[实用新型]适用于超导磁体的支撑结构、超导磁体及磁悬浮列车

说明书

本实用新型提供了一种适用于超导磁体的支撑结构、超导磁体及磁悬浮列车，能够解决小尺寸支撑结构的强度问题和漏热问题。该支撑结构包括：主体结构、第一、二固定盖板组件、第一、二连接组件、第一、二支撑体，主体结构为复合材料制成的筒状结构，沿其轴向方向依次划分为光滑过渡的第一收缩段、等直段和第二收缩段，第一、二收缩段均呈喇叭形，等直段为中空的圆柱筒；第一、二固定盖板组件周向贴合设置在第、二一收缩段的外侧；第一连接组件将第一固定盖板组件、第一收缩段与超导磁体的内槽连接固定；第二接组件将第二固定盖板组件、第二收缩段与超导磁体的外槽连接固定；第一支撑体套设在第一收缩段内；第二支撑体套设在第二收缩段内。

技术领域

本实用新型属于磁浮列车超导磁体结构领域，涉及一种适用于超导磁体的支撑结构、超导磁体及磁悬浮列车。

背景技术

低温超导磁体由容纳线圈的内槽和外槽构成，通常内槽由液氦冷却到4.2K左右的低温环境下工作，为维持低温超导的工作环境，在结构上通常将超导磁体放置在一个盛有液氦的容器中，即放置在内槽中，内槽放置在高真空、高热屏蔽的外槽中，外槽外部为室温环境300K。需尽量减少外槽外壁向内槽的热传递。为了将超导磁体线圈产生的驱动力传递出来，内槽与外槽之间的连接支撑结构，需要有较低的漏热量，才能保持内槽的低温状态，保证结构不失超；同时，外槽与车体相连，将磁体驱动力传递到车体上，传递较大的载荷，因此需要有足够的强度。为满足超导磁体在各种极限工况下能够安全运行，其支撑结构尺寸往往较大，就会引起系统漏热过大，反之就会造成结构强度不足。因此，在结构设计中高强度和低漏热是一对矛盾，做高强度低漏热支撑结构设计就是在两者之间找一个平衡点。

目前，专利申请CN201936715U公开了一种两端开有高温端连接螺纹和低温连接螺纹的吊杆结构，结构简单成本低，但是两端需要金属螺纹和隔套结构，漏热还有较大降低空间，且实心结构，径向承载能力相对不高。专利申请CN104779030A公开了一种超导磁体悬挂支撑结构，该支撑结构包括轴向支撑杆和径向支撑杆，结构强度高，但是结构相对复杂，所需安装空间较大，且漏热同样具有较大降低空间。可见，目前的超导磁体的支撑结构还无法很好兼顾高强度和低漏热，此外，随着低温超导磁体小尺寸设计空间的需求，提供一种适用于超导磁体小型安装空间的、且兼顾高强度和低漏热特性的支撑结构是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种适用于超导磁体的支撑结构、超导磁体及磁悬浮列车，能够解决现有技术中超导磁体的支撑结构在小型安装空间安装时无法兼顾高强度和低漏热特性的技术问题。

根据一方面，提供了一种适用于超导磁体的支撑结构，其中，该支撑结构包括：主体结构、第一固定盖板组件、第二固定盖板组件、第一连接组件、第二连接组件、第一支撑体和第二支撑体，主体结构为复合材料制成的筒状结构，所述筒状结构沿其轴向方向依次划分为光滑过渡的第一收缩段、等直段和第二收缩段，第一收缩段和第二收缩段均呈喇叭形，第一收缩段和第二收缩段还均朝向等直段逐渐收缩，所述等直段为中空的圆柱筒；第一固定盖板组件周向贴合设置在第一收缩段的外侧；第二固定盖板组件周向贴合设置在第二收缩段的外侧；第一连接组件与第一固定盖板组件相配合，用于将第一固定盖板组件、第一收缩段与超导磁体的内槽连接固定，第一固定盖板组件通过第一连接组件将第一收缩段压紧在超导磁体的内槽上；第二连接组件与第二固定盖板组件相配合，用于将第二固定盖板组件、第二收缩段与超导磁体的外槽连接固定，第二固定盖板组件通过第二连接组件将第二收缩段压紧在超导磁体的外槽上；第一支撑体与第一收缩段随形设计，第一支撑体套设在第一收缩段内，且在第一连接组件和第一固定盖板组件的作用下，压紧在超导磁体的内槽上，第一支撑体用于限制主体结构的滑动；第二支撑体与第二收缩段随形设计，第二支撑体套设在第二收缩段内，且在第二连接组件和第二定盖板组件的作用下，压紧在超导磁体的外槽上，第二支撑体用于限制主体结构的滑动。

进一步地，所述复合材料为纤维增强树脂复合材料，其中，所述中空的圆柱筒中纤维材料沿圆柱筒周向铺层；呈喇叭形的第一收缩段和第二收缩段中纤维沿结构形状变化铺层。