[实用新型]温度变形补偿支撑装置及超导磁体

说明书

本实用新型涉及深冷环境传力结构技术领域，公开了一种温度变形补偿支撑装置及超导磁体。其中，该装置包括冷端接头、背板热端接头、顶板热端接头、侧板热端接头、背板球形铰连杆、侧板球形铰连杆和顶板球形铰连杆，冷端接头与内杜瓦的外壁连接，背板热端接头与外杜瓦的背板连接，顶板热端接头与外杜瓦的顶板连接，侧板热端接头与外杜瓦的侧板连接，背板球形铰连杆一端的球内嵌于冷端接头的第一球形槽中，另一端的球内嵌于背板热端接头的球形槽中，侧板球形铰连杆一端的球内嵌于冷端接头的第二球形槽中，另一端的球内嵌于侧板热端接头的球形槽中，顶板球形铰连杆一端的球内嵌于冷端接头的第三球形槽中，另一端的球内嵌于顶板热端接头的球形槽中。

技术领域

本实用新型涉及深冷环境传力结构技术领域，尤其涉及一种温度变形补偿支撑装置及超导磁体。

背景技术

超导磁体技术主要利用超导线材在深冷(极低温)环境下呈现的0电阻特性及其通电后产生闭环稳定磁场的原理。超导线圈在液氦温区(4.2K)附近即可转为超导态，而超导磁悬浮列车系统运行于常温环境(300K)，超导线圈通常装载于设置真空层的双层杜瓦结构中，内外杜瓦温差极大，此外，超导磁悬浮列车搭载的超导磁体处于动态环境，与传统静态超导磁体不同，载荷环境复杂严苛，有效地利用绝热支撑结构将深冷环境中超导线圈产生的电磁力传递至常温环境下的车体结构即成为超导磁悬浮列车的关键技术之一。

目前对绝热支撑结构的研究主要有中国运载火箭技术研究院研制的低温轻质低导热率复合绝热结构，主要用于飞行器低温贮箱绝热，其刚强度不高，承载能力较差。中科院针对“稳态强磁场实验装置”设计了多层环氧圆筒形支撑装置，综合考虑了绝热设计及结构刚强度设计，但由于其主结构为圆柱形，其轴向力学性能较好，而径向较差，难以承受剪切方向的复杂载荷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种温度变形补偿支撑装置及超导磁体，能够解决现有技术中的技术问题。

本实用新型提供了一种温度变形补偿支撑装置，其中，该装置包括冷端接头、背板热端接头、顶板热端接头、侧板热端接头、背板球形铰连杆、侧板球形铰连杆和顶板球形铰连杆，所述冷端接头设置有第一球形槽、第二球形槽和第三球形槽，所述背板热端接头、所述顶板热端接头和所述侧板热端接头分别设置有球形槽，所述冷端接头与内杜瓦的外壁连接，所述背板热端接头与外杜瓦的背板连接，所述顶板热端接头与所述外杜瓦的顶板连接，所述侧板热端接头与所述外杜瓦的侧板连接，所述背板球形铰连杆一端的球内嵌于所述冷端接头的第一球形槽中，另一端的球内嵌于所述背板热端接头的球形槽中，所述侧板球形铰连杆一端的球内嵌于所述冷端接头的第二球形槽中，另一端的球内嵌于所述侧板热端接头的球形槽中，所述顶板球形铰连杆一端的球内嵌于所述冷端接头的第三球形槽中，另一端的球内嵌于所述顶板热端接头的球形槽中。

优选地，所述冷端接头、所述背板热端接头、所述顶板热端接头和所述侧板热端接头的材料为不锈钢。

优选地，所述背板球形铰连杆、所述侧板球形铰连杆和所述顶板球形铰连杆为复合材料结构。

优选地，所述复合材料结构包括环氧树脂基体和玻璃纤维增强体。

优选地，所述冷端接头与内杜瓦的外壁通过焊接方式连接，所述背板热端接头与外杜瓦的背板通过焊接方式连接，所述顶板热端接头与所述外杜瓦的顶板通过焊接方式连接，所述侧板热端接头与所述外杜瓦的侧板通过焊接方式连接。

本实用新型还提供了一种超导磁体，其中，该超导磁体包括上述的温度变形补偿支撑装置。