供所述制冷机（1）安装的磁体容器（2），所述制冷机（1）包括制冷主体（11）和冷头组件（12），所述冷头组件（12）沿轴线方向依次包括一级冷头（121）和二级冷头（122），所述磁体容器（2）具有供所述冷头组件（12）插入的冷头腔（21）以及供所述制冷主体（11）安装的冷头密封管（22），其特征在于，所述磁体容器（2）在所述冷头腔（21）内设置有供所述一级冷头（121）抵接的一级导冷座（211）、供所述二级冷头（122）抵接的二级导冷座（212）以及多个沿轴线周向布置的弹性组件（23），所述弹性组件（23）连接所述冷头密封管（22）和所述一级导冷座（211）；
2.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述一级冷头（121）端部具有朝远离所述制冷主体（11）向内倾斜的第一压紧面（1211），所述一级导冷座（211）具有和所述第一压紧面（1211）相适配的第一抵接面（2112）；所述二级冷头（122）端部具有朝远离所述制冷主体（11）向内倾斜的第二压紧面（1221），所述二级导冷座（212）具有
3.根据权利要求2所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述弹性组件（23）包括固定杆（231）、套设于所述固定杆（231）的形变弹簧（232）、滑移安装于所述固定杆（231）且用于压紧所述形变弹簧（232）的压块（233）以及连接所述压块（233）和所述一级导冷座（211）的导向杆（234），所述冷头密封管（22）包括有供所述固定杆（231）安装的第一端盖（221），当所述第一压紧面（1211）抵紧所述第一抵接面（2112）时，所述导向杆（234）驱使所述形变弹簧（232）轴向压缩。
4.根据权利要求3所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述第一端盖（221）和所述一级导冷座（211）之间设置有第一金属波纹管（24），所述一级导冷座（211）和所述二级导冷座（212）之间设置有第二金属波纹管（25）。
5.根据权利要求3所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述冷头密封管（22）还具有供所述制冷主体（11）固定的安装端盖（222），所述安装端盖（222）和所述第一端盖（221）之间设置有第三金属波纹管（223）。
6.根据权利要求4所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述第二金属波纹管（25）外侧设置有连接所述一级导冷座（211）的连接组件（26），所述磁体容器（2）内设置有供所述连接组件（26）的另一端滑移安装的连接套（271）以及供所述连接套（271）安装的一级冷却板（27），所述连接组件（26）和所述一级冷却板（27）之间具有滑移间隙（2621）。
7.根据权利要求6所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，还包括导热件（29），所述导热件（29）包括供二级导冷座（212）插入的连接座（291）、连接所述磁体容器（2）内部磁体的固定座（292）以及连接所述连接座（291）和所述固定座（292）的传导铜片（293）。
8.根据权利要求7所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述连接座（291）朝向所述固定座（292）的底部设置有安装座（294），所述安装座（294）和所述固定座（292）之间插接有竖形铜片组（295）。
9.根据权利要求7所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述连接座（291）的底部周向开设有多个定位孔（2911），且在所述定位孔（2911）插接有定位杆（296），所述定位杆（296）的另一端固定于所述一级冷却板（27）。
10.根据权利要求9所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述定位孔（2911）的内径大于所述定位杆（296）的外径。
...【技术特征摘要】
1.一种无液氦超导磁体冷却装置，包括制冷机（1）和用于供所述制冷机（1）安装的磁体容器（2），所述制冷机（1）包括制冷主体（11）和冷头组件（12），所述冷头组件（12）沿轴线方向依次包括一级冷头（121）和二级冷头（122），所述磁体容器（2）具有供所述冷头组件（12）插入的冷头腔（21）以及供所述制冷主体（11）安装的冷头密封管（22），其特征在于，所述磁体容器（2）在所述冷头腔（21）内设置有供所述一级冷头（121）抵接的一级导冷座（211）、供所述二级冷头（122）抵接的二级导冷座（212）以及多个沿轴线周向布置的弹性组件（23），所述弹性组件（23）连接所述冷头密封管（22）和所述一级导冷座（211）；
2.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述一级冷头（121）端部具有朝远离所述制冷主体（11）向内倾斜的第一压紧面（1211），所述一级导冷座（211）具有和所述第一压紧面（1211）相适配的第一抵接面（2112）；所述二级冷头（122）端部具有朝远离所述制冷主体（11）向内倾斜的第二压紧面（1221），所述二级导冷座（212）具有和所述第二压紧面（1221）相适配的第二抵接面（2122）。
3.根据权利要求2所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述弹性组件（23）包括固定杆（231）、套设于所述固定杆（231）的形变弹簧（232）、滑移安装于所述固定杆（231）且用于压紧所述形变弹簧（232）的压块（233）以及连接所述压块（233）和所述一级导冷座（211）的导向杆（234），所述冷头密封管（22）包括有供所述固定杆（231）安装的第一端盖（221），当所述第一压紧面（1211）抵紧所述第一抵接面（2112）时，所述导向杆（234）驱使所述形变弹簧（232）轴向压缩。
4.根据权利要求3所述的一种无液氦超导磁体冷却装置，其特征在于，所述第一端盖（...
【专利技术属性】
技术研发人员：王苏聪，李璟，梁平，白旭东，郑玲玲，
申请(专利权)人：宁波高思超导技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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