一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，包括传热结构和密封结构，所述传热结构包括与制冷机的一级冷头接触连接的导热件和设置在冷头外围的传热轴套，所述传热轴套包括有传热法兰，所述导热件和传热法兰接触相连，所述密封结构将制冷机和传热轴套之间的空间进行密封，其中，所述导热件呈环状，紧包在一级冷头的外周，外表面设置有第一翅片，所述传热法兰内表面上设置有和第一翅片相匹配的第二翅片。本实用新型专利技术提供的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，导热件和传热法兰采用翅片结构，提高导热性能，保证接触紧密，且整体结构装配更方便快捷，能够有效降低液氦的蒸发，延长整体设备的定期维护时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构
本技术涉及一种制冷机的冷头安装结构，尤其涉及一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构。
技术介绍
高场的磁共振设备中的超导磁体线圈需要浸泡在液氦中来实现超导，此时必须维持液氦的低蒸发率来保证磁共振设备的正常工作，如采用4K级GM制冷机冷头再冷凝液氦储罐内蒸发的氦气为液态来达到零蒸发率，采用制冷机冷头冷却的冷屏来减低热辐射的影响，这样只需要数年补充加注一次液氦和进行设备维护，就能保证磁共振机组的正常运行。现有的4K级制冷机冷头的安装结构，为达到良好的传热和密封效果，主要有下面两种结构I)法兰对接密封、垫圈传热结构请参见图1，该结构在密封方式上采用法兰12、13对接紧固压缩法兰沟槽内密封圈的形式，将制冷机与传热轴套8之间的空间与外界环境隔离开来；在传热结构上采用一级冷头16与传热轴套8的导热铜块6之间通过导热垫圈7进行热接触，法兰12、13之间的紧固将制冷机一级冷头16、导热垫圈7以及传热轴套8的导热铜块6压紧，从而实现冷头 16与导热铜块6之间的热接触，冷头冷却屏蔽冷屏达到相应的温度，实现冷屏对液氦储罐的热屏蔽，减少热负荷，从而降低液氦的蒸发量。采用这种结构时，由于一级冷头16通过导热垫圈7与传热轴套8的导热铜块6进行传热，接触面积小，降低换热性能，且导热铜块6的材料特性、接触面的表面粗糙度以及接触的紧密程度等因素都会影响传热效果；该结构采用的金属导热垫圈在压缩后不能恢复原有形态，为一次性消耗品，在每次进行设备维护时需要更换，且长时间的压缩会导致导热垫圈7与一级冷头16和导热铜块6的接触变差，影响传热性能。此外，由于冷头与导热垫圈之间采用紧固压缩，而未作减震和缓冲处理，冷头内部运动部件的存在会导致冷头容易损坏，从而影响整个设备的运行。2)斜面接触、侧面压板密封结构请参见图2，制冷机一级冷头76与紫铜材料的传导件74相连接，传导件74的外表面加工成锥面形式，传导件74与具有相同锥面的紫铜轴套法兰46相配合，从而热连接冷头和冷屏，减少辐射传热对液氦的热影响；在密封方面，在制冷机的热端法兰44和真空腔体法兰58之间采用压板形式，压板66的密封横截面为三角形，在螺栓68的紧固下压缩密封圈64,从而形成密封。在该结构中，锥面传导件74与锥面轴套法兰46直接配合接触，传热面积较大且装卸方便，缺点是锥面的加工精度要求很高，否则会导致接触面积剧烈减小，大大影响传热性能。压板66在螺栓68的紧固下压缩密封圈64，能够形成较好的密封，缺点是制冷机的安装要保证竖直，否则容易导致泄漏。该结构的缺点主要在于锥面的加工，如果锥面没有加工精确，会导致传热性能的急剧减弱以及容易产生泄漏。因此，有必要对现有的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构进行改进，提高导热性能，保证接触紧密，能够有效降低液氦的蒸发，延长整体设备的定期维护时间。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，导热性能强，能够有效降低液氦的蒸发，且装配方便。本技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，包括可与制冷机的一级冷头接触连接的导热件和设置在冷头外围的传热轴套，所述传热轴套包括有传热法兰，所述导热件和传热法兰接触相连，其中， 所述导热件呈环状，紧包在一级冷头的外周，所述导热件外表面设置有第一翅片，所述传热法兰内表面上设置有和第一翅片相匹配的第二翅片。进一步地，所述导热件外表面上的第一翅片为倒梯形状凸起，所述传热法兰内表面上的第二翅片为梯形状凸起，所述第一翅片的侧面和第二翅片的侧面压紧重合相连。进一步地，所述第一翅片均匀布置在导热件圆周状的外表面上，第二翅片均匀布置在传热法兰圆周状的内表面上，所述第一翅片和第二翅片的数目相同，均为2 12个。进一步地，所述第一翅片与所述传热法兰的内表面接触，所述第二翅片与导热件的外表面接触。进一步地，所述第一翅片的侧面和第二翅片的侧面均为斜面或弧面。进一步地，所述导热件和传热法兰上设置有多个定位孔，所述导热件与一级冷头通过螺栓紧固相连。进一步地，所述传热轴套从上至下依次由第二室温法兰、大薄壁管、传热法兰、小薄壁管和封底形成半封闭状结构。进一步地，所述第二室温法兰、大薄壁管、传热法兰、小薄壁管和封底依次通过焊接相连。进一步地，所述导热件和传热法兰的材料均为紫铜。进一步地，所述第二室温法兰的内侧上方设置有第一室温法兰，所述第二室温法兰和第一室温法兰的接触面之间设置有密封圈。进一步地，所述第二室温法兰的内侧面为斜面，所述第一室温法兰与第二室温法兰接触的外侧面上设置有两个尺寸不同的密封圈槽，两个密封圈槽内装配大小不同的第一密封圈和第二密封圈。