Криогенно-вакуумная опора

)5 Г 28 Г 9/ О А ОБ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1195177, кл, Г 28 Г 9/00, 1984. (54) КРИОГЕННО - ВАКУУМНАЯ ОПОРА (57) Изобретение относится к теплотехнике и позволяет повысить эффективность работы путем уменьшения теплопритоков более чем на два порядка при регулировании опо 5 ры в криогенно - вакуумных условиях эксплуатации. Опора содержит опорные фланцы (Оф) 1 и 2 и прикрепленные к ним и скрепленные между собой несущие цилиндры 3 - 5. На внутреннем цилиндре (ВЦ) 3, на котором закреплен Оф 1, установлен теплообменник 6, вход которого расположен под ОФ 1, Другая ветвь теплообменника охватывает защитный экран 9. Внутри ВЦ 3 установлены отражательные экраны 19. Опора содержит также корпус 10 с установочным фланцем 11, упорным подшипником 12 с размещенным на нем гайкой 13, кинемати1638540 20 40 чески сопряженной с наружным несущим цилиндром 5. С последним сопряжены втулка 16 и фиксатор 17. На ОФ 2 цилиндра 5 установлен сильфон 18, охватывающий ВЦ 3 с теплообменником 6. Работает опора следующим образом, Устанавливая на какой - нибудь платформе фланцем 11 корпус 10 опору, размещают на фланце сильфона криИзобретение относится к криогенной и тепловой технике, Крепление различных элементов и узлов в криогенно - вакуумных прлборах осуществляется с помощью опор. Основные требования, которые предвявляются, достаточно противоречивы: высокая механическая прочность и малые теплопритоки в криогенную зону, т. е. хорошие теплоизоляционные свойства. В зависимости от назначения прибора к опорам могут предъявляться и другие, не менее существенные требования; возможность регулирования ее длины, малый вес, контакт опоры с отдельными узлами за пределами вакуумного корпуса и т. д,Цель изобретения - повышение эффектлвности работы опоры путем уменьшения еплопритоков прл регулировании опоры в крлогенно - вакуумных условиях эксплуатацииНа фиг. 1 изображена опора, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 с несушими цилиндрами опоры и фиксатором),Криогенно - вакуумная Опора содержит Опорнье фланцы ", л 2 (фиг, 1), прикрепленные к ним несущие цилиндры 3, 4, 5, скрепленные между собол, теплообменник 6, ьыполненный в виде трубы, одна ветвь 7 которой закреплена на наружной поверхности внутреннего цилиндра 3 опоры, прикрепленного к опорному фланцу 1, а вторая ветвь 8 трубы контактирует с установленным на ней защитным экраном 9, размещенным снаружи внутреннего цилиндра 3 с теплообменником б, Кроме того, опора содержит охватывающий несущие цилиндры 3, 4, 5 корпус 10 с установочным фланцем 11, На корпусе 10 расположен упорный подшипник 12 с размещенной на нем гайкой 13, цилиндрический выступ 14 которой установлен в пазу 15 корпуса 10. Гайка 13 кинематически сопряжена с наружным несущим цилиндром 5, контактирующим внутренней поверхностью с втулкой 16, выполненной из материала высокой теплопроводно:ти гредпочтительно медь), а внешней поверхнОстью с фиксаором 17 родолоо переогенно - вакуумную камеру, внутри которой на ОФ 1 ВЦ 3 размещают основание с системой для исследования. Откачивая воздух из камеры и охлаждая ее до криогенной температуры, устанавливают ОФ 1 с расположенной на нем системой для исследования на определенную высоту, вращая гайку 13. 2 ил. мещения опорных фланцев 1, 2 опоры на опорном фланце 2 наружного цилиндра 5, расположенным между опорным фланцем 1 внутреннего цилиндра 3 и установочным фланцем 11 корпуса 10. На опорном фланце 2 установлен сильфон 18, соосно охватывающий внутренний цллиндр 3 с теплообменником б. Внутри внутреннего цилиндра 3 опоры соосно установлены перпендикулярно его оси ряд отражательных экранов 19 с высокой отражательной способностью их поверхностей, Под опорным фланцем 1 внутреннего цилиндра 3 размезен вход 20 теплообменника б для того, чтобы охлаждающий, поток шел навстречу теплопритоку Поверхности защитного экрана 9 выполнены с высокой отражательной способностью предпочтительно хромирование или никелирование). На несущих цилиндрах 3, 4, 5 установлены упоры 21 с зазором между смежными цилиндрами 5 - 10 мкм.