一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密器件超低溫保溫技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些特殊領(lǐng)域，工作介質(zhì)只有在超低溫環(huán)境中才能提高其能量密度。因此，多數(shù)情況下，工作介質(zhì)在釋放能量前需要在可開合的屏蔽罩內(nèi)維持超低溫環(huán)境，而屏蔽罩外空間通常為真空常溫環(huán)境，在介質(zhì)開始工作時，必須能夠快速打開屏蔽罩，使介質(zhì)迅速暴露在工作環(huán)境中。因此需設(shè)計可靠的導(dǎo)冷保溫系統(tǒng)來維持工作介質(zhì)的超低溫環(huán)境，防止工作介質(zhì)產(chǎn)生冷凝，并有效防止熱輻射發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，用于維持工作介質(zhì)超低溫保存環(huán)境，防止冷凝發(fā)生，并可以快速開啟。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，所述保溫系統(tǒng)包括外層屏蔽罩9、內(nèi)層屏蔽罩10和工作介質(zhì)12 ;
[0005]其中，所述外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10組成雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩，為所述工作介質(zhì)12提供超低溫環(huán)境，而所述工作介質(zhì)12位于所述雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩閉合形成的空腔中；所述外層屏蔽罩9與所述內(nèi)層屏蔽罩10之間不接觸，以有效防止熱輻射。
[0006]作為優(yōu)選，所述保溫系統(tǒng)還包括導(dǎo)冷臺11，所述導(dǎo)冷臺11與制造超低溫的設(shè)備相連，且與所述內(nèi)層屏蔽罩10相連，從而在所述內(nèi)層屏蔽罩10內(nèi)形成超低溫保護(hù)環(huán)境。
[0007]作為優(yōu)選，所述工作介質(zhì)12 —端與所述制造超低溫的設(shè)備相連，另一端暴露在工作環(huán)境中。
[0008]作為優(yōu)選，所述制造超低溫的設(shè)備中包括用于導(dǎo)熱/導(dǎo)冷的傳導(dǎo)元件。
[0009]作為優(yōu)選，所述保溫系統(tǒng)還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠根據(jù)指令驅(qū)使所述外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10同時對稱地打開或閉合。
[0010]作為優(yōu)選，其特征在于，所述外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10均分為左右兩對稱部分，所述外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10的各對稱部分分別固連于對稱兩支撐臂6中的支撐臂隔熱槽的兩端，所述支撐臂6采用絕熱材料，其隔熱槽能夠有效防止所述內(nèi)外層屏蔽罩9、10通過支撐臂6進(jìn)行熱傳導(dǎo)。
[0011]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置包括伺服電機2、蝸桿4和兩渦輪5，所述兩渦輪5與所述蝸桿4嚙合，且與所述兩支撐臂6同軸固連，所述伺服電機2驅(qū)動所述蝸桿4轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使所述兩渦輪5及兩支撐臂6隨之反方向轉(zhuǎn)動，使固連于所述兩支撐臂6上的所述外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10同時對稱地打開或閉合。
[0012]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置還包括聯(lián)軸器3，所述伺服電機2與所述蝸桿4通過所述聯(lián)軸器3連接。
