[发明专利]电物理装置中的高强度绝热支撑

说明书

技术领域

本发明主要是一种电物理装置中的高强度绝热支撑，具体用来支撑电物理装置中进行低温介质(＜80K)输送的管路和电力输送的母线，满足承受最小50kN的竖直向下的压力，两个位于顶部相互之间90度的20kN的侧力，和位于顶部的20kN-m的弯矩(最大70kN-m)下不发生破坏，并能有效降低从低温区到常温区之间的总体热漏。 

背景技术

为了应对未来全球所面临的能源危机问题，近年来世界上许多国家都在积极研究超导磁约束核聚变实验装置。同时，在一些使用超导磁体的电物理装置中都要实现对超导磁体的供电和冷却。在此类装置中，为此提供电的超导母线和为磁体输送低温冷却介质的管路都需要相应的支撑。在这类电物理装置中，支撑要承受由电磁力产生的巨大扭矩和来自其它部件的压力，同时还能满足较低的传导热负荷，这为支撑结构的设计提出了一个难题，在国内相关研究领域中，难以找出可以用于低温、真空、强磁场环境下的支撑设计方案。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电物理装置中的高强度绝热支撑，其结构简单但机械强度高，保证了支撑的高强度，同时采用了碳纤维、玻璃丝带和环氧树脂等低热导率的材料，保证了支撑整体良好的绝热性能。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

一种电物理装置中的高强度绝热支撑，包括有支撑筒体，所述支撑筒体的上、下端分别连接有与支撑筒体连成一体的法兰盘，所述支撑筒体的内、外表面包覆有多层碳纤维或高强度玻璃丝布，多层碳纤维或者高强度玻璃丝布延伸包覆在与支撑筒体连成一体的上、下端法兰盘的表面，所述的支撑筒体和上、下端连成一体的法兰盘上在多层碳纤维或高强度玻璃丝布外通过环氧树脂胶进行整体浇注包绕。 

所述的碳纤维或高强度玻璃丝布采用整体的交错编织形式。 

所述的支撑筒体的上、下端分别连接有与支撑筒体连成一体的连接端口，上端连接端口与要支撑的部件连接，可根据支撑的部件改变连接端口形式；下端连接端口坐落在其所在的电物理装置内腔上，可根据所在的电物理装置的结构采用不同的连接端口形状和结构。 

本发明中支撑的主体是由碳纤维或高强度玻璃丝带做内部夹层，结合外面环氧树脂一起浇注或包绕固化而成的筒状支撑，筒体两端有与其连接一体的的法兰或其他连接机构，所用的碳纤维或高强度玻璃丝带采用整体的交错编织形式，并延伸到筒体两端的连接机构内，保证了支撑的高强度。 

支撑筒体下端的连接端口坐落在其所在的电物理装置内腔上，并根据所在的电物理装置的结构可采用不同的连接端口形状和结构；支撑筒体上端连接端口与要支撑的部件连接，起到支撑作用，也可以根据支撑的部件改变连接端口形式。采用交错编织形式的多层碳纤维或高强度玻璃丝布作为内部夹层，并从一端连接端口内通过支撑筒体延伸到另外一端的连接端口内，形成了一个连续的整体，然后通过环氧树脂胶进行整体浇注或包绕，确保了此支撑的整体性，提供了很好的结构强度，尤其是承受弯曲力矩的能力。由于支撑所用的材料多为环氧树脂等低热导材料，所以有着较好的绝热性能。 

本发明工作在低温和电磁环境下，故适用于低温装置或者低温电物理装置中，用于支撑输送低温介质的管路和供电用的母线。本发明在聚变堆技术、超导技术领域都将有很好的实用价值。 

事实上，只要是期望在低温、强电磁环境下承受较大扭矩和外力，并要求通过支撑的传导热负荷尽可能小的支撑，都可以参考本发明的技术方案予以设计。但凡是未脱离本发明的技术方案的内容，仅是依据本发明的技术实质对所述结构所作的简单修改，或是等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围之内。 

本发明的优点是： 

本发明结构简单但机械强度高，保证了支撑的高强度，同时采用了碳纤维、玻璃丝带和环氧树脂等低热导率的材料，保证了支撑整体良好的绝热性能。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为本发明中多层碳纤维或高强度玻璃丝布的结构示意图。 

具体实施方式

参见图1，一种电物理装置中的高强度绝热支撑，包括有支撑筒体1，所述支撑筒体1的上、下端分别连接有与支撑筒体连成一体的法兰盘2，所述支撑筒体1的内、外表面包覆有多层碳纤维或高强度玻璃丝布3，多层碳纤维或者高强度玻璃丝布3延伸包覆在与支撑筒体连成一体的上、下端法兰盘2的表面，所述的支撑筒体1和上、下端连成一体的法兰盘2上在多层碳纤维或高强度玻璃丝布3外通过环氧树脂胶4进行整体浇注包绕。 

所述的碳纤维或高强度玻璃丝布3采用整体的交错编织形式。 

所述的支撑筒体1的上、下端分别连接有与支撑筒体连成一体的连接端口，上端连接端口与要支撑的部件连接，可根据支撑的部件改变连接端口形式；下端连接端口坐落在其所在的电物理装置内腔上，可根据所在的电物理装置的结构采用不同的连接端口形状和结构。