一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種支撐結(jié)構(gòu)，具體涉及一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)。所述真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)包括底板、內(nèi)支腿管、外支腿管、容器內(nèi)膽的內(nèi)下封頭和容器外層的外下封頭，所述內(nèi)支腿管和外支腿管為同軸雙層圓管，所述內(nèi)支腿管的上端和內(nèi)下封頭相連接，所述內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件，所述彈簧組件的底端固定在底板上，所述外支腿管的上端和外下封頭相連接，所述外支腿管的下端固定在底板上。本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)一方面作為真空多層低溫容器整體的支座，解決了內(nèi)膽和外層之間的支撐問題，另一方面，解決了一直難以攻克的應(yīng)力補償問題。
【專利說明】一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種支撐結(jié)構(gòu)，具體涉及一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]真空多層低溫容器的設(shè)計使用中支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣是非常關(guān)鍵的問題，也是業(yè)內(nèi)人士一直不斷研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，因為支撐系統(tǒng)不僅承載著整個容器和介質(zhì)的重量以及各種沖擊力的作用，而且在容器的內(nèi)膽和外層之間同時起到連接與支撐的作用——即低溫容器的冷端與熱端的連接橋梁。因此一種結(jié)構(gòu)良好的低溫容器的支撐系統(tǒng)不僅需要考慮材料的機械強度、低溫韌性以及絕熱能力的特性，而且要考慮低溫介質(zhì)對內(nèi)膽所產(chǎn)生的應(yīng)力補償問題。真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層因溫差而變形不協(xié)調(diào)，在支撐系統(tǒng)的剛性連接部位產(chǎn)生局部溫差應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過一定的極限時，就會導(dǎo)致支撐系統(tǒng)的損壞。
[0003]中國專利CN101758977A公開了一種重型夾套低溫深冷貯罐的內(nèi)罐的支撐結(jié)構(gòu)，貯罐的內(nèi)罐通過至少三根吊帶懸掛在外罐的內(nèi)壁上，所述的吊帶的一端沿周向均勻固定在內(nèi)罐的底部封頭外壁上、另一端沿周向均勻固定在外罐的內(nèi)壁上，在貯罐的內(nèi)罐和外罐之間的上部和下部，分別沿周向均與設(shè)置有至少三處支撐結(jié)構(gòu)，每處支撐結(jié)構(gòu)包括:固定于內(nèi)罐外壁上的一對夾板、固定于外罐內(nèi)壁上的固定環(huán)和放置于一對夾板和固定環(huán)之間的支撐柱，所述的夾板與貯罐的軸向平行，所述的支撐柱垂直于內(nèi)罐外壁和外罐內(nèi)壁，支撐柱設(shè)置在內(nèi)罐外壁和外罐內(nèi)壁之間。該專利僅為內(nèi)罐和外罐之間的支撐結(jié)構(gòu)，而非重型夾套低溫深冷貯罐整體的支撐結(jié)構(gòu)。
[0004]因此，研制一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)非常有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)，一方面作為真空多層低溫容器整體的支座，解決了內(nèi)膽和外層之間的支撐問題，另一方面，解決了一直難以攻克的應(yīng)力補償問題。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底板、內(nèi)支腿管、外支腿管、容器內(nèi)膽的內(nèi)下封頭和容器外層的外下封頭，所述內(nèi)支腿管和外支腿管為同軸雙層圓管，所述內(nèi)支腿管的上端和內(nèi)下封頭相連接，所述內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件，所述彈簧組件的底端固定在底板上，所述外支腿管的上端和外下封頭相連接，所述外支腿管的下端固定在底板上。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中，真空多層低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)為一支撐管，真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層分別焊接在該支撐管上，內(nèi)膽和外層之間為阻止熱傳遞的真空層，由于內(nèi)膽和外層之間存在溫差，在熱脹冷縮的作用下內(nèi)膽和外層與支撐結(jié)構(gòu)的連接處產(chǎn)生應(yīng)力，易導(dǎo)致容器的損壞。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中內(nèi)外兩層容器采用內(nèi)支腿管和外支腿管雙支撐，內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件，解決了真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層因溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力的補償問題，另外，作為真空多層低溫容器整體的支座，解決了內(nèi)膽和外層的支撐問題。
[0009]優(yōu)選所述彈簧組件內(nèi)設(shè)有彈簧固定管，所述彈簧固定管的底端固定在底板上。
