[发明专利]一种用于超导磁体的制冷机夹套结构及其安装、拆卸方法

权利要求书

1.一种用于超导磁体的制冷机夹套结构，其特征在于，从上往下依次包括制冷机法兰座（3）、一级波纹管（11）、与冷屏形成热连接的一级法兰座（12）、二级波纹管（21），以及与超导线圈形成热连接的二级法兰座（22）；所述的制冷机法兰座（3）与一级法兰座（12）之间通过一级波纹管（11）连接，所述的一级法兰座（12）与二级法兰座（22）之间通过二级波纹管（21）连接，所述的一级法兰座（12）上端位于一级波纹管（11）内侧处设有一个制冷机一级冷头（10），一级法兰座（12）上端设有一个尺寸与制冷机一级冷头（10）匹配、用于容置制冷机一级冷头（10）的内凹限位锥槽（15）；所述的制冷机一级冷头（10）与一级法兰座（12）之间设有一级铟接触片（13）；所述的一级法兰座（12）上端外壁与一级波纹管（11）下端通过铜-不锈钢钎焊法熔接连接，内部开有供制冷机（1）穿过的通孔，下端外壁与二级波纹管（21）上端通过铜-不锈钢钎焊法熔接连接，底部与一个一级导冷带（14）焊接，所述的二级法兰座（22）上端位于二级波纹管（21）内侧处设有一个制冷机二级冷头（20），二级法兰座（22）上端设有一个尺寸与制冷机二级冷头（20）匹配、用于容置制冷机二级冷头（20）的内凹限位锥槽（25）；所述的制冷机二级冷头（20）与二级法兰座（22）之间设有二级铟接触片（23）；所述的二级法兰座（22）上端外壁与二级波纹管（21）下端通过铜-不锈钢钎焊法熔接连接，底部与一个二级导冷带（24）焊接。

2.根据权利要求1所述的一种用于超导磁体的制冷机夹套结构，其特征在于，所述的制冷机法兰座（3）上端设有与待安装的制冷机（1）实现密封安装的密封圈（6），制冷机法兰座（3）下端外壁焊接有真空杜瓦上盖板（2），制冷机法兰座（3）内壁与一级波纹管（11）上端通过铜-不锈钢钎焊法熔接连接，制冷机法兰座（3）侧壁开有供真空泵连接的真空通孔（4）。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于超导磁体的制冷机夹套结构，其特征在于，所述的一级波纹管（11）、二级波纹管（21）、制冷机一级冷头（10）和制冷机二级冷头（20）四者同轴设置；所述的一级波纹管（11）的长度与制冷机一级冷头（10）压缩腔的长度适配，所述的二级波纹管（21）的长度与制冷机二级冷头（20）压缩腔的长度适配。

4.一种用于超导磁体的制冷机夹套结构的安装和使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将一级铟接触片（13）安装在一级法兰座（12）内凹限位锥槽（15）底部，将一级波纹管（11）下端与一级法兰座（12）上端外壁熔接连接，将一级法兰座（12）下端外壁与二级波纹管（21）上端熔接连接，将二级铟接触片（23）安装在二级法兰座（22）内凹限位锥槽（25）底部，将二级法兰座（22）上端外壁与二级波纹管（21）下端熔接连接，组成一个双波纹管夹套组件，将制冷机法兰座（3）内壁与双波纹管夹套组件上端熔接连接，将制冷机法兰座（3）下端外壁与真空杜瓦上盖板（2）焊接连接，组成一个完整的制冷机夹套装置；

步骤二，将真空杜瓦抽成真空环境，双波纹管夹套组件外部为真空环境，双波纹管夹套组件内部为常压环境；由于存在气压差，故处于初始状态的双波纹管夹套组件受到大气压力而向下伸长至伸长状态；

步骤三，将制冷机（1）用紧固螺栓（5）和密封圈（6）密封安装，且制冷机（1）的两极冷头位于双波纹管夹套组件的初始状态与伸长状态之间；

步骤四，将真空通孔（4）接上真空泵，将双波纹管夹套组件内部抽成真空环境；由于气压差消失，故双波纹管夹套组件受到自身回复力而向上收缩，使一级铟接触片（13）与一级冷头（10）和二级铟接触片（23）与二级冷头（20）紧密接触，实现热连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于超导磁体的制冷机夹套结构的安装和使用方法，还包括拆卸制冷机的步骤：

步骤一，将真空通孔（4）打开，同时注入液氮制冷剂，双波纹管夹套组件内部的真空环境被破坏，由于双波纹管夹套组件外部为真空环境，双波纹管夹套组件内部为常压环境，存在气压差，故双波纹管夹套组件受到大气压力而向下伸长至伸长状态，其与制冷机（1）的两极冷头分离；

步骤二，将紧固螺栓（5）拧松，拔出制冷机。