專(zhuān)利名稱(chēng)：低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及管道補(bǔ)償器領(lǐng)域，具體涉及一種用在低溫和超導(dǎo)領(lǐng)域的管道補(bǔ)償
O
背景技術(shù)：
在許多大型設(shè)備的低溫管道中，由于管道的收縮變形需要一種補(bǔ)償裝置提供一定的位移角度補(bǔ)償以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，如帶有空冷系統(tǒng)的火力發(fā)電機(jī)組等，需要排氣管 道具有一定的補(bǔ)償功能，一種萬(wàn)向鉸鏈膨脹節(jié)的管道連接結(jié)構(gòu)被國(guó)內(nèi)外低溫管道系統(tǒng)廣泛 采用，大大降低了管道收縮產(chǎn)生的熱應(yīng)力。但是在大型核聚變和強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)等試驗(yàn)裝置中， 由于超低溫、超高電流和強(qiáng)磁場(chǎng)的存在使得這些傳輸管道受力更為復(fù)雜。以目前最大的國(guó) 際合作項(xiàng)目國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)的饋線系統(tǒng)為例，這些管道內(nèi)部含有低溫液氦傳 輸管和超導(dǎo)母線等，最低溫度達(dá)到4. 5K，最大電流達(dá)到72KA，最大磁場(chǎng)達(dá)到3T，管道將承受 很大的熱應(yīng)力和扭矩，而且管道空間通常受限制，必須要求一種集成的、緊湊的補(bǔ)償裝置來(lái) 連接管道，并實(shí)現(xiàn)位移角度等補(bǔ)償功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)在惡劣環(huán)境下工作的低溫管道，提供一種低溫超導(dǎo)傳輸 管道補(bǔ)償器，以減小管道熱應(yīng)力和扭矩，保證整套裝置在降溫、升溫、通電和斷電整個(gè)過(guò)程 中正常運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，包括有相對(duì)的左、右十字鉸鏈座，其特征在于所 述左、右十字鉸鏈座內(nèi)側(cè)活動(dòng)連接有萬(wàn)向環(huán)，所述萬(wàn)向環(huán)的內(nèi)側(cè)有與所述左、右十字鉸鏈座 分別固定焊接的波紋管，所述右十字鉸鏈座的右側(cè)固定連接有右側(cè)管道，所述右側(cè)管道與 所述的波紋管相聯(lián)通；還包括有軸承，所述軸承的外圈與所述左十字鉸鏈座的左側(cè)固定連 接并密封，所述軸承內(nèi)圈的左側(cè)固定連接有左側(cè)管道，所述左側(cè)管道與所述的波紋管相聯(lián) 通，所述軸承內(nèi)、外圈之間具有的二個(gè)滾道，二個(gè)滾道中分別分布有數(shù)個(gè)排成一圈的滾動(dòng) 體，滾動(dòng)體分別由設(shè)置于二個(gè)滾道內(nèi)的環(huán)形保持架固定；所述萬(wàn)向環(huán)與所述的波紋管、左、 右十字鉸鏈座之間分別有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙；所述左、右十字鉸鏈座、萬(wàn)向環(huán)和波紋管一起組成萬(wàn)向 鉸鏈節(jié)，所述軸承的內(nèi)、外圈、保持架和滾動(dòng)體一起組成雙向推力軸承組件。所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述右十字鉸鏈座與所述的 右側(cè)管道以及左十字鉸鏈座與所述的軸承外圈分別通過(guò)法蘭固定連接，所述左、右十字鉸 鏈座與所述的萬(wàn)向環(huán)分別通過(guò)銷(xiāo)軸與軸套以及擋圈配合活動(dòng)連接，所述軸承內(nèi)圈與所述的 左側(cè)管道通過(guò)法蘭固定連接。所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的萬(wàn)向鉸鏈節(jié)在任意平 面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度為5°。所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的軸承內(nèi)、外圈以及左十字鉸鏈座之間采用石墨石棉填料密封。所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的萬(wàn)向鉸鏈節(jié)、雙向推力 軸承組件的材料均為316L不銹鋼。