Устройство для фиксации криогенного сосуда

Устройство для фиксации криогенного сосуда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ КРИОГЕННОГО СОСУДА, содержащее два концентричных кольца, соединен; -г --.if ных между собой шарнирными муфтами, стержнями, распложенными между муфтами , и штифтами, каждый из которых расположен во втулке радиально относительно колец и соединен с муфтой, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и уменьшения теплопритоков, стержни выполнены из кварца, втулки снабжены пружинами и расположены на внешнем кольце, при этом штифты установлены с возможностью радиального перемешения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шарнирная муфта выполнена в виде наконечника, закрепленного на стержне, и шарика. (Л с 00 оо о ю сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„, 1083025 A (д1) F 17 С 13/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3 Я..-(. г

Г1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С0 (21) 3481893/23-26, (22) 13.08.82 (46) 30.03.84. Вюл. № 12 (72) В. Н. Глазман, Л. В. Николаев и К. Г. Никитин (71) Институт прикладной физики АН СССР (53) 621.59(088.8) (56) 1. Патент США № 3768765, кл. F 22 В 37/24, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 1011944, кл, F 17 С 13/08, 1981. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ КРИОГЕННОГО СОСУДА, содержащее два концентричных кольца, соединенных между собой шарнирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, каждый из которых расположен во втулке радиально относительно колец и соединен с муфтой, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и уменьшения теплопритоков, стержни выполнены из кварца, втулки снабжены пружинами и расположены на внешнем кольце, при этом штифты установлены с возможностью радиального перемещения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шарнирная муфта выполнена в виде наконечника, закрепленного на стержне, и шарика.

1083025

Изобретение относится к криогенной технике, конкретно к устройствам для фиксации криогенных сосудов и, в частности может быть использовано в криостатах со сверхпроводящими соленоидами.

Известно устройство для фиксации криогенного сосуда, содержащее два концентричных кольца, соединенных между собой радиально расположенными стержнями и втулками с пружинами (1).

Однако устройство имеет недостаточную 1О жесткость при допустимых теплопритоках через стержни и пружины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для фиксации криогенного сосуда, содержащее два концентричных кольца, соединенных между собой шар15 нирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, расположенными во втулках радиально относительно колец и соединенными с муфтами (2).

Однако с увеличением нагрузки прихо- 20 .дится увеличивать сечение стержней, изготовленных из стали 12X18HlOT, что приводит к увеличению теплопритоков к криогенному сосуду.

Цель изобретения — повышение прочности и уменьшение теплопритоков.

Для достижения поставленной цели в устройстве для фиксации криогенного сосуда, содержащем два концентричных кольца, соединенных между собой шарнирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, каждый из которых расположен во втулке радиально относительно колец и соединен с муфтой, стержни выполнены из кварца, втулки снабжены пружинами и расположены на внешнем коль це, при этом штифты установлены с возмож- З5 ностью радиального- перемещения.

Кроме того, шарнирная муфта выполнена в виде наконечника, закрепленного на стержне, и шарике.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — шарнирная муфта; на фиг. 3 — вариант установки криогенного сосуда. устройство содержит концентрично установленные кольца 1 и 2. Внешнее кольцо 1 4> выполнено с расположенными равномерно по его периметру радиальными отверстиями, в каждое из которых свободно вставлена втулка 3, опирающаяся своим буртом на тарельчатую пружину 4. В каждой втулке 3 свободно установлен штифт 5, шарнирно, например посредством шарика 6, связанный с одним концом стержня 7, который выполнен из кварцевого стекла, концы стержня 7 заделаны в металлические наконечники 8.

Другим своим концом стержень 7 через у5 шарик 9 связан с внутренним кольцом 2.

Каждый стержень 7 через штифт 5 поджат винтом 10, установленным во втулке 3 и закрепленным гайкой 11, при этом обеспечен предварительный натяг пружины 4.

Все детали устройства, кроме его стержней 7 и тарельчатых пружин 4, изготовлены из стали 12Х18Н10Т или титанового сплава.

Тарельчатые пружины 4 изготовлены из стали 60 С 2А или из бронзы Бр. КМцЗ вЂ” 1, а стержни 7 из кварцевого стекла КУ вЂ” 1 с размерами трубки ф 6 12х0,2 мм, причем лунки наконечников 8 (фиг. 2) залиты припоем 12 (ПОС вЂ” 40) или баббитом

Б — 83; сферические поверхности этих лунок и концов кварцевых стержней 7 могут быть притерты друг к другу.

Для выхода воздуха из стержня 7 при вакуумной откачке криогенного устройства наконечник 8 имеет отверстие 13.

При установке устройства (фиг. 3) внешнее кольцо 1 прикреплено к внешней стенке 14 криогенного сосуда, причем стержень

15 жестко связан с внутренней стенкой 16 и соединен с внутренним кольцом 2 шпонкой.

Устойчивость конструкции достигается использованием, по меньшей мере, трех фиксирующих устройств, установленных на внешней стенке 14 криогенного сосуда.

Устройство работает следующим образом.

Если внешнее кольцо 1 установлено на холодной стенке криогенного сосуда (например для гелиевого криостата на азотной стенке), то при заливке его хладагентом кольцо 1, охлаждаясь, сокращается по диаметру, сжимая при этом тарельчатые пружины 4; в результате возникшие в них усилия сжатия передаются на детали устройства.

Если внешнее кольцо 1 установлено на теплой стенке криогенного сосуда, а внутреннее кольцо 2 связано через входящий в него стержень 16 с каким-либо криогенным узлом, то при заливке криогенного сосуда хладагентом, вследствие охлаждения деталей 2, 7 — 9 между фиксирующими деталями устройства возникнет зазор, который устраняется пружинами 4, имеющими предварительный натяг.

Макет предлагаемого устройства имеет следующие параметры: наружный диаметр кольца 1 равен 130 мм; стержень 7 выполнен из кварцевой стеклянной трубки диаметром 6 х0,2 мм и длиной 25 мм; теплоприток по трем стержням 7 устройства в гелиевый сосуд, если внешнее кольцо 1 установлено на азотной стенке, 15 м Вт, общий теплоприток по всем трем устройствам для фиксации в гелиевый сосуд 50 мВт; нагрузка на каждое устройетво для фиксации с учетом предварительного натяга пружин 4 и усилий, вызванных тепловой деформацией кольца 1,200 кгс при коэффициенте запаса прочности 2.

1083025

Таким образом, по сравнению с базовым объектом — прототипом предлагаемое устройство способно выдержать нагрузку в

12 — 14 раз большую при прочих равных условиях (при одинаковых теплопритоках, размерах и запасах прочности).

1083025, Составитель А. Берлин

Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 1719/35 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета . СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4