进一步地，所述第二室温法兰内侧面呈内凹状，所述第一室温法兰上对应凹状处设置一个密封圈槽，所述密封圈槽内设置密封圈。本技术对比现有技术有如下的有益效果本技术提供的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，导热件和传热法兰采用翅片的结构，增加了换热面积，提高了传热效率，导热件和传热法兰之间在重力的作用下能够长时间保持良好的紧密接触，从而提高导热性能，保证接触紧密，且整体结构装配更方便快捷，能够有效降低液氦的蒸发，延长整体设备的定期维护时间。附图说明图I为现有的一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构示意图；图2为现有的另一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构示意图；图3为本技术的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构示意图；图4为图3中导热件的结构示意图；图5为图3中传热法兰的结构示意图；图6为本技术的室温法兰一种密封结构示意图；图7为本技术的室温法兰另一种密封结构示意图。图中I侧面2第一翅片3外表面4定位孔5第二二翅片 6导热铜块 7导热垫圈8传热轴套9导热件10传热法兰11封盖12第一室温法兰. 13第二室温法兰14第一密封圈15第二密封圈16 一级冷头17大薄壁管18小薄壁管19封底20螺栓 21内表面22密封圈44热端法兰 46轴套法51侧面 58真空腔体法兰64压缩密封圈 66压板68螺栓74传导件76 一级冷头具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。图3为本技术的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构示意图。请参见图3，本技术提供的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，包括传热结构和密封结构，传热结构包括与制冷机的一级冷头16接触连接的导热件9和设置在冷头外围的传热轴套8，传热轴套8从上至下依次由第二室温法兰13、大薄壁管17、传热法兰10、小薄壁管18和封底19通过焊接方式封装连接在一起形成半封闭状结构，导热件9和传热法兰10接触相连，导热件9呈环状，紧包在一级冷头16的外周，外表面3设置有第一翅片2，传热法兰10内表面21上设置有和第一翅片2数量相同、尺寸、形状、位置等相匹配的第二翅片5。图4为图3中导热件的结构示意图；图5为图3中传热法兰的结构示意图；请参见图4和图5，导热件9外表面上的第一翅片2为多个倒梯形状凸起，传热法兰10内表面上的第二翅片5为多个梯形状凸起，第一翅片2的侧面I和第二翅片5的侧面 51压紧重合相连。第一翅片2均匀布置在导热件圆周状的外表面上，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，包括可与制冷机的一级冷头（16）接触连接的导热件（9）和设置在冷头外围的传热轴套（8），所述传热轴套（8）包括有传热法兰（10），所述导热件（9）和传热法兰（10）接触相连，其特征在于，所述导热件（9）呈环状，紧包在一级冷头（16）的外周，所述导热件（9）外表面设置有第一翅片（2），所述传热法兰（10）内表面上设置有和第一翅片（2）相匹配的第二翅片（5）。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，包括可与制冷机的一级冷头(16)接触连接的导热件(9)和设置在冷头外围的传热轴套(8)，所述传热轴套(8)包括有传热法兰(10 )，所述导热件(9 )和传热法兰(10 )接触相连，其特征在于，所述导热件(9 )呈环状，紧包在一级冷头(16)的外周，所述导热件(9)外表面设置有第一翅片(2)，所述传热法兰(10)内表面上设置有和第一翅片(2)相匹配的第二翅片(5)。2.如权利要求I所述的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，其特征在于，所述导热件(9)外表面(3)上的第一翅片(2)为倒梯形状凸起，所述传热法兰(10)内表面(21)上的第二翅片(5)为梯形状凸起，所述第一翅片(2)的侧面(I)和第二翅片(5)的侧面(51)压紧重合相连。3.如权利要求2所述的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，其特征在于，所述第一翅片(2)均匀布置在导热件(9)圆周状的外表面上，第二翅片(5)均匀布置在传热法兰(10)圆周状的内表面上，所述第一翅片(2)和第二翅片(5)的数目相同，均为2 12个。4.如权利要求3所述的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，其特征在于，所述第一翅片(2)与所述传热法兰(10)的内表面接触，所述第二翅片(5)与导热件(9)的外表面接触。5.如权利要求2所述的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，其特征在于，所述第一翅片(2)的侧面(I)和第二翅片(5)的侧面(51)均为斜面或弧面。6.如权利要求I所述的用于磁共振超导磁体的制冷机冷头安装结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宇国，范若云，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：