专利名称：低温超导传输管道补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道补偿器领域，具体涉及一种用在低温和超导领域的管道补偿
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背景技术：
在许多大型设备的低温管道中，由于管道的收缩变形需要一种补偿装置提供一定的位移角度补偿以保证设备的正常运行，如带有空冷系统的火力发电机组等，需要排气管 道具有一定的补偿功能，一种万向铰链膨胀节的管道连接结构被国内外低温管道系统广泛 采用，大大降低了管道收缩产生的热应力。但是在大型核聚变和强子对撞机等试验装置中， 由于超低温、超高电流和强磁场的存在使得这些传输管道受力更为复杂。以目前最大的国 际合作项目国际热核聚变实验堆(ITER)的馈线系统为例，这些管道内部含有低温液氦传 输管和超导母线等，最低温度达到4. 5K，最大电流达到72KA，最大磁场达到3T，管道将承受 很大的热应力和扭矩，而且管道空间通常受限制，必须要求一种集成的、紧凑的补偿装置来 连接管道，并实现位移角度等补偿功能。
实用新型内容本实用新型的目的是针对在恶劣环境下工作的低温管道，提供一种低温超导传输 管道补偿器，以减小管道热应力和扭矩，保证整套装置在降温、升温、通电和断电整个过程 中正常运行。本实用新型的技术方案如下一种低温超导传输管道补偿器，包括有相对的左、右十字铰链座，其特征在于所 述左、右十字铰链座内侧活动连接有万向环，所述万向环的内侧有与所述左、右十字铰链座 分别固定焊接的波纹管，所述右十字铰链座的右侧固定连接有右侧管道，所述右侧管道与 所述的波纹管相联通；还包括有轴承，所述轴承的外圈与所述左十字铰链座的左侧固定连 接并密封，所述轴承内圈的左侧固定连接有左侧管道，所述左侧管道与所述的波纹管相联 通，所述轴承内、外圈之间具有的二个滚道，二个滚道中分别分布有数个排成一圈的滚动 体，滚动体分别由设置于二个滚道内的环形保持架固定；所述万向环与所述的波纹管、左、 右十字铰链座之间分别有转动间隙；所述左、右十字铰链座、万向环和波纹管一起组成万向 铰链节，所述轴承的内、外圈、保持架和滚动体一起组成双向推力轴承组件。所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述右十字铰链座与所述的 右侧管道以及左十字铰链座与所述的轴承外圈分别通过法兰固定连接，所述左、右十字铰 链座与所述的万向环分别通过销轴与轴套以及挡圈配合活动连接，所述轴承内圈与所述的 左侧管道通过法兰固定连接。所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的万向铰链节在任意平 面内的旋转角度为5°。所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的轴承内、外圈以及左十字铰链座之间采用石墨石棉填料密封。所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的万向铰链节、双向推力 轴承组件的材料均为316L不锈钢。本实用新型的有益效果(1)、本实用新型可实现恶劣工况下低温超导传输管道的补偿，用于补偿管道热胀 冷缩产生的角度倾斜和管道内超导线所受电磁力产生的扭矩，同时可以承受由于管道热胀 冷缩产生的较大沿轴向双向推力；(2)、本实用新型结构紧凑可靠，密封良好，可广泛应用于低温气液传输管道中，特 别是同时承受一定扭矩的大型管道中，成对使用效果更佳，可补偿平面位移。
图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型双向推力轴承环组件结构示意图。图3为本实用新型立体视图。
具体实施方式