[0010]優(yōu)選所述底板上設(shè)有基礎(chǔ)環(huán)，所述彈簧組件的下端焊接在基礎(chǔ)環(huán)上。
[0011]優(yōu)選所述底板上設(shè)有支撐環(huán)，所述外支腿管的下端焊接在支撐環(huán)上。
[0012]更優(yōu)選的，所述底板上設(shè)有與底板一體的支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)，所述支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)為同心圓環(huán)。
[0013]優(yōu)選所述支撐環(huán)的外表面設(shè)有筋板，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的頂端固定在外支腿管的外表面上。
[0014]優(yōu)選所述內(nèi)支腿管的上端與內(nèi)下封頭的連接處設(shè)有墊板，所述內(nèi)支腿管的上端焊接在墊板的下表面上，所述墊板的上表面焊接在內(nèi)下封頭上。
[0015]優(yōu)選所述內(nèi)下封頭和墊板的外表面設(shè)有絕熱層。
[0016]優(yōu)選所述底板、外支腿管、容器內(nèi)膽和容器外層形成真空內(nèi)腔。
[0017]優(yōu)選所述真空多層低溫容器的底部設(shè)置有3-4個支撐結(jié)構(gòu)；最優(yōu)選的為設(shè)置4個支撐結(jié)構(gòu)。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:本發(fā)明提供的真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)，一方面作為真空多層低溫容器整體的支座，解決了內(nèi)膽和外層的支撐問題，另一方面，在內(nèi)支腿管的底部設(shè)有彈簧組件，解決了真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層因溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力的補償問題；并且該真空多層低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力補償部分和支撐部分為一體設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單。
[0019]另外，本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)中設(shè)計有絕熱層和真空內(nèi)腔，解決了支撐結(jié)構(gòu)中同時滿足機械強度和減少漏熱兩個相互矛盾的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述的真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)的剖視圖
[0021]圖2為本發(fā)明所述的真空多層低溫容器底部及支撐結(jié)構(gòu)的剖視圖
[0022]圖3為本發(fā)明所述的真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)中底板的剖視圖
[0023]其中:1.底板，2.筋板，3.支撐環(huán)，4.彈簧組件，5.彈簧固定管，6.外支腿管，7.內(nèi)支腿管，8.外下封頭，9.絕熱層，10.墊板，11內(nèi)下封頭，12.基礎(chǔ)環(huán)。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步詳細的描述，但本發(fā)明范圍并不限于這些實施例。
[0025]本發(fā)明提供的一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)，見圖1，包括底板1、內(nèi)支腿管
7、外支腿管6、容器內(nèi)膽的內(nèi)下封頭11和容器外層的外下封頭8，所述內(nèi)支腿管和外支腿管為同軸雙層圓管，所述內(nèi)支腿管的上端和內(nèi)下封頭相連接，所述內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件4，所述彈簧組件4的底端固定在底板上，所述外支腿管6的上端和外下封頭8相連接，所述外支腿管6的下端固定在底板I上。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中，真空多層低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)為一根支撐管，真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層分別焊接在該支撐管上，內(nèi)膽和外層之間為阻止熱傳遞的真空層；另一種改進的支撐結(jié)構(gòu)會含有底板1、內(nèi)支腿管7、外支腿管6、容器內(nèi)膽的內(nèi)下封頭11和容器外層的外下封頭8，內(nèi)支腿管和外支腿管為同軸雙層圓管，內(nèi)支腿管的上端和內(nèi)下封頭相連接，內(nèi)支腿管的下端固定在底板上，外支腿管6的上端和外下封頭8相連接，所述外支腿管6的下端固定在底板上。真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層因溫差而變形不協(xié)調(diào)，在支撐系統(tǒng)的剛性連接部位產(chǎn)生局部溫差應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過一定的極限時，就會導(dǎo)致支撐系統(tǒng)的損壞。本發(fā)明中，內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件，解決了真空多層低溫容器的內(nèi)膽和外層因溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力的補償問題，另外，作為真空多層低溫容器整體的支座，解決了內(nèi)膽和外層的支撐問題，且該真空多層低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力補償部分和支撐部分為一體設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單。