本實(shí)用新型的有益效果(1)、本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)惡劣工況下低溫超導(dǎo)傳輸管道的補(bǔ)償，用于補(bǔ)償管道熱脹 冷縮產(chǎn)生的角度傾斜和管道內(nèi)超導(dǎo)線所受電磁力產(chǎn)生的扭矩，同時(shí)可以承受由于管道熱脹 冷縮產(chǎn)生的較大沿軸向雙向推力；(2)、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊可靠，密封良好，可廣泛應(yīng)用于低溫氣液傳輸管道中，特 別是同時(shí)承受一定扭矩的大型管道中，成對(duì)使用效果更佳，可補(bǔ)償平面位移。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型雙向推力軸承環(huán)組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型立體視圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2、3，一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，包括有相對(duì)的左、右十字鉸鏈座3， 左、右十字鉸鏈座3內(nèi)側(cè)通過(guò)銷(xiāo)軸5與軸套7以及擋圈6配合活動(dòng)連接有萬(wàn)向環(huán)4，其中軸 套7與左、右十字鉸鏈座3分別焊接，以保證加工和裝配的可行性，同時(shí)擋圈6與銷(xiāo)軸5螺 紋連接，用來(lái)定位左、右十字鉸鏈座3和銷(xiāo)軸5 ；萬(wàn)向環(huán)4的內(nèi)側(cè)有與左、右十字鉸鏈座3分別固定焊接的波紋管2，右十字鉸鏈座 3的右側(cè)通過(guò)法蘭固定連接有右側(cè)管道1，右側(cè)管道1與波紋管2相聯(lián)通；還包括有軸承，軸承的外圈9與左十字鉸鏈座3的左側(cè)通過(guò)法蘭固定連接并密封， 軸承內(nèi)圈12的左側(cè)通過(guò)法蘭固定連接有左側(cè)管道13，左側(cè)管道13與波紋管2相聯(lián)通，左 側(cè)管道13發(fā)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)右側(cè)管道1不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承內(nèi)、外圈12、9之間具有的二個(gè)滾 道，二個(gè)滾道中分別分布有數(shù)個(gè)排成一圈的滾動(dòng)體10，滾動(dòng)體10分別由設(shè)置于二個(gè)滾道內(nèi) 的環(huán)形保持架11固定，這種雙列滾動(dòng)體結(jié)構(gòu)可以承受管道熱脹冷縮產(chǎn)生的軸向推力和拉 力，同時(shí)當(dāng)左側(cè)管道13由于管內(nèi)電磁力扭矩發(fā)生繞軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸承內(nèi)、外圈12、9 會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；萬(wàn)向環(huán)4與波紋管2、左、右十字鉸鏈座3之間分別有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，當(dāng)右側(cè)管道1由于 管道熱脹冷縮發(fā)生任意平面的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左、右十字鉸鏈座3會(huì)補(bǔ)償相應(yīng)的角位移，最大旋轉(zhuǎn) 角度為5°，波紋管2適應(yīng)鉸鏈引起的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)并起到密封作用。左、右十字鉸鏈座3、萬(wàn)向環(huán)4和波紋管2 —起組成萬(wàn)向鉸鏈節(jié)，軸承的內(nèi)、外圈 12、9、保持架11和滾動(dòng)體10—起組成雙向推力軸承組件，雙向推力軸承組件可使管道承受 因管道軸向收縮變形產(chǎn)生的推拉力，同時(shí)補(bǔ)償管道內(nèi)超導(dǎo)母線在通電、斷電以及電流變化 時(shí)產(chǎn)生的雙向扭矩使其繞中心軸線任意轉(zhuǎn)動(dòng)。萬(wàn)向環(huán)4和左、右十字鉸鏈座3可防止熔化金屬落入管內(nèi)損壞管內(nèi)低溫管路，同時(shí) 能防止管內(nèi)超導(dǎo)母線打火產(chǎn)生熔化金屬落入管外損壞其他部件。軸承內(nèi)、外圈12、9以及左十字鉸鏈座3之間采用石墨石棉填料8密封，這樣在管道連接部分有彎曲角度擾動(dòng)和回轉(zhuǎn)角度擾動(dòng)以及受到軸向推拉力時(shí)，能起到很好的補(bǔ)償效
