一种脉管制冷机减振支撑装置的制作方法

1.本实用新型涉及量子芯片相关技术领域，更准确的说涉及一种脉管制冷机减振支撑装置。


背景技术：

2.超导量子计算机量子芯片的稳定控制温度为毫开(mk)级别的极低温，目前通常采用干式稀释制冷机来实现这样的极低温环境，且极低温需要逐级实现，通过预冷和稀释制冷来实现。首先通过预冷达到4k的温度，4k级的温度通常采用gifford-mcmahon(gm)型低温制冷机和脉冲管型脉管制冷机来实现，脉管制冷机根据旋转阀是否与脉管制冷机是一体的分一体型和分离型两种。其中一体型脉管制冷机，由于旋转阀切换以及气库小孔阀的调节带来的振动直接传递给脉管底部，再随着冷盘传递到芯片区，导致芯片区变形过大，另外振动也会影响稀释制冷回路的的制冷效果，导致混合室冷盘难以达到mk级别，从而影响对芯片工作区温度状态，使得难以稳定控制量子态，此外一体型脉管制冷机在维修或者保养旋转阀时只能拆除整个脉管制冷机，维保程度复杂。因此，目前多采用分离型脉管制冷机，其将旋转阀固定在稀释制冷机外围的一个支撑装置上，这样的支撑装置能吸收大部分的振动，减振效果能在一定程度上优化。
3.现有的减振支撑装置需要增加一根安装在地面上的立柱，该立柱的体积重量较大，耗材多且占用空间较大。由于立柱较大较重，拆装过程中为了确保安全，需要使用额外的辅助夹持装置在安装时夹住立柱，且通常需要两人配合操作，拆装耗时耗力，材料和人工成本均较高。此外，现有的减振支撑装置减振效果不够理想，现有分离型脉管制冷机的旋转阀安装在立柱上，旋转阀切换时电机振动虽然大部分会传递到立柱再传递到地面耗散，但是还是有一部分会传递到脉管制冷机，甚至极端情况下引起立柱的共振，反而失去了减振效果，此外旋转阀到脉管制冷机的柔性软管长度增加后刚度降低更容易受迫振动，使得旋转阀的振动通过柔性软管传到脉管制冷机时放大了振动。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种脉管制冷机减振支撑装置，安装在稀释制冷机支撑框架上，接近脉管制冷机，使用更短的柔性连接管，且旋转阀支撑组件采用阻尼支撑件，多方面降低脉管制冷机的振动。
5.为了达到上述目的，本实用新型提供一种脉管制冷机减振支撑装置，包括安装在稀释制冷机支撑框架侧部的支撑组件及与所述支撑组件结合安装的阻尼支撑组件，所述阻尼支撑组件顶部安装旋转阀，所述旋转阀通过连接管与脉管制冷机冷头连接。
6.优选地，所述支撑组件包括安装在稀释制冷机支撑框架侧部的若干竖向连接板，以及与所述竖向连接板侧部连接的横向支撑件，所述阻尼支撑组件安装在所述横向支撑件顶部。
7.优选地，所述横向支撑件为支撑板。
8.优选地，所述阻尼支撑组件包括旋转阀支撑板和安装在所述旋转阀支撑板底部的若干连接阻尼元件，所述连接阻尼元件与所述横向支撑件的顶部连接，所述旋转阀安装在所述旋转阀支撑板的顶部。
9.优选地，所述脉管制冷机减振支撑装置与脉管制冷机相邻设置。
10.优选地，所述阻尼支撑组件包括至少四个均匀分布的所述连接阻尼元件。
11.优选地，包括两端分别与所述横向支撑件及所述竖向连接板连接的若干加强筋。
12.优选地，所述横向支撑件包括若干横梁和若干纵梁，所述横梁与所述纵梁互相平行，且所述横梁与所述纵梁交错连接形成横向支撑件。
13.优选地，所述竖向连接板的顶端连接纵向连接板，所述纵向连接板的两端分别连接垂直连接板，所述垂直连接板与所述竖向连接板平行。
14.优选地，所述横梁与所述垂直连接板连接。
15.优选地，包括两端分别与所述纵梁及所述纵向连接板连接的若干加强筋。
