本技術(shù)涉及制冷機(jī)，特別涉及一種減振波紋管組件及制冷機(jī)。

背景技術(shù)：

1、超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)要保障能夠正常運(yùn)行，前提條件是要給其提供一個(gè)穩(wěn)定安靜的低溫環(huán)境，而能夠提供這個(gè)低溫環(huán)境的設(shè)備，目前普遍使用的就是稀釋制冷機(jī)，而脈管制冷機(jī)又是稀釋制冷機(jī)上最常用的預(yù)冷設(shè)備。

2、但是脈管制冷機(jī)在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這個(gè)振動(dòng)會(huì)沿著稀釋制冷機(jī)由上往下逐步傳導(dǎo)到最下層量子芯片安裝區(qū)域，進(jìn)而影響量子芯片正常穩(wěn)定的工作，

3、現(xiàn)有技術(shù)中，脈管制冷機(jī)的減振是通過(guò)波紋管進(jìn)行減振，其連接方式主要是：低溫恒溫器的頂部安裝一個(gè)常溫法蘭，它通過(guò)波紋管安裝到二級(jí)支架的頂部支架上。波紋管兩端與二級(jí)支架的頂部支架和常溫法蘭在連接時(shí)通過(guò)焊接而成，這樣波紋管機(jī)械地將低溫恒溫器的支架和常溫法蘭隔離，使得振動(dòng)不會(huì)往下傳遞到低溫恒溫器，同時(shí)與低溫恒溫器的常溫冷盤(pán)下面的組件形成一個(gè)密封空間。但是此種減振結(jié)構(gòu)存在以下問(wèn)題：

4、1、減振結(jié)構(gòu)引入了一個(gè)二級(jí)支架，增加了結(jié)構(gòu)的體積，同樣條件下占據(jù)了更多的安裝空間；

5、2、波紋管由于徑向剛度相對(duì)于垂向剛度非常小，因此對(duì)脈管制冷機(jī)產(chǎn)生的徑向振動(dòng)衰減很差，徑向振動(dòng)無(wú)法有效抑制，引起結(jié)構(gòu)額外的橫擺或者剪切，最終振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲耦合到到量子芯片噪聲中，此外額外振動(dòng)也會(huì)增加稀釋制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)10mk級(jí)溫度調(diào)控難度，使得量子芯片正常運(yùn)行所需的極低溫環(huán)境更難保證；

6、3、由于徑向振動(dòng)對(duì)波紋管有剪切作用，容易引起波紋管兩端連接面的疲勞失效，降低波紋管的使用壽命，此外焊接方式連接也不利于后期的更換和維護(hù)。

7、因此，如何提高制冷機(jī)的減振效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種減振波紋管組件，能夠有效提高其減振效果，另一個(gè)目的是提供一種包括上述減振波紋管組件的制冷機(jī)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種減振波紋管組件，包括：

4、波紋管主體、波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭，所述波紋管主體的兩端分別與所述波紋管上連接法蘭和所述波紋管下連接法蘭連接，所述波紋管上連接法蘭用于與冷頭的安裝法蘭連接，所述波紋管下連接法蘭用于與常溫冷盤(pán)連接；

5、可伸縮支撐組件，所述可伸縮支撐組件分別與所述冷頭和所述常溫冷盤(pán)直接或間接連接。

6、優(yōu)選地，可伸縮支撐組件為空簧組件，所述空簧組件的兩端分別與所述波紋管上連接法蘭和所述波紋管下連接法蘭連接。

7、優(yōu)選地，所述空簧組件包括空簧主體、空簧上端板和空簧下端板，所述空簧主體的兩端分別與所述空簧上端板和所述空簧下端板連接，所述空簧上端板與所述波紋管上連接法蘭連接，所述空簧下端板與所述波紋管下連接法蘭連接。

8、優(yōu)選地，所述空簧組件還包括空簧調(diào)節(jié)桿和調(diào)節(jié)螺母，所述安裝法蘭和所述波紋管上連接法蘭設(shè)有供所述空簧調(diào)節(jié)桿穿過(guò)的安裝孔，所述空簧調(diào)節(jié)桿的下端與所述空簧上端板連接，所述調(diào)節(jié)螺母螺紋連接在所述空簧調(diào)節(jié)桿的上端。

9、優(yōu)選地，所述空簧上端板與所述波紋管上連接法蘭卡接，所述空簧下端板與所述波紋管下連接法蘭卡接。

10、優(yōu)選地，所述空簧上端板的上端面和所述空簧下端板的下端面分別設(shè)有楔形凹槽，所述波紋管上連接法蘭的下端面和所述波紋管下連接法蘭的上端面分別設(shè)有與所述楔形凹槽相互配合的楔形凸臺(tái)。

11、優(yōu)選地，所述安裝法蘭的上端設(shè)有配重環(huán)。

12、優(yōu)選地，所述配重環(huán)通過(guò)磁性吸附在所述安裝法蘭的上端面。

13、優(yōu)選地，所述波紋管上連接法蘭和所述波紋管下連接法蘭之間設(shè)有多組沿圓周方向均勻分布的所述空簧組件。

14、優(yōu)選地，所述可伸縮支撐組件包括可伸縮支撐桿和徑向衰減元件，所述可伸縮支撐桿的一端與所述冷頭連接，所述徑向衰減元件連接于所述常溫冷盤(pán)上，所述可伸縮支撐桿的另一端鉸接于所述徑向衰減元件，所述可伸縮支撐桿的軸線(xiàn)相對(duì)于所述冷頭的軸線(xiàn)傾斜設(shè)置。

