[发明专利]压接式低温超导磁体拉杆的连接组件及其制作与安装方法

说明书

本发明公开了一种压接式低温超导磁体拉杆的连接组件及其制作与安装方法，它包括：碳纤维拉杆主体（1），压接在碳纤维拉杆主体（1）两端的不锈钢金属套（2），安装在不锈钢金属套（2）上的垫圈（3）和螺纹连接在不锈钢金属套（2）上的预紧螺母（4）；不锈钢金属套（2）的圆柱形孔直径大于碳纤维拉杆主体（1）的直径；碳纤维拉杆主体（1）与不锈钢金属套（2）接触部位为粗糙表面；所述的不锈钢金属套（2）出口与入口端接触碳纤维拉杆主体（1）一侧设有倒R1的圆角。本发明结构设计合理，能量损耗减小，强度高，不会出现拉杆主体滑移情况，制作成本降低，制作方便快捷，实用性强。

技术领域

本发明专利涉及一种在低温环境中使用的压接式拉杆连接组件，尤其是涉及一种压接式低温超导磁体拉杆的连接组件。

背景技术

目前，超导磁体设备内部需要依靠拉杆固定磁体和低温容器，在超导磁体工作时，拉杆需要承受系统自重、冷缩力以及安装过程中的预紧力。而且在安装、运输及使用过程中，拉杆在轴向上受力较大，这就要求拉杆要有足够的强度。

超导磁体设备要在极低温环境下运行，为了使低温环境能够维持稳定，则拉杆的横截面尺寸应尽可能的小，减少系统漏热。

目前国内使用的直线拉杆，主要使用的是线夹式直线拉杆，使用这种拉杆，由于线夹头小后大，大头端金属套外壁就比较薄，在预紧过程中很容易导致金属套尾端受力变形，从而导致螺母锁死，造成成本浪费；线夹式拉杆，在预紧过程中长度会不断变化，导致尺寸不能严格把控，产生不合格品；线夹式拉杆与拉杆主体连接的一头，线夹会漏出，导致少量漏热；线夹式拉杆连接件成本较高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，拉杆强度高，横截面积小，漏热低，连接牢固的压接式低温超导磁体拉杆的连接组件。

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种压接式低温超导磁体拉杆的连接组件，它包括：碳纤维拉杆主体，压接在碳纤维拉杆主体两端的不锈钢金属套，安装在不锈钢金属套上的垫圈和螺纹连接在不锈钢金属套上的预紧螺母；

不锈钢金属套的圆柱形孔直径略大于碳纤维拉杆主体的直径；所述的碳纤维拉杆主体与不锈钢金属套接触部位为粗糙表面；

所述的不锈钢金属套出口与入口端接触碳纤维拉杆主体一侧设有倒R1的圆角。避免棱角磕伤拉杆主体，避免造成接触部位应力集中。

所述的压接式低温超导磁体拉杆的连接组件，金属套内孔为圆柱形通孔，内圆与外圆圆心在一条直线上。保证压接过程中，拉杆主体受正压力F_N均匀；

低温超导磁体拉杆需要无磁金属与拉杆主体连接，在超导磁体工作时，拉杆需要承受系统自重、冷缩力以及安装过程中的预紧力。而且在安装、运输及使用过程中，拉杆在轴向上受力较大，要求拉杆本身有足够的强度之外，拉杆主体与金属连接件之间结合的紧密程度也尤为重要，不能出现拉杆主体与金属连接件脱离或者打滑情况。

其中拉杆主体与金属连接件之间结合的紧密程度，主要依靠金属件与拉杆主体之间的摩擦力提供，摩擦力=摩擦系数×正压力，f=μF_N。本发明通过压接的方式，提高正压力F_N，从而提高金属件与拉杆主体之间的摩擦力f，制作出的拉杆结构合理简单、强度高、横截面积小、漏热低、成本更低、尺寸准确、不合格品减少。所述的不锈钢金属套与拉杆主体压接面积可以依照压接模具长度及金属套可压接长度进行叠模压接，提高正压力F_N；

作为优选方案，以上所述的压接式低温超导磁体拉杆的连接组件，所述的金属套内孔为线切割制成，尺寸更加精确，并且孔内表面较为粗糙，提高摩擦系数μ；