一种轴向柔性低温导热径向绝热的装置的制作方法

本发明涉及一种低温传热装置，特别是涉及一种轴向柔性低温导热径向绝热的装置。

背景技术：

一般来说，低温传热领域需要机械结构具有优良的轴向导热效应，且径向具有优良的绝热效果，达到低温传热过程中温度可以非常流畅的沿轴向机械结构进行传导，轴向损失可控制，且低温传热过程中沿径向机械结构的传导损失尽量小，径向热量传导起到绝热效果，达到提高轴向传热效率，控制径向绝热损失，满足低温传热效果要求。

但是，传统的低温传热机构部件的连接，均为刚性连接，轴向导热效率低，径向传热损失大。在轴向和径向无运动位移，无法适应传热机构需要轴向和径向调整位移的场合，不满足低温传热机构的使用要求。

技术实现要素：

本发明所解决的问题就是提供一种轴向柔性低温导热径向绝热的装置，通过合理的规划与利用，将低温系统的传热能量优化的进行轴向传输，径向传热能量进行绝热隔离，起到降低漏热损失，且绝热冷链连接结构具有轴向和径向柔性刚度，具有一定的弹性变形量，能够满足机构需要轴向和径向位置调节的场合，区别于传统低温传热机构刚性连接，无调整位移空间，无法满足机构需要多角度调整的要求。

一种轴向柔性低温导热径向绝热的装置，包括一密封体、绝热冷链连接结构和低温系统，绝热冷链连接结构包括依次连接的径向绝热结构和轴向柔性低温导热结构。径向绝热结构和轴向柔性低温导热结构设置于密封体内，密封体和轴向柔性低温导热结构分别连接低温系统的冷源装置。

作为优选，轴向柔性低温导热结构包括依次连接的待冷却冷指、导热体和导热冷指；导热冷指连接冷源装置。

作为优选，径向绝热结构包括依次连接的第一轴环、柔性弹簧和第二轴环；第一轴环连接导热体，第二轴环连接密封体。

作为优选，柔性弹簧两端连接有光轴，光轴的侧面周向设置有环槽，环槽内填充有绝热材料层。

作为优选，导热冷指与导热体的端面进行接触式连接。

作为优选，导热体与待冷却冷指接触的端面上设置有内孔，待冷却冷指通过间隙配合，插入导热体的内孔内，采用环氧树脂胶粘接固定。

作为优选，密封体包括壳体和壳体座，壳体设置在壳体座内，壳体座连接冷源装置。

作为优选，壳体座为一真空密封圆筒；壳体座与冷源装置进行焊接连接；壳体固定连接在壳体座的内侧壁上。

作为优选，壳体连接第二轴环；导热冷指与冷源装置进行焊接连接。

作为优选，冷源装置为液氮罐。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：很好的将液氮罐内部的低温热量通过轴向传导高效的传递至待冷却冷指，满足待冷却冷指工作温区要求。且通过径向柔性弹簧绝热机构，将液氮罐轴向传热过程中通过径向导热而损失的漏热降低至系统使用要求，使得液氮罐提供的低温冷量满足待冷却冷指工作温度要求。

特别是在解决传统的低温传热机构刚性连接无轴向和径向位置姿态调整的问题上，既达到了既满足低温传热的要求，又满足位置姿态调整的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是轴向柔性低温导热径向绝热连接结构示意图。

图3是柔性弹簧的结构示意图。

附图标记：待冷却冷指1，第一轴环2，壳体座3，导热冷指4，液氮罐5、壳体6，第二轴环7，柔性弹簧8、导热体9、环槽10、光轴11、内孔12。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

本发明的目的在于解决低温传热过程中，轴向导热效率低，径向传热损失大的问题。特别是解决传统的低温传热机构刚性连接无轴向和径向位置姿态调整的问题，达到既满足低温传热的要求，又满足位置姿态调整的目的。

如图1至图3所示，一种轴向柔性低温导热径向绝热的装置，包括一密封体、绝热冷链连接结构和低温系统，绝热冷链连接结构包括轴向柔性低温导热结构以及等间距周向连接在轴向柔性低温导热结构上的至少两组径向绝热结构。径向绝热结构和轴向柔性低温导热结构均设置于密封体内，密封体和轴向柔性低温导热结构分别连接低温系统的冷源装置，冷源装置为液氮罐5。

轴向柔性低温导热结构包括依次连接的待冷却冷指1、导热体9和导热冷指4。导热冷指4的一端焊接在液氮罐5上，另一端与导热体9的端面进行接触式连接。导热体9与待冷却冷指1接触的端面上设置有内孔12，待冷却冷指1通过间隙配合，插入导热体9的内孔12内，采用环氧树脂胶粘接固定。

径向绝热结构包括依次连接的第一轴环2、柔性弹簧8和第二轴环7。第一轴环2连接导热体9，第二轴环7连接密封体，均可通过粘接等方式连接。柔性弹簧8两端焊接有光轴11，光轴11的侧面周向设置有至少一个环槽10，环槽10内填充有绝热材料层。柔性弹簧8通过光轴11分别与第一轴环2和第二轴环7连接。

密封体包括壳体6和壳体座3，壳体6设置在壳体座3内，壳体6的外侧壁与壳体座3的内侧壁通过环氧树脂胶粘接固定。壳体座3为一真空密封圆筒，壳体座3的一端密封焊接在液氮罐5上。壳体6的内侧壁连接第二轴环7。

本发明的导热冷指4与液氮罐5焊接连接，液氮罐5内部填充液氮，提供给导热冷指4的温度源，例如77k。导热冷指4与导热体9轴向端面接触，不仅可传递冷量，也满足了导热体9的柔性位移要求。导热冷指4将获得的77k低温冷量，经过导热体9传到待冷却冷指1，提供冷却需要的冷量，维持待冷却冷指1工作需要的温度要求。导热体9连接有用于起到柔性固定和绝热作用的径向绝热结构。径向绝热结构中间设置有柔性弹簧8，通过柔性弹簧8提供径向拉伸的力，保持导热体9剧中布置，且柔性弹簧8两端的光轴11上填充有绝热材料，增加了与第一轴环2和第二轴环7配合面的导热热阻，降低传热效率。

壳体座3作为一个真空密封圆筒，与液氮罐5进行焊接，且壳体6通过环氧树脂胶粘接在壳体座内孔的表面，固定连接。即通过壳体座3的密封，形成一个腔室，通过外界真空机组对壳体座3内部进行抽空，使得腔室获得1×10^-2pa的真空度，满足内部器件工作需要。

导热体9接受导热冷指4传输的冷量，一方面轴向传输至待冷却冷指1，满足待冷却冷指1工作温度要求；另一方面，导热冷指4接受的冷量，会沿径向的柔性弹簧8，形成径向的传热路径，为了降低径向传热损失，柔性弹簧8分别与第一轴环2和第二轴环7粘接连接，且柔性弹簧8的两端开设径向的环槽10，填充绝热材料，增加传热热阻，减少因径向传热损失的冷量，即阻断径向传热路径，降低径向传热效率，使得径向传热造成的损失满足使用环境要求。

通过柔性弹簧8的均布拉伸连接，导热体9与壳体6的空间位置姿态基本得到确定，在轴向方向，柔性弹簧8具有一定的弹性，导热体9随着轴向受力大小，具有一定的调整位移量，满足轴向位移需要调整场合；同时，通过改变柔性弹簧8的刚度大小，可以改变导热体径向位移的大小，满足径向位移需要调整的场合；即通过柔性弹簧8的布置，导热体9具有轴向和径向位移姿态调整空间，满足不同姿态位移的场合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。