15、優(yōu)選地，所述常溫冷盤(pán)的上端設(shè)有用于容置所述波紋管下連接法蘭的凹槽。

16、一種制冷機(jī)，包括上述任一項(xiàng)所述的減振波紋管組件。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

18、1、波紋管主體通過(guò)波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭與冷頭和常溫冷盤(pán)連接，相對(duì)于現(xiàn)有的減振組件可以省去二級(jí)支架，因此可以使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，同等條件下會(huì)降低整機(jī)的重量，并且會(huì)減少占地面積。

19、2、波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭之間設(shè)有空簧組件，空簧組件具有較好的垂向剛度和徑向剛度，垂向上既能對(duì)脈管制冷機(jī)的冷頭起到支撐作用，避免了波紋管主體直接支撐冷頭，從而提高了波紋管的使用壽命，也提升了波紋管本體自身垂向減振效果，而且空簧組件在垂向上也具有一定的減振效果，空簧組件還能吸收冷頭傳遞的徑向振動(dòng)，從而起到徑向減振作用，徑向振動(dòng)被空簧組件吸收后，避免了徑向振動(dòng)直接對(duì)波紋管主體形成剪切作用，進(jìn)一步提升了波紋管主體的使用壽命。

20、3、冷頭和常溫冷盤(pán)之間設(shè)有可伸縮支撐桿和徑向衰減元件，可伸縮支撐桿傾斜設(shè)置，不但可起到軸向和徑向的減振作用，而且還可以對(duì)冷頭起到支撐作用，此外通過(guò)徑向衰減元件可以起到徑向減振作用。

技術(shù)特征：

1.一種減振波紋管組件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述可伸縮支撐組件為空簧組件(6)，所述空簧組件(6)的兩端分別與所述波紋管上連接法蘭(2)和所述波紋管下連接法蘭(3)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述空簧組件(6)包括空簧主體(61)、空簧上端板(62)和空簧下端板(63)，所述空簧主體(61)的兩端分別與所述空簧上端板(62)和所述空簧下端板(63)連接，所述空簧上端板(62)與所述波紋管上連接法蘭(2)連接，所述空簧下端板(63)與所述波紋管下連接法蘭(3)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述空簧組件(6)還包括空簧調(diào)節(jié)桿(7)和調(diào)節(jié)螺母(8)，所述安裝法蘭(41)和所述波紋管上連接法蘭(2)設(shè)有供所述空簧調(diào)節(jié)桿(7)穿過(guò)的安裝孔，所述空簧調(diào)節(jié)桿(7)的下端與所述空簧上端板(62)連接，所述調(diào)節(jié)螺母(8)螺紋連接在所述空簧調(diào)節(jié)桿(7)的上端。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述空簧上端板(62)與所述波紋管上連接法蘭(2)卡接，所述空簧下端板(63)與所述波紋管下連接法蘭(3)卡接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述空簧上端板(62)的上端面和所述空簧下端板(63)的下端面分別設(shè)有楔形凹槽，所述波紋管上連接法蘭(2)的下端面和所述波紋管下連接法蘭(3)的上端面分別設(shè)有與所述楔形凹槽相互配合的楔形凸臺(tái)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述安裝法蘭(41)的上端設(shè)有配重環(huán)(9)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述配重環(huán)(9)通過(guò)磁性吸附在所述安裝法蘭(41)的上端面。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述波紋管上連接法蘭(2)和所述波紋管下連接法蘭(3)之間設(shè)有多組沿圓周方向均勻分布的所述空簧組件(6)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述可伸縮支撐組件包括可伸縮支撐桿(10)和徑向衰減元件(11)，所述可伸縮支撐桿(10)的一端與所述冷頭(4)連接，所述徑向衰減元件(11)連接于所述常溫冷盤(pán)(5)上，所述可伸縮支撐桿(10)的另一端鉸接于所述徑向衰減元件(11)，所述可伸縮支撐桿(10)的軸線(xiàn)相對(duì)于所述冷頭(4)的軸線(xiàn)傾斜設(shè)置。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振波紋管組件，其特征在于，所述常溫冷盤(pán)(5)的上端設(shè)有用于容置所述波紋管下連接法蘭(3)的凹槽。

12.一種制冷機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的減振波紋管組件。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種減振波紋管組件及制冷機(jī)，包括：波紋管主體、波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭以及可伸縮支撐組件，波紋管主體的兩端分別與波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭連接，波紋管上連接法蘭與冷頭的安裝法蘭連接，波紋管下連接法蘭與常溫冷盤(pán)連接，可伸縮支撐組件分別與冷頭和常溫冷盤(pán)直接或間接連接。通過(guò)波紋管上連接法蘭和波紋管下連接法蘭，相對(duì)于現(xiàn)有減振組件可以省去二級(jí)支架，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，同等條件下會(huì)降低整機(jī)的重量，并且會(huì)減少占地面積。此外通過(guò)可伸縮支撐組件即可以對(duì)冷頭起到支撐作用，還便于調(diào)整波紋管主體處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，因此能夠提升波紋管主體的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：郭居上,方翁武,安銳,徐友武,王西偉,潘岳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：量子科技長(zhǎng)三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心
技術(shù)研發(fā)日：20231222
技術(shù)公布日：2025/1/6