[0001] 本申请涉及超导磁体技术领域，特别涉及一种传导冷却超导磁体室温孔快拆密封结构。

[0002] 由于全球液氦资源紧缺，传导冷却超导磁体越来越受到市场的青睐。为了组装简单，现有的传导冷却超导磁体的室温孔一般采用两端焊接的方式与杜瓦的上下端板密封固定连接，但这样的方式增加了后续维修磁体的难度，因此需对超导磁体的室温孔的密封结构进行研究和改进。

[0003] 现有技术中，中国专利CN106571207A公开了一种高温超导磁体，包括支撑筒体、杜瓦和高温超导绕组，杜瓦包括外筒和内筒，外筒的上端部与内筒的上端部密封连接，外筒的内表面与内筒的外表面之间设有真空空间，杜瓦的中心位置设置有室温孔；支撑筒体嵌套于内筒之内；高温超导绕组安装于支撑筒体的外表面；高温超导绕组包括由高温超导带材绕制的高温超导线圈，从高温超导绕组的两端端部到中心腰部，高温超导线圈的匝数依次递减。通过设计高温超导绕组的线圈匝数分布，使得从高温超导绕组的两端端部到中心腰部，高温超导线圈的匝数依次递减，该现有技术提供的高温超导磁体能在中心室温孔的一定区域内产生高均匀度的磁场。

[0004] 然而，上述现有技术并未对室温孔的两端焊接密封结构进行改进，超导磁体组装与拆解的便利性较差，超导磁体维修改造的难度较高。

[0027] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0028] 实施例1：如图1所示，本申请实施例提供了一种传导冷却超导磁体室温孔快拆密封结构，包括：超导线圈1、室温孔2、杜瓦底板3、杜瓦筒体4、杜瓦顶板5和密封法兰6。

[0029] 所述超导线圈1固定安装在所述杜瓦筒体4的内部，所述杜瓦筒体4的底部、顶部分别与所述杜瓦底板3、所述杜瓦顶板5固定连接。

[0030] 所述室温孔2的底部与所述杜瓦底板3的中心孔洞密封固定连接。

[0031] 所述室温孔2的顶部通过所述密封法兰6与所述杜瓦顶板5的中心孔洞密封可拆卸连接。

[0032] 具体地，在本实施例中，超导线圈1通过现有技术中的竖直拉杆和水平拉杆固定安装在杜瓦筒体4的内部，杜瓦底板3与杜瓦筒体4的底部通过法兰固定连接，杜瓦顶板5与杜瓦筒体4的顶部通过法兰固定连接。

[0033] 在本实施例中，室温孔2的底部与杜瓦底板3的中心孔洞采用焊接的方式密封固定连接。

[0034] 如图3所示，示例性地，所述杜瓦顶板5面向所述室温孔2的一侧的上部为环形槽，下部为环形凸出51。

[0035] 所述密封法兰6的下侧设置有与所述杜瓦顶板5的环形槽形状匹配的环形台阶61，所述密封法兰6的环形台阶61的内径大于等于所述室温孔2的顶部外径。

[0036] 所述密封法兰6的环形台阶61与所述杜瓦顶板5的环形槽卡接，所述密封法兰6的环形台阶61的内侧沉台62与所述室温孔2的顶部抵接，所述密封法兰6还通过螺钉8与所述杜瓦顶板5可拆卸连接。

[0037] 具体地，在本实施例中，传导冷却超导磁体室温孔快拆密封结构的安装流程如下：将超导线圈1固定安装在杜瓦筒体4的内部，将杜瓦底板3与杜瓦筒体4的底部固定连接，将杜瓦顶板5与杜瓦筒体4的顶部固定连接（上述安装过程采用现有的安装技术，不做顺序限制）；将室温孔2从上至下穿过杜瓦顶板5的中心孔洞或从下至上穿过杜瓦底板3的中心孔洞，使得室温孔2的底部与杜瓦底板3的中心孔洞对齐，采用焊接的方式将室温孔2的底部与杜瓦底板3的中心孔洞密封固定连接；将密封法兰6的环形台阶61与杜瓦顶板5的环形槽卡接，此时密封法兰6的环形台阶61的内侧沉台62与室温孔2的顶部抵接，通过螺钉8将密封法兰6与杜瓦顶板5可拆卸连接，形成室温孔2的顶部与杜瓦顶板5的中心孔洞的可拆卸密封连接。

