Устройство для фиксации криогенного сосуда

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК г 17 С 13/О САН Ьни ОРСКОМУ СВ 12 ВНиколаеизики АН СССР 687 тво СССР08, 1981. ДЛЯ ФИКСА- СУДА, содержальца, соединен 00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВ ЦИИ КРИОГЕННОГО С щее два концентричных,ЯО 1083025 А ОБРЕТЕНИЯЛЬСТВУ ных между собой шарнирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, каждый из которых расположен во втулке радиально относительно колец и соединен с муфтой, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и уменьшения теплопритоков, стержни выполнены из кварца, втулки снабжены пружинами и расположены на внешнем кольце, при этом штифты установлены с возможностью радиального перемещения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шарнирная муфта выполнена в виде наконечника, закрепленного на стержне, и шарика.1083025 1Изобретение относится к криогенной технике, конкретно к устройствам для фиксации криогенных сосудов и, в частности может быть использовано в криостатах со сверхпроводящими соленоидами.Известно устройство для фиксации криогенного сосуда, содержащее два концентричных кольца, соединенных между собой радиально расположенными стержнями и втулками с пружинами 1.Однако устройство имеет недостаточную О жесткость при допустимых теплопритоках через стержни и пружины.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для фиксации криогенного сосуда, содержащее два концентричных кольца, соединенных между собой шар 15 нирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, расположенными во втулках радиально относительно колец и соединенными с муфтами 2.Однако с увеличением нагрузки прихо дится увеличивать сечение стержней, изготовленных из стали 12 Х 18 НОТ, что приводит к увеличению теплопритоков к криогенному сосуду,Цель изобретения - повышение прочности и уменьшение теплопритоков.Для достижения поставленной цели в устройстве для фиксации криогенного сосуда, содержащем два концентричных кольца, соединенных между собой шарнирными муфтами, стержнями, расположенными между муфтами, и штифтами, каждый из которых расположен во втулке радиально относительно колец и соединен с муфтой, стержни выполнены из кварца, втулки снабжены пружинами и расположены на внешнем коль це, при этом штифты установлены с возмож- З 5 ностью радиального перемещения.Кроме того, шарнирная муфта выполнена в виде наконечника, закрепленного на стержне, и шарике.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - шарнирная муфта; на фиг. 3 - вариант установки криогенного сосуда. устройство содержит концентрично установленные кольца 1 и 2, Внешнее кольцо 1 45 выполнено с расположенными равномерно по его периметру радиальными отверстиями, в каждое из которых свободно вставлена втулка 3, опирающаяся своим буртом на тарельчатую пружину 4. В каждой втулке 3 свободно установлен штифт 5, шарнирно, например посредством шарика 6, связанный с одним концом стержня 7, который выполнен из кварцевого стекла, концы стержня 7 заделаны в металлические наконечники 8. Другим своим концом стержень 7 через 55 шарик 9 связан с внутренним кольцом 2. Каждый стержень 7 через штифт 5 поджат винтом О, установленным во втулке 3 и закрепленным гайкой 11, при этом обеспечен предварительный натяг пружины 4.Все детали устройства, кроме его стержней 7 и тарельчатых пружин 4, изготовлены из стали 12 Х 18 Н 10 Т или титанового сплава. Тарельчатые пружины 4 изготовлены из стали 60 С 2 А или из бронзы Бр, КМцЗ - 1, а стержни 7 из кварцевого стекла КУ - 1 с размерами трубки ф 6 12 х 0,2 мм, причем лунки наконечников 8 (фиг. 2) залиты припоем 12 (ПОС - 40) или баббитом Б - 83; сферические поверхности этих лунок и концов кварцевых стержней 7 могут быть притерты друг к другу.Для выхода воздуха из стержня 7 при вакуумной откачке криогенного устройства наконечник 8 имеет отверстие 13.При установке устройства (фиг. 3) внешнее кольцо 1 прикреплено к внешней стенке 14 криогенного сосуда, причем стержень 15 жестко связан с внутренней стенкой 16 и соединен с внутренним кольцом 2 шпонкой.Устойчивость конструкции достигается использованием, по меньшей мере, трех фиксирующих устройств, установленных на внешней стенке 14 криогенного сосуда.Устройство работает следующим образом. Если внешнее кольцо 1 установлено на холодной стенке криогенного сосуда (например для гелиевого криостата на азотной стенке), то при заливке его хладагентом кольцо 1, охлаждаясь, сокращается по диаметру, сжимая при этом тарельчатые пружины 4; в результате возникшие в них усилия сжатия передаются на детали устройства. Если внешнее кольцо 1 установлено на теплой стенке криогенного сосуда, а внутреннее кольцо 2 связано через входящий в него стержень 16 с каким-либо криогенным узлом, то при заливке криогенного сосуда хладагентом, вследствие охлаждения деталей 2, 7 - 9 между фиксирующими деталями устройства возникнет зазор, который устраняется пружинами 4, имеющими предварительный натяг.ь Макет предлагаемого устройства имеет следующие параметры: наружный диаметр кольца 1 равен 130 мм; стержень 7 выполнен из кварцевой стеклянной трубки диаметром 6 х 0,2 мм и длиной 25 мм; тепло- приток по трем стержням 7 устройства в гелиевый сосуд, если внешнее кольцо 1 установлено на азотной стенке, 15 м Вт, общий теплоприток по всем трем устройствам для фиксации в гелиевый сосуд 50 мВт; нагрузка на каждое устройетво для фиксации с учетом предварительного натяга пружин 4 и усилий, вызванных тепловой деформацией кольца 1,200 кгс при коэффициенте запаса прочности 2.3Таким образом, по сравнению с базовым объектом - прототипом предлагаемое устройство способно выдержать нагрузку в 12 - 14 раз большую при прочих равных условиях (при одинаковых теплопритоках, размерах и запасах прочности).Составитель Техред И. Ве Тираж 471 дарственного иэобретений Ж - 35, Рау нт, г, Ужго Верли еда ктор Е. Лушниковааказ 1719/35ВНИИПИ Госпо делам113035, МоскваФилиал ППП Пат ес КорректоПодпнснокомитета . СССРн открытийшская наб., д. 4/5од, ул, Проектная,