本發(fā)明涉及超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦支撐，尤其涉及一種受限空間超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用可拆卸傳力裝置。

背景技術(shù)：

1、磁懸浮列車超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用高效隔熱支撐傳力結(jié)構(gòu)是超導(dǎo)磁體連接懸浮架/車體的“傳動(dòng)軸”，跨越極低溫環(huán)境至常溫溫區(qū)傳導(dǎo)內(nèi)杜瓦線圈帶給整車的推進(jìn)力、導(dǎo)向力、懸浮力和制動(dòng)力，同時(shí)具有隔絕超導(dǎo)磁體外界熱環(huán)境影響的重要作用，是超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦維持超低溫進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)的重要隔熱支撐結(jié)構(gòu)，是磁懸浮交通技術(shù)領(lǐng)域超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的核心零部件之一。此外，醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域核磁共振儀(mri)超導(dǎo)磁體也離不開高效隔熱支撐結(jié)構(gòu)。

2、由于目前超低溫環(huán)境下低溫制冷機(jī)的效率有限，在有限空間內(nèi)超導(dǎo)磁體隔熱支撐結(jié)構(gòu)除了需要考慮具備較強(qiáng)的承載能力還需盡可能地降低其漏熱。

3、增強(qiáng)承載能力以及降低漏熱成為隔熱支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)，然而，隔熱支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮結(jié)構(gòu)形式、材料選型、剛度匹配、傳熱等多個(gè)因素的影響，方案設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。

4、現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種可用于超導(dǎo)磁浮或核磁共振儀的超導(dǎo)磁體隔熱支撐結(jié)構(gòu)，超導(dǎo)線圈被固定在內(nèi)杜瓦中，內(nèi)杜瓦通過支撐裝置固聯(lián)在外杜瓦上，外杜瓦通過連接桿支撐起車體的懸浮架，超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的懸浮力傳導(dǎo)到懸浮架從而使車體整體懸浮。支撐裝置兼具將常溫即外部傳來的熱量隔絕從而使超導(dǎo)側(cè)內(nèi)杜瓦保持超低溫狀態(tài)、且將超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的力傳導(dǎo)給外杜瓦的雙重作用。冷屏板可以阻斷輻射熱量，同時(shí)抑制外杜瓦真空熱傳導(dǎo)熱量，從而保證超導(dǎo)線圈可以充分的絕熱。

5、由于這種裝置需要具備必要的隔熱能力，選用熱傳導(dǎo)率較小的纖維增強(qiáng)復(fù)材(frp)，并將其設(shè)計(jì)為多重套筒的形式來使用，但這種情況下復(fù)材與金屬這兩種材料的連接存在一定的缺陷，可能導(dǎo)致漏熱發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種受限空間超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用可拆卸傳力裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供了一種受限空間超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用可拆卸傳力裝置，其中，該裝置包括多重圓形套筒結(jié)構(gòu)和中心支撐桿，所述中心支撐桿設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)中心，通過所述中心支撐桿與超導(dǎo)磁體進(jìn)行連接，所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)包括內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒、外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒和過渡支撐金屬套筒，所述過渡支撐金屬套筒設(shè)置在所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒和所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒之間。

3、優(yōu)選地，該裝置還包括第一冷屏連接法蘭、第二冷屏連接件、內(nèi)杜瓦連接法蘭、內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)、外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)和內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)，所述第一冷屏連接法蘭和所述第二冷屏連接件分別設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)兩端用于與冷屏連接，所述內(nèi)杜瓦連接法蘭設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)兩端之間，所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒通過所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)與所述過渡支撐金屬套筒的機(jī)械連接部位連接以及通過所述內(nèi)杜瓦連接法蘭和所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)與內(nèi)杜瓦連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒中間位置通過所述內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)與所述過渡支撐金屬套筒中間位置連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒端部通過所述內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)與所述過渡支撐金屬套筒端部連接。

4、優(yōu)選地，所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)與所述第一冷屏連接法蘭、所述第二冷屏連接件和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭之間通過楔形或凸臺(tái)的機(jī)械連接與膠粘的雙重連接形式連接。

5、優(yōu)選地，所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒兩端設(shè)置有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過凸臺(tái)結(jié)構(gòu)與所述第一冷屏連接法蘭、所述第二冷屏連接件和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒兩端設(shè)置有楔形結(jié)構(gòu)，通過楔形結(jié)構(gòu)與所述第一冷屏連接法蘭、所述第二冷屏連接件和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭連接。