[0013]基于上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明為超低溫屏蔽罩保溫導(dǎo)冷系統(tǒng)的設(shè)計提供了一種新的途徑，拓寬了設(shè)計人員的思路。本發(fā)明通過雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩實現(xiàn)工作介質(zhì)超低溫保持，通過支撐臂接觸傳冷實現(xiàn)內(nèi)層屏蔽罩低溫傳導(dǎo)，通過支撐臂上開隔熱槽將雙層屏蔽罩隔開形成間隙，通過伺服電機驅(qū)動渦輪蝸桿傳動實現(xiàn)屏蔽罩快速打開和閉合。本發(fā)明實現(xiàn)了工作介質(zhì)超低溫保持，對超低溫?zé)醾鲗?dǎo)應(yīng)用工程而言有重要的現(xiàn)實意義。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的雙層屏蔽罩的安裝示意圖；
[0016]其中，1 —支架、2—伺服電機、3—聯(lián)軸器、4—蝸桿、5—渦輪、6—支撐臂、7—旗形導(dǎo)冷片、7a-旗形導(dǎo)冷片旗形端、7b-旗形導(dǎo)冷片尾端、8—隔熱槽、9一外層屏蔽罩、9a—外層屏蔽罩根部、10—內(nèi)層屏蔽罩、10a—內(nèi)層屏蔽罩根部、11—導(dǎo)冷臺、12—工作介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，本發(fā)明公開了一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，包括:支架1、伺服電機2、聯(lián)軸器3、蝸桿4、渦輪5、支撐臂6、旗形導(dǎo)冷片7、隔離槽8、外層屏蔽罩9、內(nèi)層屏蔽罩10、導(dǎo)冷臺11和工作介質(zhì)12，其中，伺服電機2固定于支架1上，伺服電機2與蝸桿4通過聯(lián)軸器3連接；兩渦輪5在與蝸桿4垂直的方向上與蝸桿4同時嚙合傳動；兩個支撐臂6分別與兩渦輪5同軸固連，并隨渦輪5同時轉(zhuǎn)動；支撐臂6上開設(shè)隔熱槽8，旗形導(dǎo)冷片7通過螺釘固連于支撐臂6側(cè)邊，其中旗形端7a固連在支撐臂6靠近渦輪5的一端內(nèi)側(cè)；尾端7b固定在支撐臂6上隔熱槽8的內(nèi)側(cè)；外層屏蔽罩根部9a固定于支撐臂6上的隔熱槽8的外側(cè)；內(nèi)層屏蔽罩根部10a固定在支撐臂6上隔熱槽8的內(nèi)側(cè)，并與旗形導(dǎo)冷片7的尾端7b相連；外層屏蔽罩9與內(nèi)層屏蔽罩10之間不接觸，形成空隙；導(dǎo)冷臺11固連于支架1上，其內(nèi)部與超低溫系統(tǒng)的低溫傳導(dǎo)部件相連，導(dǎo)冷臺的高度須保證在屏蔽罩閉合時與旗形導(dǎo)冷片7的旗形端7a相接觸；工作介質(zhì)12 —端伸入支架1中與超低溫系統(tǒng)低溫傳導(dǎo)部件相連，另一端暴露在工作環(huán)境中，當(dāng)屏蔽罩閉合時，其正好位于對稱屏蔽罩閉合形成的空腔中，從而可以達(dá)到保溫的目的。
[0019]本發(fā)明的系統(tǒng)工作時，伺服電機2通過聯(lián)軸器3驅(qū)動蝸桿4旋轉(zhuǎn)，兩渦輪5在垂直于蝸桿軸線方向與蝸桿嚙合，因此蝸桿4可以同時帶動兩渦輪5旋轉(zhuǎn)，兩渦輪5旋轉(zhuǎn)方向正好相反。支撐臂6與渦輪同軸固連，因此渦輪5旋轉(zhuǎn)可以帶動支撐臂6 —起旋轉(zhuǎn)，由于兩渦輪5轉(zhuǎn)向相反，因此兩支撐臂6對稱打開或閉合。由于外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10均固連于支撐臂6上，因此，兩外層屏蔽罩9和內(nèi)層屏蔽罩10均隨兩支撐臂6同時打開或閉合。當(dāng)雙層屏蔽罩閉合時，固連于兩支撐臂6上的旗形導(dǎo)冷片旗形端7a與導(dǎo)冷臺11通過導(dǎo)冷臺11上的彈性元件緊密接觸，由于導(dǎo)冷臺11內(nèi)部與超低溫系統(tǒng)的低溫傳導(dǎo)部件相連，因此熱量就可以沿著導(dǎo)冷臺11傳遞到支撐臂6上的旗形導(dǎo)冷片7，同時由于旗形導(dǎo)冷片尾端7b與內(nèi)層屏蔽罩10相連，因此，熱量就可以從旗形導(dǎo)冷片7傳遞到內(nèi)層屏蔽罩10，從而在內(nèi)層屏蔽罩10對稱閉合時，形成超低溫保護(hù)環(huán)境。外層屏蔽罩9與內(nèi)層屏蔽罩10分別位于隔熱槽8兩端，因此外層屏蔽罩9內(nèi)層屏蔽罩10不接觸，中間有間隙，同時支撐臂6采用絕熱材料，因此，外層屏蔽罩9保持常溫狀態(tài)，與內(nèi)層屏蔽罩9之間形成間隙隔離，可以防止常溫環(huán)境對內(nèi)層屏蔽罩9內(nèi)的超低溫環(huán)境形成熱輻射；工作介質(zhì)12內(nèi)部與超低溫系統(tǒng)的低溫傳導(dǎo)部件相連，這樣工作介質(zhì)就保持在低溫狀態(tài)，并且處于兩雙層屏蔽罩閉合形成的空腔，可以防止工作介質(zhì)發(fā)生冷凝。當(dāng)介質(zhì)開始工作時，由渦輪5旋轉(zhuǎn)帶動兩個支撐臂6旋轉(zhuǎn)，從而帶動與兩支撐臂6固連的雙層屏蔽罩迅速對稱打開，從而使介質(zhì)迅速暴露在工作環(huán)境中。