^ O 萬(wàn)向鉸鏈節(jié)、雙向推 力軸承組件的材料均為316L不銹鋼。
權(quán)利要求一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，包括有相對(duì)的左、右十字鉸鏈座，其特征在于所述左、右十字鉸鏈座內(nèi)側(cè)活動(dòng)連接有萬(wàn)向環(huán)，所述萬(wàn)向環(huán)的內(nèi)側(cè)有與所述左、右十字鉸鏈座分別固定焊接的波紋管，所述右十字鉸鏈座的右側(cè)固定連接有右側(cè)管道，所述右側(cè)管道與所述的波紋管相聯(lián)通；還包括有軸承，所述軸承的外圈與所述左十字鉸鏈座的左側(cè)固定連接并密封，所述軸承內(nèi)圈的左側(cè)固定連接有左側(cè)管道，所述左側(cè)管道與所述的波紋管相聯(lián)通，所述軸承內(nèi)、外圈之間具有的二個(gè)滾道，二個(gè)滾道中分別分布有數(shù)個(gè)排成一圈的滾動(dòng)體，滾動(dòng)體分別由設(shè)置于二個(gè)滾道內(nèi)的環(huán)形保持架固定；所述萬(wàn)向環(huán)與所述的波紋管、左、右十字鉸鏈座之間分別有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙；所述左、右十字鉸鏈座、萬(wàn)向環(huán)和波紋管一起組成萬(wàn)向鉸鏈節(jié)，所述軸承的內(nèi)、外圈、保持架和滾動(dòng)體一起組成雙向推力軸承組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述右十字鉸 鏈座與所述的右側(cè)管道以及左十字鉸鏈座與所述的軸承外圈分別通過(guò)法蘭固定連接，所述 左、右十字鉸鏈座與所述的萬(wàn)向環(huán)分別通過(guò)銷(xiāo)軸與軸套以及擋圈配合活動(dòng)連接，所述軸承 內(nèi)圈與所述的左側(cè)管道通過(guò)法蘭固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的萬(wàn)向鉸 鏈節(jié)在任意平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度為5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的軸承內(nèi)、 外圈以及左十字鉸鏈座之間采用石墨石棉填料密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，其特征在于所述的萬(wàn)向鉸 鏈節(jié)、雙向推力軸承組件的材料均為316L不銹鋼。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低溫超導(dǎo)傳輸管道補(bǔ)償器，包括有相對(duì)的左、右十字鉸鏈座，其特征在于左、右十字鉸鏈座內(nèi)側(cè)活動(dòng)連接有萬(wàn)向環(huán)，萬(wàn)向環(huán)的內(nèi)側(cè)有與左、右十字鉸鏈座分別固定焊接的波紋管，右十字鉸鏈座的右側(cè)固定連接有右側(cè)管道；還包括有軸承，軸承的外圈與左十字鉸鏈座的左側(cè)固定連接并密封，軸承內(nèi)圈的左側(cè)固定連接有左側(cè)管道，左側(cè)管道與波紋管相聯(lián)通，軸承內(nèi)、外圈之間的道中分別分布有滾動(dòng)體，滾動(dòng)體分別由環(huán)形保持架固定。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊可靠，密封良好，減小了管道熱應(yīng)力和扭矩，保證了整套裝置在降溫、升溫、通電和斷電整個(gè)過(guò)程中正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)F16L51/02GK201739695SQ20102018677
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者宋云濤, 戢翔, 李長(zhǎng)春, 王志濱, 王成昊, 陳永華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所