6、優(yōu)選地，所述凸臺(tái)結(jié)構(gòu)可以為梯形凸臺(tái)、矩形凸臺(tái)或多階梯凸臺(tái)。

7、優(yōu)選地，所述內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)、所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)和所述內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)均為分體式卡環(huán)。

8、通過上述技術(shù)方案，可以為磁懸浮列車超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦提供一種高效的復(fù)材層與金屬層可拆卸、最內(nèi)層組件可拆卸的具有高強(qiáng)度、簡單可靠的金屬與復(fù)材異種材料連接形式的隔熱支撐傳力結(jié)構(gòu)，滿足超導(dǎo)磁體的熱量隔絕需求以及在徑向、軸向多個(gè)方向的高承載需求，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的裝配工藝性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)特征：

1.一種受限空間超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用可拆卸傳力裝置，其特征在于，該裝置包括多重圓形套筒結(jié)構(gòu)和中心支撐桿(7)，所述中心支撐桿(7)設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)中心，通過所述中心支撐桿(7)與超導(dǎo)磁體進(jìn)行連接，所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)包括內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(12)、外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(14)和過渡支撐金屬套筒(13)，所述過渡支撐金屬套筒(13)設(shè)置在所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(12)和所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(14)之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括第一冷屏連接法蘭(5.1)、第二冷屏連接件(5.2)、內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)、內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(15)、外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(16)和內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)(18)，所述第一冷屏連接法蘭(5.1)和所述第二冷屏連接件(5.2)分別設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)兩端用于與冷屏連接，所述內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)兩端之間，所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(14)通過所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(16)與所述過渡支撐金屬套筒(13)的機(jī)械連接部位(17)連接以及通過所述內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)和所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(16)與內(nèi)杜瓦(3)連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(12)中間位置通過所述內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)(18)與所述過渡支撐金屬套筒(13)中間位置連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(12)端部通過所述內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(15)與所述過渡支撐金屬套筒(13)端部連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)與所述第一冷屏連接法蘭(5.1)、所述第二冷屏連接件(5.2)和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)之間通過楔形或凸臺(tái)的機(jī)械連接與膠粘的雙重連接形式連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述外絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(14)兩端設(shè)置有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過凸臺(tái)結(jié)構(gòu)所述第一冷屏連接法蘭(5.1)、所述第二冷屏連接件(5.2)和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)連接，所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材frp異型套筒(12)兩端設(shè)置有楔形結(jié)構(gòu)(12.1)，通過楔形結(jié)構(gòu)(12.1)與所述第一冷屏連接法蘭(5.1)、所述第二冷屏連接件(5.2)和所述內(nèi)杜瓦連接法蘭(11)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述凸臺(tái)結(jié)構(gòu)可以為梯形凸臺(tái)、矩形凸臺(tái)或多階梯凸臺(tái)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(15)、所述外筒卡環(huán)結(jié)構(gòu)(16)和所述內(nèi)層中間卡環(huán)結(jié)構(gòu)(18)均為分體式卡環(huán)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦支撐技術(shù)領(lǐng)域，公開一種受限空間超導(dǎo)磁體內(nèi)杜瓦用可拆卸傳力裝置。其中，該裝置包括多重圓形套筒結(jié)構(gòu)和中心支撐桿，所述中心支撐桿設(shè)置在所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)中心，通過所述中心支撐桿與超導(dǎo)磁體進(jìn)行連接，所述多重圓形套筒結(jié)構(gòu)包括內(nèi)絕熱支撐復(fù)材FRP異型套筒、外絕熱支撐復(fù)材FRP異型套筒和過渡支撐金屬套筒，所述過渡支撐金屬套筒設(shè)置在所述內(nèi)絕熱支撐復(fù)材FRP異型套筒和所述外絕熱支撐復(fù)材FRP異型套筒之間。由此，可以滿足超導(dǎo)磁體的熱量隔絕需求以及在徑向、軸向多個(gè)方向的高承載需求，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的裝配工藝性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：張國偉,趙明,毛凱,程虹丹,史福特,梁昊,畢國龍,邸巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航天科工飛航技術(shù)研究院（中國航天海鷹機(jī)電技術(shù)研究院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8