摘 要

本发明公开了一种用于超导磁体的防低温冷缩偏心定位装置，包括推动端定位块(1)、浮动端定位块(2)、筒体(3)、推动端端板(41)、浮动端端板(42)和内侧锥块(5)；推动端端板和浮动端端板连筒体，超导磁体外壳两端形成锥体结构(61)；浮动端定位块装在浮动端端板上并通过锥面与锥体结构匹配定位，推动端定位块装在推动端端板上并设有径向碟簧组件(71)；内侧锥块通过弧面和锥面装在推动端定位块和锥体结构间，超导磁体外壳同轴装在筒体内；内侧锥块与推动端定位块间装有轴向碟簧组件(72)。本发明能实现超导磁体常温下精确安装定位，克服因零部件冷缩导致磁场中心与温孔不同心及磁体场型和磁场强度不满足要求的问题。

 

背景技术

 

随着科技的进步及特殊行业需求，越来越多大尺寸、大质量、高精度的复杂回旋管、离子加速器等磁体被研究并制造。高精度主要体现在磁场中心与温孔的同轴度要求上，磁场中心轴和磁体内筒同轴度偏差太大(>0.1mm)，电子(离子)束将无法按照预定轨迹运动，会严重影响输出功率。

对于现有的无骨架磁体由装配线圈组成，外部由壁厚较厚的硬铝管包住，既要在常温下有非常高的装配要求，又要保证低温下装配精度尽可能不变，需要利用铝的热收缩特性予以磁体预紧力，保证磁体装配到位，同时低温下收缩保证装配磁体稳定；磁体两端有拉紧端板及接线口。因此，超导磁体与外部定位零件进行定位，其固定只能置于外部铝管上。常温下装配时，超导磁体同心调整到位并固定好后，常温下可以通过三坐标等手段保证磁体与温孔的同心，但磁体装配到恒温器中只能靠外部铝壳定位，由于铝管在低温下收缩量较大，低温下铝管发生轴向和径向收缩会导致磁体失去同心，定位失效，满足不了同心度要求，降低磁体的性能，且定位零件的剪切力易被剪断。

在磁体的功率、尺寸、重量、精度等要求不断提高的要求下，需要配备更高场强静态磁场、更高的零部件加工装配精度。虽然在常温(300K)条件下，通过控制加工精度，结合三坐标或者激光跟踪仪可以达到0.1mm以下的装配精度，满足同轴度要求。但是超导磁体温度由300K降到4K的过程中，必然会导致其定位零件的冷缩变形，从而破坏磁体的同心度，甚至破坏定位的连接件或者焊缝。特别是对于使用热收缩系数大(铝合金)的材料作为定位零件的超导磁体，磁体的同心度受到零件冷缩的影响严重，导致超导磁体无法满足使用要求。