Фиксатор 17 (фиг, 2) выполнен в виде зажимного разрезного кольца 22 с клином 23, шариком 24 и рычагом 25 с рукояткой 26, размещенными в корпусе 10. Рукоятка 26 рычага 25 размещена снаружи корпуса 10.Криогенно - вакуумная опора работает следующим образом,Установочным фланцем 11 корпуса 10 опора устанавливается на какой - нибудь платформе, К фланцу сильфона 18 прикрепляется криогенно-вакуумная камера, На опорный фланец 1 внутреннего цилиндра 3 закрегляют основание с системой для ис 35 следованля. Для того, чтобы установить си;те.,у относительно окон криогенной камеры, необходимо отрегулировать по высоте спору, Особенно бывает важно осуществить регулировку опоры после выхода на Оежим при криогенной температуре и при вь соком вакууме, т. е. в рабочем состоянии без отогрева и разгерметизации прибора, Поэтому, отжав рычаг 25 за ручку 26, выводят фиксатор 17 от контакта с несущим наружным цилиндром 5, и поворачивают гайку 13, Так как цилиндрический выступ 14 гайки 13 находится в пазу 15 корпуса 10, то гайка, поворачиваясь, стоит на месте, 163854010 15 20 25 30 35 40 45 50 55 следовательно, перемещаются наружный несущий цилиндр 5 с остальными несущими цилиндрами 3, 4, Во время регулирования опоры при криогенно - вакуумных условиях эксплуатации добавляется дополнительный приток тепла от элементов регулирования, расположенных вне вакуумного корпуса в тепловой зоне (300 К) в условиях теплообмена с окружающей средой. Поступающий в прибор хладагент после охлаждения криостатирующей системой подается на теплообменник, что в сочетании с защитным и отражающими экранами опоры обеспечивает снижение теплоп ритока в криогенную зону более чем в 200 раз, Поверхности защитного и отражательных экранов 9 и 19 выполнены с высокой отражательной способностью, что позволяет существенно уменьшить лучистый теплоприток как в осевом, так и в радиальном направлениях, При сдвиге центра тяжести на опорном фланце 1 внутреннего цилиндра 3 возможен перекос ее поверхности, поэтому на несущих цилиндрах 3, 4, 5 установлены в одной плоскости три упора, имеющие зазор 5 - 10 мкм с поверхностью смежного цилиндра, При касании в точке таким упором 21 с несущим цилиндром теплоприток идет через одну точку касания и является незначительнымНаличие дополнительной втулки 1 б, выполненной из меди, контактирующей с наружным несущим цилиндром, выполненным из нержавеющей стали 12 Х 18 Н 10 Т, выравнивает температуру наружного цилиндра 5, максимально приближая ее к температуре окружающей среды, т. е, исключает воэможность обмерзания или запотевания механизма регулирования опоры,Использование криогенно - вакуумной опоры повысит эффективность работы опоры путем уменьшения теплопритоков при регулировании опоры в криогенно - вакуумных условиях эксплуатации благодаря тому, что опора снабжена теплообменником, выполненным в виде трубы, одна ветвь которой закреплена на наружной поверхности внутреннего цилиндра опоры, а вторая ветвь контактирует с защитным экраном, причем для дополнительного снижения теплопритока вход теплоооменника расположен непосредственно под опорным фланцем, к которому прикреплен внутренний цилиндр опоры, что позволяет исправить поток хладагента навстречу тепловому потоку, т, е, повышает эффективность работы опоры более, чем в 200 раз, благодаря тому, что опора снабжена защитным экраном, установленным на второй ветви трубы теплообменника и размещенным снаружи внутреннего цилиндра опоры, при этом поверхности защитного экрана выполнены с высокой отражательной способностью (предпочтительно хромирование), так какВВедена дополнительная тепловая защита Опорного фланца, на котором размещается основание с системой для исследования, т.е, такяе повышает эффетлвность работы опоры при регулировке ее с уменьшением теплопритока благодаря гому, чО внутри внутреннего цилиндра опоры соосно установлены перпендикулярно его Оси ряд отражательных экранов с высокойотражательной способностью их поверхно- стеВ; так как позволяет ограни Влть и рассеять теплоприток от тепловых" областей внутреннего цилиндра вдоль его оси, т, е, также повышает эффективность работы опоры: благодаря тому, что огора снабжена охватывающим несущие ц.