[发明专利]用于高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温系统

说明书

一种用于高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温系统，采用偏心结构，包括内杜瓦(2)、冷屏(5)、外杜瓦(6)、主支撑柱(3)和辅支撑柱(4)；冷屏(5)套装在内杜瓦(2)的外部，内杜瓦(2)的外侧壁与冷屏(5)的内侧壁之间有间隙；外杜瓦(6)套装在冷屏(5)的外部，冷屏(5)的外侧壁与外杜瓦(6)的内侧壁之间有间隙；主支撑柱(3)和辅支撑柱(4)均安装在内杜瓦(2)与外杜瓦(6)之间，位于内杜瓦(2)的外侧、外杜瓦(6)的内侧。主支撑柱(3)安装在超导线圈中心位置，辅支撑柱(4)安装在超导线圈四周，主支撑柱(3)和辅支撑柱(4)一端连接内杜瓦(2)，另一端连接外杜瓦(6)，用于限制内杜瓦、冷屏、外杜瓦的振动。

技术领域

本发明涉及一种超导磁体低温系统。

背景技术

超导磁体因其产生磁场强、损耗极小、电流持续稳定的特点被应用于磁悬浮列车。采用高温超导磁体制成的高温超导磁悬浮列车具有速度高、车辆轻、悬浮间隙大等优点，是目前磁悬浮列车发展的主流趋势，高温超导磁悬浮列车的核心部件是车载高温超导磁体。但是现有的高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温冷却装置存在着抗过载能力差、漏热高以及结构不紧凑等问题，严重限制了高速磁浮列车的推广应用。

发明内容

为了克服现有的高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温系统在抗过载能力、结构设计、漏热方面的不足，本发明提出一种用于高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温系统。本发明能够满足列车高速行驶过程中高机械强度的要求，在简化低温系统结构的同时降低系统的漏热，以使超导磁体安全稳定运行。

本发明用于高温超导磁悬浮列车的超导磁体低温系统包括内杜瓦、冷屏、外杜瓦、主支撑柱和辅支撑柱。所述冷屏套装在所述内杜瓦的外部，所述内杜瓦的外侧壁与所述冷屏的内侧壁之间有间隙；所述外杜瓦套装在所述冷屏的外部，所述冷屏的外侧壁与所述外杜瓦的内侧壁之间有间隙；所述主支撑柱安装在所述内杜瓦前侧壁的中心位置，4个所述辅支撑柱分别安装在所述内杜瓦前侧壁的四个角处；所述主支撑柱与所述辅支撑柱位于所述内杜瓦与所述外杜瓦之间，一端连接所述内杜瓦，另一端连接所述外杜瓦。

所述内杜瓦内安装有超导线圈，并注有冷却介质，所述超导线圈浸泡在冷却介质内，工作温度为4.2～30K。

进一步地，所述内杜瓦采用不锈钢材料制作。

进一步地，超导线圈内侧设置有连接梁，连接梁的两端与分别所述超导线圈的内侧相连。在所述连接梁上，面向主支撑柱一侧的外侧壁上设置有一个第一安装槽，所述第一安装槽位于所述连接梁的中心位置；在所述内杜瓦上，面向辅支撑柱一侧的外侧壁上设置有四个第二安装槽，四个所述第二安装槽分别位于所述内杜瓦的四个角处。

进一步地，所述冷屏套装在所述内杜瓦的外部，所述内杜瓦的外侧壁与所述冷屏的内侧壁之间有间隙；所述冷屏为偏心结构，安装有主支撑柱一侧的冷屏内侧壁与内杜瓦外侧壁之间的间距较大。

进一步地，所述冷屏采用铝合金材料制作。

进一步地，所述冷屏表面覆盖有冷却管，冷却管中通有冷却介质，用于冷却冷屏，所述冷屏的工作温度为77～100K。

进一步地，所述冷屏上分别设置有与所述第一安装槽位置相对应的第一安装通孔，以及与所述第二安装槽位置相对应的第二安装通孔。所述第一安装通孔位于冷屏的中心位置，所述第二安装通孔分布于冷屏的四角，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔仅在设置有主支撑柱和辅支撑柱的一侧设置。

进一步地，所述外杜瓦套装在所述冷屏的外部，所述冷屏的外侧壁与所述外杜瓦的内侧壁之间有间隙；所述外杜瓦为偏心结构，安装有主支撑柱一侧的外杜瓦内侧壁与冷屏外侧壁的间距较大。

进一步地，所述外杜瓦采用不锈钢材料制作。