参见图1、2、3，一种低温超导传输管道补偿器，包括有相对的左、右十字铰链座3， 左、右十字铰链座3内侧通过销轴5与轴套7以及挡圈6配合活动连接有万向环4，其中轴 套7与左、右十字铰链座3分别焊接，以保证加工和装配的可行性，同时挡圈6与销轴5螺 纹连接，用来定位左、右十字铰链座3和销轴5 ；万向环4的内侧有与左、右十字铰链座3分别固定焊接的波纹管2，右十字铰链座 3的右侧通过法兰固定连接有右侧管道1，右侧管道1与波纹管2相联通；还包括有轴承，轴承的外圈9与左十字铰链座3的左侧通过法兰固定连接并密封， 轴承内圈12的左侧通过法兰固定连接有左侧管道13，左侧管道13与波纹管2相联通，左 侧管道13发生回转运动时右侧管道1不会发生转动，轴承内、外圈12、9之间具有的二个滚 道，二个滚道中分别分布有数个排成一圈的滚动体10，滚动体10分别由设置于二个滚道内 的环形保持架11固定，这种双列滚动体结构可以承受管道热胀冷缩产生的轴向推力和拉 力，同时当左侧管道13由于管内电磁力扭矩发生绕轴线的回转运动时，轴承内、外圈12、9 会发生相对转动；万向环4与波纹管2、左、右十字铰链座3之间分别有转动间隙，当右侧管道1由于 管道热胀冷缩发生任意平面的转动时，左、右十字铰链座3会补偿相应的角位移，最大旋转 角度为5°，波纹管2适应铰链引起的相应转动并起到密封作用。左、右十字铰链座3、万向环4和波纹管2 —起组成万向铰链节，轴承的内、外圈 12、9、保持架11和滚动体10—起组成双向推力轴承组件，双向推力轴承组件可使管道承受 因管道轴向收缩变形产生的推拉力，同时补偿管道内超导母线在通电、断电以及电流变化 时产生的双向扭矩使其绕中心轴线任意转动。万向环4和左、右十字铰链座3可防止熔化金属落入管内损坏管内低温管路，同时 能防止管内超导母线打火产生熔化金属落入管外损坏其他部件。轴承内、外圈12、9以及左十字铰链座3之间采用石墨石棉填料8密封，这样在管道连接部分有弯曲角度扰动和回转角度扰动以及受到轴向推拉力时，能起到很好的补偿效
^ O 万向铰链节、双向推 力轴承组件的材料均为316L不锈钢。
权利要求一种低温超导传输管道补偿器，包括有相对的左、右十字铰链座，其特征在于所述左、右十字铰链座内侧活动连接有万向环，所述万向环的内侧有与所述左、右十字铰链座分别固定焊接的波纹管，所述右十字铰链座的右侧固定连接有右侧管道，所述右侧管道与所述的波纹管相联通；还包括有轴承，所述轴承的外圈与所述左十字铰链座的左侧固定连接并密封，所述轴承内圈的左侧固定连接有左侧管道，所述左侧管道与所述的波纹管相联通，所述轴承内、外圈之间具有的二个滚道，二个滚道中分别分布有数个排成一圈的滚动体，滚动体分别由设置于二个滚道内的环形保持架固定；所述万向环与所述的波纹管、左、右十字铰链座之间分别有转动间隙；所述左、右十字铰链座、万向环和波纹管一起组成万向铰链节，所述轴承的内、外圈、保持架和滚动体一起组成双向推力轴承组件。
2.根据权利要求1所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述右十字铰 链座与所述的右侧管道以及左十字铰链座与所述的轴承外圈分别通过法兰固定连接，所述 左、右十字铰链座与所述的万向环分别通过销轴与轴套以及挡圈配合活动连接，所述轴承 内圈与所述的左侧管道通过法兰固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的万向铰 链节在任意平面内的旋转角度为5°。
4.根据权利要求1所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的轴承内、 外圈以及左十字铰链座之间采用石墨石棉填料密封。
5.根据权利要求1所述的一种低温超导传输管道补偿器，其特征在于所述的万向铰 链节、双向推力轴承组件的材料均为316L不锈钢。
专利摘要本实用新型公开了一种低温超导传输管道补偿器，包括有相对的左、右十字铰链座，其特征在于左、右十字铰链座内侧活动连接有万向环，万向环的内侧有与左、右十字铰链座分别固定焊接的波纹管，右十字铰链座的右侧固定连接有右侧管道；还包括有轴承，轴承的外圈与左十字铰链座的左侧固定连接并密封，轴承内圈的左侧固定连接有左侧管道，左侧管道与波纹管相联通，轴承内、外圈之间的道中分别分布有滚动体，滚动体分别由环形保持架固定。本实用新型结构紧凑可靠，密封良好，减小了管道热应力和扭矩，保证了整套装置在降温、升温、通电和断电整个过程中正常运行。
文档编号F16L51/02GK201739695SQ20102018677
公开日2011年2月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者宋云涛, 戢翔, 李长春, 王志滨, 王成昊, 陈永华 申请人:中国科学院等离子体物理研究所