[0027]為了在完成應(yīng)力補償作用的同時保證支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所述彈簧組件內(nèi)設(shè)有彈簧固定管5，所述彈簧固定管的底端固定在底板上。為了增強支撐結(jié)構(gòu)的強度和使剛性連接部位更加穩(wěn)固，所述底板I上設(shè)有基礎(chǔ)環(huán)17，所述彈簧組件4的下端焊接在基礎(chǔ)環(huán)12上。所述底板I上設(shè)有支撐環(huán)3，所述外支腿管的下端焊接在支撐環(huán)上。本發(fā)明更優(yōu)選的方案為:所述底板上設(shè)有與底板一體的支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)，所述支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)為同心圓環(huán)，見圖3，這樣的設(shè)計可使支撐系統(tǒng)更穩(wěn)固。為了進一步加強外支撐管和支撐環(huán)之間連接的牢固性，所述支撐環(huán)的外表面設(shè)有筋板2，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的頂端固定在外支腿管的外表面上。
[0028]為了使容器的內(nèi)膽受力更均勻，所述內(nèi)支腿管的上端與內(nèi)下封頭的連接處設(shè)有墊板10，所述內(nèi)支腿管的上端焊接在墊板的下表面上，所述墊板的上表面焊接在內(nèi)下封頭上。
[0029]所述內(nèi)下封頭和墊板的外表面設(shè)有絕熱層9。所述底板1、外支腿管6、容器內(nèi)膽和容器外層形成真空內(nèi)腔。在真空多層低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)中設(shè)置絕熱層和真空內(nèi)腔，解決了支撐結(jié)構(gòu)中同時滿足機械強度和減少漏熱兩個相互矛盾的問題。
[0030]本發(fā)明中，可以根據(jù)容器的大小和重量來設(shè)置不同數(shù)量的支撐結(jié)構(gòu)，為了獲得更好的支撐效果，所述真空多層低溫容器的底部優(yōu)選設(shè)置有3-4個支撐結(jié)構(gòu)，最優(yōu)選的為設(shè)置4個支撐結(jié)構(gòu)。
[0031 ] 本實施例中的不同技術(shù)特征可以選擇使用。
【權(quán)利要求】
1.一種真空多層低溫容器用支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底板(I)、內(nèi)支腿管(7)、外支腿管(6)、容器內(nèi)膽的內(nèi)下封頭(11)和容器外層的外下封頭(8)，所述內(nèi)支腿管和外支腿管為同軸雙層圓管，所述內(nèi)支腿管的上端和內(nèi)下封頭相連接，所述內(nèi)支腿管的下端設(shè)有彈簧組件(4)，所述彈簧組件(4)的底端固定在底板上，所述外支腿管(6)的上端和外下封頭(8)相連接，所述外支腿管(6)的下端固定在底板(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈簧組件內(nèi)設(shè)有彈簧固定管(5 )，所述彈簧固定管的底端固定在底板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底板(I)上設(shè)有基礎(chǔ)環(huán)(12)，所述彈簧組件的下端焊接在基礎(chǔ)環(huán)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底板(I)上設(shè)有支撐環(huán)(3)，所述外支腿管的下端焊接在支撐環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底板上設(shè)有與底板一體的支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)，所述支撐環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)為同心圓環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐環(huán)的外表面設(shè)有筋板(2)，所述筋板的底端固定在底板上，筋板的頂端固定在外支腿管的外表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)支腿管的上端與內(nèi)下封頭的連接處設(shè)有墊板(10)，所述內(nèi)支腿管的上端焊接在墊板的下表面上，所述墊板的上表面焊接在內(nèi)下封頭上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)下封頭和墊板的外表面設(shè)有絕熱層(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底板(I)、外支腿管(6)、容器內(nèi)膽和容器外層形成真空內(nèi)腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述真空多層低溫容器的底部設(shè)置有3-4個支撐結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F17C13/00GK103470948SQ201210187451
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】馬玉坤, 路蘭卿, 任宏杰, 陳斌武, 滕磊軍, 楊繼志, 李喜, 成清校, 林玉峰, 賀明, 趙彤 申請人:北京航天試驗技術(shù)研究所