[实用新型]一种小型制冷机低温泵

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷领域，具体来说，涉及一种小型制冷机低温泵，特别是根据Austin公司的1050CS冷头的尺寸所设计成的Φ400mm口径的自屏蔽低温泵。

背景技术

在部组件试验设备中使用的小型自屏蔽低温泵，都是从美国进口的。由于航天领域属于美国审查比较严格的单位，进口过程比较困难，周期较长，经费还比较贵。而且目前小型制冷机低温泵的研制还存在许多难点。基于此，本实用新型人进行了低温小型自屏蔽低温泵的研制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：全面掌握了小型制冷机低温泵的研制，而提供了一种小型制冷机低温泵，所制造的低温泵口径为Φ400mm，可直接应用在BZ3/BZ4部组件试验设备中并在两个设备中运行状态良好。

本实用新型的小型制冷机低温泵，主要包括冷头、壳体、冷屏、二级冷板、障板，其中，冷屏设置在壳体内部，二级冷板设置在冷屏内部，冷头通过其法兰固定在壳体中线上并穿过壳体，在壳体内部通过其一级法兰与冷屏连接，在冷屏内通过其二级法兰与二级冷板相连接，障板与冷屏组成光学封闭结构，将二级冷板包围在其中。

上述低温泵中，所述二级冷板为倒置的杯体形状，包括中空的圆柱体和多个依次连接的锥台。优选在与所述圆柱体相邻的锥台上加设有大锥台。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)实际掌握了小型制冷机低温泵的研制技术，摆脱了产品进口的局限性；

(2)与进口同类产品相比，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型小型制冷机低温泵的结构示意图。

其中，1为冷头；2为泵壳体；3为冷屏；4为二级冷板；5为障板。

具体实施方式

(1)如图1所示，本实用新型小型制冷机低温泵主要包括冷头1、泵壳体2、冷屏3、二级冷板(例如20K冷板)4和障板5。将冷头1装在泵壳体2上，电机部分设置(未示出)在泵壳外，一级、二级冷头法兰(未示出)在设置在泵壳内，泵壳体2的材料为不锈钢，与冷头1的接口法兰内径为100mm，外径为152mm，泵壳体2的高度为418mm，泵壳体2大圆筒内径为400mm，外径为410mm，泵壳体2泵口法兰内径为400mm，外径为510mm。

(2)冷屏3的内径为380mm，厚度为1.5mm，冷屏3设置在冷头1的一级冷头法兰(未示出)上，法兰之间加装有铟片，冷屏3高度为230mm，内表面涂黑漆，外表面镀铬抛光。

(3)二级冷板4采用高导无氧铜板钎焊成形，设置在冷头1的二级冷头法兰(未示出)上，法兰之间加装铟片，二级冷板4的基本尺寸为Φ176×163.5mm，二级冷板4的杯状物高度为123mm，整件外表面镀银抛光，吸附板内表面用低温胶粘结椰壳活性炭，活性炭采用直径为1mm-2mm、长度为2mm-3mm的圆柱体形状。

(4)障板5安装在冷屏3的开口端，螺钉连接处采用铟片连接。障板外表面镀铬抛光，内表面涂黑漆。

本实用新型的低温泵的设计步骤包括：

(1)二级冷板4抽气面积的确定；

(2)根据抽气面积和冷头1的制冷功率，来设计二级冷板4的大体结构；

(3)根据冷头的长短来设计泵壳2、冷屏3和二级冷板4的尺寸；

(4)根据抽速的大小来确定障板5的结构、冷屏3和障板5的加工工艺。

所述步骤(1)中根据抽速的大小来确定二级冷板4的冷凝面积和吸附面积。

所述步骤(2)中根据抽气面积、制冷时间和冷头1的制冷功率，来确定二级冷板4的质量和大体结构。

所述步骤(3)中根据冷头1的长短来设计泵壳2、冷屏3、二级冷板4的尺寸，确保泵壳2、冷屏3、和二级冷板4互不接触；二级冷板4的冷凝面镀银抛光，吸附面在冷凝面下面，尽可能使进入泵内的气体在碰到冷凝面之前不要碰到吸附面上。

所述步骤(4)中冷屏3和障板5外表面或镀铬抛光，使表面射率小于0.1，内表面涂黑，使表面发射率不于小0.9。

尽管上文对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本实用新型的精神和所附的权利要求所记载的范围。