[0020]本發(fā)明通過雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩實現(xiàn)工作介質(zhì)超低溫保持，通過支撐臂接觸傳冷實現(xiàn)內(nèi)層屏蔽罩低溫傳導(dǎo)，通過支撐臂上開隔熱槽將雙層屏蔽罩隔開形成間隙，通過伺服電機驅(qū)動渦輪蝸桿傳動實現(xiàn)屏蔽罩快速打開和閉合。
[0021]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫系統(tǒng)包括外層屏蔽罩(9)、內(nèi)層屏蔽罩(10)和工作介質(zhì)(12); 其中，所述外層屏蔽罩(9)和內(nèi)層屏蔽罩(10)組成雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩，為所述工作介質(zhì)(12)提供超低溫環(huán)境，而所述工作介質(zhì)(12)位于所述雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩閉合形成的空腔中；所述外層屏蔽罩(9)與所述內(nèi)層屏蔽罩(10)之間不接觸，以有效防止熱輻射。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫系統(tǒng)還包括導(dǎo)冷臺(11)，所述導(dǎo)冷臺(11)與制造超低溫的設(shè)備相連，且與所述內(nèi)層屏蔽罩(10)相連，從而在所述內(nèi)層屏蔽罩(10)內(nèi)形成超低溫保護(hù)環(huán)境。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述工作介質(zhì)(12)—端與所述制造超低溫的設(shè)備相連，另一端暴露在工作環(huán)境中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述制造超低溫的設(shè)備中包括用于導(dǎo)熱/導(dǎo)冷的傳導(dǎo)元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫系統(tǒng)還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置能夠根據(jù)指令驅(qū)使所述外層屏蔽罩(9)和內(nèi)層屏蔽罩(10)同時對稱地打開或閉合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩，其特征在于，所述外層屏蔽罩(9)和內(nèi)層屏蔽罩(10)均分為左右兩對稱部分，所述外層屏蔽罩(9)和內(nèi)層屏蔽罩(10)的各對稱部分分別固連于對稱兩支撐臂(6)中的支撐臂隔熱槽的兩端，所述支撐臂(6)采用絕熱材料，其隔熱槽能夠有效防止所述內(nèi)外層屏蔽罩(9、10)通過支撐臂(6)進(jìn)行熱傳導(dǎo)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括伺服電機(2)、蝸桿(4)和兩渦輪(5)，所述兩渦輪(5)與所述蝸桿(4)嚙合，且與所述兩支撐臂￠)同軸固連，所述伺服電機(2)驅(qū)動所述蝸桿(4)轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使所述兩渦輪(5)及兩支撐臂(6)隨之反方向轉(zhuǎn)動，使固連于所述兩支撐臂(6)上的所述外層屏蔽罩(9)和內(nèi)層屏蔽罩(10)同時對稱地打開或閉合。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置還包括聯(lián)軸器(3)，所述伺服電機(2)與所述蝸桿(4)通過所述聯(lián)軸器(3)連接。
【專利摘要】一種超低溫雙層屏蔽罩保溫系統(tǒng)，包括支架、伺服電機、聯(lián)軸器、蝸桿、渦輪、支撐臂、旗形導(dǎo)冷片、隔離槽、外層屏蔽罩、內(nèi)層屏蔽罩、導(dǎo)冷臺和工作介質(zhì)。本發(fā)明通過雙層結(jié)構(gòu)屏蔽罩實現(xiàn)工作介質(zhì)超低溫保持，通過支撐臂接觸傳冷實現(xiàn)內(nèi)層屏蔽罩低溫傳導(dǎo)，通過支撐臂上開隔熱槽將雙層屏蔽罩隔開形成間隙，通過伺服電機驅(qū)動渦輪蝸桿傳動實現(xiàn)屏蔽罩快速打開和閉合。本發(fā)明實現(xiàn)了工作介質(zhì)超低溫保持，對超低溫?zé)醾鲗?dǎo)應(yīng)用工程而言有重要的現(xiàn)實意義。
【IPC分類】G12B17/06
【公開號】CN105405470
【申請?zhí)枴緾N201510983221
【發(fā)明人】馬利平, 劉衍, 漆小波, 徐德
【申請人】中國科學(xué)院自動化研究所
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月24日