一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构的制作方法

1.本实用新型涉及超导除铁器技术领域，具体涉及一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构。


背景技术：

2.超导除铁器是一种利用超导磁体产生的高梯度高强度的磁场去除细小铁磁性物质的强磁除杂装置。超导除铁器的关键核心部件即为超导磁体，通常情况下，超导磁体由杜瓦容器、超导线圈、服务塔等组成。其中，杜瓦容器用于使超导线圈保持低温超导状态，超导线圈可以产生沿其轴线方向的主梯度磁场以及周围方向的发散磁场，服务塔为用于安装制冷机冷头和外接信号的结构，显然的，服务塔处于较高磁场强度的区域中。
3.为了避免制冷机的马达和冷头受到高强度磁场的影响，通常需要在服务塔处设置冷头磁屏蔽结构，现有的冷头磁屏蔽结构为将服务塔完全笼罩的罩体，需要屏蔽的磁通量较大，使得罩体的厚度较厚，质量较大，不仅会影响安装电流导线及信号线时的操作空间，并且增大了检修时的操作强度。


技术实现要素：

4.对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构，屏蔽体具有便于安装电流导线及信号线的缺口，在保证磁屏蔽的前提下，第一竖板、第二竖板和盖板均可以尽可能的靠近服务塔，从而可以降低屏蔽体所需屏蔽的磁通量，使得屏蔽体的厚度可以进一步的变薄，重量可以进一步降低，占用空间更小，并且便于检修，方便安装拆卸。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构，包括：
7.杜瓦容器，所述杜瓦容器内设有超导线圈；
8.服务塔，所述服务塔设为所述杜瓦容器的侧壁上的向外凸出部，所述服务塔上设有制冷机和信号线通道，所述制冷机和所述信号线通道沿所述超导线圈的轴向分布；所述制冷机具有马达，所述马达位于所述服务塔外部；
9.屏蔽体，所述屏蔽体包括均为导磁体的第一竖板、第二竖板和盖板；所述第一竖板设为两块，两块所述第一竖板和所述第二竖板均与所述杜瓦容器固定连接，所述盖板分别与两块所述第一竖板和所述第二竖板连接；两块所述第一竖板、所述第二竖板和所述盖板形成一个容纳腔，所述制冷机位于所述容纳腔内，至少部分所述信号线通道位于所述容纳腔外。
10.作为一种优选的技术方案，所述杜瓦容器的外壁上设有环绕所述服务塔设置的支撑架，两块所述第一竖板和所述第二竖板均固定于所述支撑架上。
11.作为一种优选的技术方案，所述制冷机上具有铜法兰，所述铜法兰位于所述服务塔内部，所述铜法兰位于所述屏蔽体与所述支撑架之间的连接平面上。
12.作为一种优选的技术方案，两块所述第一竖板、所述第二竖板分别与所述支撑架之间均设为可拆卸连接；和/或，两块所述第一竖板与所述第二竖板之间、两块所述第一竖板与所述盖板之间以及所述第二竖板与所述盖板之间均设为可拆卸连接。
13.作为一种优选的技术方案，所述制冷机沿靠近所述超导线圈的方向上依次具有一级冷头和二级冷头，所述一级冷头与所述铜法兰连接。
14.作为一种优选的技术方案，所述第一竖板沿所述超导线圈的轴向设置；所述第一竖板与所述一级冷头的延伸方向平行。
15.作为一种优选的技术方案，所述第二竖板与所述第一竖板垂直。
16.作为一种优选的技术方案，所述盖板分别与所述第一竖板和所述第二竖板垂直。
17.本实用新型的有益效果表现在：
18.本实用新型的屏蔽体具有便于安装电流导线及信号线的缺口，在保证磁屏蔽的前提下，第一竖板、第二竖板和盖板均可以尽可能的靠近服务塔，从而可以降低屏蔽体所需屏蔽的磁通量，使得屏蔽体的厚度可以进一步的变薄，重量可以进一步降低，占用空间更小，并且便于检修，方便安装拆卸。
附图说明