[0038] 实施例2：示例性地，所述杜瓦顶板5的环形凸出51的顶部内径大于环形凸出51的底部内径，所述杜瓦顶板5的环形凸出51的底部内径大于等于所述室温孔2的顶部外径。

[0039] 所述杜瓦顶板5的环形凸出51的内壁为由上至下逐渐向所述室温孔2靠近的斜壁结构，斜壁结构与所述密封法兰6的环形台阶61的下侧、所述室温孔2的外侧形成三角形槽结构，三角形槽结构的内部设置有密封圈7。

[0040] 具体地，实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2将杜瓦顶板5的环形凸出51的内壁加工为由上至下逐渐向室温孔2靠近的斜壁结构，斜壁结构与密封法兰6的环形台阶61的下侧、室温孔2的外侧形成三角形槽结构，并在三角形槽结构的内部设置有密封圈7。在本实施例中，密封圈7的安装是在将密封法兰6的环形台阶61与杜瓦顶板5的环形槽卡接之前进行。实施例2的其余安装流程均与实施例1相同。

[0041] 示例性地，所述密封圈7的截面为圆形。

[0042] 示例性地，所述密封圈7采用弹性材料。

[0043] 具体地，在本实施例中，密封圈7采用橡胶材料，在其它可能的实施例中，还可以采用硅胶或其它弹性材料。

[0044] 实施例3：如图4所示，示例性地，所述室温孔2的外壁设置有支撑台阶21。

[0045] 所述支撑台阶21的外径大于所述杜瓦顶板5的环形凸出51的底部内径。

[0046] 所述支撑台阶21的顶部与所述杜瓦顶板5的环形凸出51的底部抵接。

[0047] 具体地，实施例3与实施例2的不同之处在于，实施例3将室温孔2的外壁加工成支撑台阶21，实施例3在安装室温孔2时，是将室温孔2从下至上穿过杜瓦底板3的中心孔洞，使得室温孔2的底部与杜瓦底板3的中心孔洞对齐，并使得支撑台阶21的顶部与杜瓦顶板5的环形凸出51的底部抵接。实施例3的其余安装流程均与实施例2相同。

[0048] 如图1所示，在一种可能的实施例中，超导线圈1通过导冷连接板10导冷连接有制冷机9，杜瓦筒体4连通有导冷腔，导冷连接板10和制冷机的冷头均位于导冷腔内。

[0049] 如图2所示，在一种可能的实施例中，导冷腔的外侧壁（在其它可能的实施例中也可以是杜瓦筒体4的外侧壁）设置有信号端子11、抽空口12和通电端子13。信号端子11用于实现超导磁体内部信号与外部室温监测表头的连接，抽空口12用于连接室温端真空泵组，对超导磁体的杜瓦进行抽空，通电端子13用于实现超导线圈1与室温端励磁电源的连接，从而给超导线圈1通电励磁，实现所需的超导磁场环境。

[0050] 本申请实施例通过将室温孔2的底部与杜瓦底板3的中心孔洞密封固定连接；室温孔2的顶部与杜瓦顶板5的中心孔洞密封可拆卸连接，提高了超导磁体组装与拆解的便利性，降低了超导磁体维修改造的困难。

[0051] 提出的密封法兰6的环形台阶61与杜瓦顶板5的环形槽卡接，密封法兰6的环形台阶61的内侧沉台62与室温孔2的顶部抵接，密封法兰6还通过螺钉8与杜瓦顶板5可拆卸连接，使得室温孔2成为一个支撑柱，室温孔2的底部对杜瓦底板3形成支撑，室温孔2的顶部通过支撑密封法兰6，进而密封法兰6通过螺钉8对杜瓦顶板5形成支撑，避免了超导磁体真空时杜瓦在外部大气压力下变形。

[0052] 提出的杜瓦顶板5的环形凸出51的内壁为由上至下逐渐向室温孔2靠近的斜壁结构，斜壁结构与密封法兰6的环形台阶61的下侧、室温孔2的外侧形成三角形槽结构，三角形槽结构的内部设置有密封圈7，通过密封圈7将斜壁结构、环形台阶61的下侧、室温孔2的外侧两两之间进行密封，保证了超导磁体内部的真空气密性。

[0053] 提出的室温孔2的外壁设置有支撑台阶21；支撑台阶21的外径大于杜瓦顶板5的环形凸出51的底部内径；支撑台阶21的顶部与杜瓦顶板5的环形凸出51的底部抵接，进一步提高了室温孔2对杜瓦顶板5的支撑效果。

[0054] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

[0055] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。