[实用新型]适用于动态超导磁体的阻尼装置及动态超导磁体

说明书

本实用新型涉及超导磁体技术领域，公开了一种适用于动态超导磁体的阻尼装置及动态超导磁体。其中，该装置包括支撑单元、套筒活塞、法兰套筒、一个或多个O型结构单元和圆筒形耐磨套筒，所述支撑单元一端与冷屏连接，另一端与所述套筒活塞连接，一个或多个所述O型结构单元内嵌入所述法兰套筒的凹槽内，所述圆筒形耐磨套筒嵌入所述套筒活塞后所述套筒活塞插入所述法兰套筒中，所述法兰套筒与外杜瓦的内表面连接。由此，避免了因冷屏振动、冷屏与内杜瓦涡流发热而引入较大的发热源造成磁体失超，提高了动态超导磁体的抗失超能力。

技术领域

本实用新型涉及超导磁体技术领域，尤其涉及一种适用于动态超导磁体的阻尼装置及动态超导磁体。

背景技术

超导磁体是由超导线圈、内外杜瓦、冷屏、绝热包裹材料等构成的真空夹层结构。当超导线圈进入超导态，通入大电流，超导磁体将为外部环境提供强大的磁场(可到几十特斯拉)，因此，超导磁体在MRI、核磁共振、超导磁悬浮列车等具有重要应用，是其能够工作的核心组成部件。

超导线圈进入超导态，需要极低工作温度。目前，工程上应用的低温超导线材工作温度为4.2k，如NiTi、Ni3Sn等超导线；高温超导线材，如REBCO工作温度一般为30k～50k。无论超导磁体选用低温超导线材还是高温超导线材，其工作温度都将处于-196℃以下，属于极低温环境。为了保证磁体低温工作环境，超导磁体本体设计上采用真空夹层杜瓦降低空气对流换热，采用低漏热支撑结构降低传导漏热。此外，还可以通过冷屏(如铝屏、CFRP等)降低辐射漏热。

静态超导磁体冷屏常采用螺栓与主承载结构件连接在一起。通常情况下，冷屏只需要可靠固定，因此，仅需考虑冷屏安装紧固程度，防止松动和脱落即可。然而，动态超导磁体在电磁推力、制动力、导向力等载荷波动条件下，会引起磁体内部结构振动，如冷屏、氦槽、超导线圈。由于超导线圈产生强磁场，冷屏在强磁环境下振动，表面会产生涡流，涡流产生的波动磁场又会在氦槽表面感应出电流，引起冷屏、氦槽同时发热，造成超导线圈工作温度升高，出现失超故障工况。因此，需要一种能够抑制或消除冷屏振动的装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种适用于动态超导磁体的阻尼装置及动态超导磁体，能够解决现有技术中的技术问题。

本实用新型提供了一种适用于动态超导磁体的阻尼装置，其中，该装置包括支撑单元、套筒活塞、法兰套筒、一个或多个O型结构单元和圆筒形耐磨套筒，所述支撑单元一端与冷屏连接，另一端与所述套筒活塞连接，一个或多个所述O型结构单元内嵌入所述法兰套筒的凹槽内，所述圆筒形耐磨套筒嵌入所述套筒活塞后所述套筒活塞插入所述法兰套筒中，所述法兰套筒与外杜瓦的内表面连接。

优选地，所述支撑单元为三点杆状支撑件。

优选地，所述三点杆状支撑件包括上支撑层、下支撑层和三根支撑杆，三根所述支撑杆设置在所述上支撑层和下支撑层之间。

优选地，所述O型结构单元的材料为金属橡胶、耐磨复合材料或耐磨金属材料。

优选地，多个所述O型结构单元的材料相同或不同。

优选地，所述圆筒形耐磨套筒的材料为金属材料或复合材料，所述圆筒形耐磨套筒的外表面通过喷丸和/或镀层处理。

优选地，所述支撑单元、所述套筒活塞和所述法兰套筒的材料为环氧玻璃纤维、环氧碳纤维、环氧氧化铝纤维或G10/G11。

优选地，所述支撑单元与所述套筒活塞为分体式结构或一体化结构。

优选地，所述支撑单元与所述冷屏采用螺栓固定连接，所述法兰套筒与所述外杜瓦采用螺栓固定连接。

本实用新型还提供了一种动态超导磁体，其中，该动态超导磁体包括上述的适用于动态超导磁体的阻尼装置。