19.图1为本实用新型一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构的一种实施例的整体结构示意图；
20.图2为图1中a-a向的剖视图；
21.图3为图1中制冷机的示意图。
22.图中：1-杜瓦容器、11-超导线圈、2-服务塔、21-信号线通道、3-制冷机、31-马达、32-铜法兰、33-一级冷头、34-二级冷头、41-第一竖板、42-第二竖板、43-盖板、5-支撑架。
具体实施方式
23.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
24.请参照图1-图3，为本实用新型提供的一种用于超导除铁器的冷头磁屏蔽结构的一种实施例，包括：
25.杜瓦容器1，杜瓦容器1内设有超导线圈11，杜瓦容器1可以给超导线圈11提供一个可以保持低温超导状态的环境；
26.服务塔2，服务塔2设为杜瓦容器1的侧壁上的向外凸出部，服务塔2上设有制冷机3和信号线通道21，制冷机3和信号线通道21沿超导线圈11的轴向分布，制冷机3用于给超导线圈11提供冷量，信号线通道21内设有信号线及电流导线，信号线及电流导线均与超导线圈11连接，信号线可以传输信号，电流导线用于给超导线圈11提供电能；制冷机3具有马达31，马达31位于服务塔2外部，马达31为制冷机3制冷的动力源；
27.屏蔽体，屏蔽体包括均为导磁体的第一竖板41、第二竖板42和盖板43；第一竖板41设为两块，两块第一竖板41和第二竖板42均与杜瓦容器1固定连接，盖板43分别与两块第一竖板41和第二竖板42连接；两块第一竖板41、第二竖板42和盖板43形成一个容纳腔，制冷机3位于容纳腔内，至少部分信号线通道21位于容纳腔外，屏蔽体罩设在制冷机3上，可以有效地屏蔽高强度磁场。
28.需要说明的，容纳腔具有缺口，该缺口处磁通量较小，不会影响屏蔽体的磁屏蔽效果，并且便于检修。
29.在本实施例中，请参照图1，杜瓦容器1的外壁上设有环绕服务塔2设置的支撑架5，两块第一竖板41和第二竖板42均固定于支撑架5上，支撑架5可以有效地固定屏蔽体，支撑架5可以有效地降低第一竖板41和第二竖板42的长度，从而减少屏蔽体的质量；进一步的，制冷机3上具有铜法兰32，铜法兰32位于服务塔2内部，铜法兰32位于屏蔽体与支撑架5之间的连接平面上，在实际使用中，铜法兰32与制冷机3的一级冷头33连接，用于散发一级冷头33产生的冷量，使得屏蔽体可以有效地实现对一级冷头33的磁屏蔽。
30.在本实施例中，请参照图1和图2，两块第一竖板41、第二竖板42分别与支撑架5之间均设为可拆卸连接，便于安装和拆卸；同理的，两块第一竖板41与第二竖板42之间、两块第一竖板41与盖板43之间以及第二竖板42与盖板43之间均设为可拆卸连接，便于安装和拆卸。
31.需要说明的，请参照图3，制冷机3沿靠近超导线圈11的方向上依次具有一级冷头33和二级冷头34，一级冷头33与铜法兰32连接，一级冷头33处填充有回热材料，二级冷头34的制冷温度为4.2k。
32.在本实施例中，请参照图2，第一竖板41优选的沿超导线圈11的轴向设置；第一竖板41优选的与一级冷头33的延伸方向平行。
33.在本实施例中，请参照图1，第二竖板42优选的与第一竖板41垂直。
34.在本实施例中，请参照图1和图2，盖板43优选的分别与第一竖板41和第二竖板42垂直。
35.需要说明的，本实用新型在实际使用时，当屏蔽体的容纳腔内的磁场小于要求值时，屏蔽体的磁通量较传统的冷头磁屏蔽结构减小30%，因此，可以进一步的降低屏蔽体的截面积，第一竖板41、第二竖板42和盖板43的厚度均可以减少约20%。
36.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。