ллиндры с закрепленным на установочном фланце корпусом, на котором расположен упор ый подшипник с размещеннол на нем -айой, цилиндрический выступ ксторой установлен в пазу корпуса, кинемагичегжи сопряженной с наружным несущим цилиндром, так как позволяет осуществить ре улировку опорного фланца внутреннего цилиндра при соответствующих услов.гях . емпературы и вакуума, регулируя "теп-ы;." Вле, ентом, блаГОдаря тому, что наружный цилиндр опоры контактирует внуренней поверхностью с Втулкой, выполненной из материала высокой теплопроводности (пргдпочтительно медь), а Внешней с фиса Горо;, пзодольного перемещения опорных фланцев огсры, выполненным в виде захимного кольца с клином, шариком и рычагол и расположенным в корпусе, при этом на Опорном фланце наружноГО цилиндра, рзсГолОкенг:О ч хду установочным фланцем корпус; и Опорным фланцем внутреннего нссу. его цилиндра, установле: с ялфон .О сьо:;м фланцем, соосно охва Гыва,оцлл:нутренний цилиндр с теплообиенниО, , так а выравнивает тгмператур, эе. Внт,.в Опоры, рдсполо(енных Вн 8 Вауумно . В(н.л, исключая их запотевэние и Обыерзани(,", чтопозВОля 8 т ОсущестВить ВозОсс 1- меха" нической регулирови с ф. СацисОс.гижение Вакуума В систе 8 исследованля, благодаря тому, что несущиг цилиндры с поры снабжены упорами, такак при работе Опоры и возмОжнОм 88 смещении из зэ смещения центра тяжести нэ Опорные фланцы несущие цилинДры буДуг Взэ но Онтэктировать между собой лин. ь ., 1 О ах . сохранять стабильност полохен.я посости опорных фланцев. уменьш(:", 8 Геплопритоков более, чем на два поряда Вьзовет также уменьшенные эОно, г, ис загрэт;,1638540 Формула изобретения Составитель Н.АлексееваРедактор М.Товтин Техред М,Моргентал Корректор И,Муска аказ 920 ВНИИПИ Гос Тираж 382 рственного комите 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС-35, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 расходы криоохладителя, затраты электроэнергии. Изобретение позволяет производить регулировку в криогенно-вакуумной камере снаружи. Кроме того, опора может быть изготовлена на отечественном станоч ном оборудовании усилиями специалистов средней технической квалификации. 10Криогенно - вакуумная опора, содержащая опорный и установочный фланцы с несущими их и скрепленными между собой соосно размещенными один в другом цилиндрами, отл ич а ю ща я с я тем, что,с 15 целью повышения эффективности работы опоры путем уменьшения теплопритоков при регулировании опоры в криогенно - вакуумных условиях эксплуатации, она снабжена защитным и отражательными 20 экранами, выполненными из материала с высокой отражательной способностью их поверхностей и теплообменником, выполненным в виде трубы, одна ветвь которой закреплена на наружной поверхности внут реннего цилиндра опоры, а другая ветвь контактирует с установленным на ней защитным экраном, размещенным снаружи внутреннего цилиндра. причем вход теплообменника расположен непосредственно под опорным фланцем, к которому прикреплен внутренний цилиндр опоры, а внутри внутреннего цилиндра опоры соосно установлены перпендикулярно его оси отражательные экраны, кроме того, опора дополнительно снабжена охватывающим несущие цилиндры с закрепленными на установочном фланце опоры корпусом, на котором расположен упорный подшипник с размещенной на нем гайкой, цилиндрический выступ которой установлен в пазу корпуса, кинематически сопряженной с наружным несущим цилиндром, контактирующим внутренней поверхностью с втулкой, выполненной из материала высокой теплопроводности, а внешней - с фиксатором продольного перемещения опорных фланцев опоры, выполненным в виде зажимного кольца с клином, шариком и рычагом и расположенным в корпусе, при этом на опорном фланце наружного цилиндра, расположенном между установочным фланцем корпуса и опорным фланцем внутреннего несущего цилиндра, установлен сильфон со своим фланцем, соосно охватывающим внутренний цилиндр с теплообменником, несущие цилиндры опоры снабжены упора