16.与现有技术相比，本实用新型公开的一种脉管制冷机减振支撑装置的优点在于：所述脉管制冷机减振支撑装置直接安装在稀释制冷机的支撑框架上，结构更加紧凑，总耗材更少，无需在地面上设置旋转阀的支撑装置，不占用额外的空间；所述脉管制冷机减振支撑装置采用板材零件构成，单个零件质量体积较小，拼接方便快捷，单人即可完成，且安全性更好，拆装成本更低；所述脉管制冷机减振支撑装置在旋转阀下方设置阻尼支撑组件，提高对旋转阀的减振吸振作用，此外旋转阀到脉管制冷机的连接柔性管的长度缩短，节省材料，同时气体传输过程中几乎不会放大通过旋转阀柔性软管传递的振动，减少了旋转阀通过柔性连接管传递给脉管制冷机冷头的振动。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.如图1所示为本实用新型一种脉管制冷机减振支撑装置第一个较佳实施例的结构示意图。
19.如图2所示为本实用新型一种脉管制冷机减振支撑装置第一个较佳实施例的立体放大结构示意图。
20.如图3所示为本实用新型一种脉管制冷机减振支撑装置第二个较佳实施例的结构示意图。
21.如图4所示为本实用新型一种脉管制冷机减振支撑装置第二个较佳实施例的立体结构示意图。
22.如图5所示为本实用新型一种脉管制冷机减振支撑装置第二个较佳实施例的立体放大结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1和图2所示，为本技术第一个较佳实施例的结构示意图，所述脉管制冷机减振支撑装置5包括安装在稀释制冷机支撑框架1侧部的支撑组件及与支撑组件结合安装的阻尼支撑组件53。其中，支撑组件包括安装在稀释制冷机支撑框架1侧部的若干竖向连接板51，以及与竖向连接板51侧部连接的横向支撑件52，阻尼支撑组件53安装在横向支撑件52顶部。阻尼支撑组件53顶部安装旋转阀4，旋转阀4通过连接管3与脉管制冷机冷头2连接。支撑组件和阻尼支撑组件53实现对旋转阀4的减振支撑功能。脉管制冷机冷头2与稀释制冷机11连接，稀释制冷机11与稀释制冷机支撑框架1结合安装。优选所述脉管制冷机减振支撑装置5邻近脉管制冷机设置。连接管3优选为柔性管，方便布设。支撑组件还可以采用其他类似形式。
25.所述脉管制冷机减振支撑装置5与稀释制冷机11通过稀释制冷机支撑框架1形成一体结构，结构紧凑，且所述脉管制冷机减振支撑装置5不占用地面空间。所述脉管制冷机减振支撑装置5采用板材零件构成，单个零件质量体积较小，拼接方便快捷，单人即可完成，且安全性更好，拆装成本更低。所述脉管制冷机减振支撑装置5在旋转阀4下方设置阻尼支撑组件53，提高对旋转阀4的减振吸振作用，此外脉管制冷机冷头2到旋转阀4的柔性连接管长度更短，旋转阀4到脉管制冷机的柔性连接管的长度更短，节省材料，同时气体传输过程中几乎不会放大通过旋转阀柔性软管传递的振动，减少了旋转阀4通过柔性连接管传递给脉管制冷机冷头的振动，使得脉管制冷机的振动达到一个极低的水平，满足稀释制冷机对振动的要求。
26.具体的，横向支撑件52优选为支撑板，为阻尼支撑组件53提供平整的的安装面。阻尼支撑组件53包括旋转阀支撑板531和安装在旋转阀支撑板531底部的若干连接阻尼元件532，连接阻尼元件532与横向支撑件52的顶部连接，旋转阀4安装在旋转阀支撑板531的顶部。优选所述阻尼支撑组件53包括至少四个均匀分布的连接阻尼元件532，通过阻尼元件532对旋转阀支撑板531形成稳定的支撑。
27.如图3至图5所示，为本技术第二个较佳实施例的结构示意图，所述脉管制冷机减振支撑装置包括安装在稀释制冷机支撑框架1侧部的若干竖向连接板51，与竖向连接板51侧部连接的横向支撑件52a，安装在横向支撑件52a顶部的阻尼支撑组件53，两端分别与横向支撑件52a及竖向连接板51连接的若干加强筋54。阻尼支撑组件53顶部安装旋转阀4，旋转阀4通过柔性连接管3与脉管制冷机冷头2连接。横向支撑件52a的重量更轻，且通过加强筋54可以加强支撑组件的稳定性。
28.具体的，横向支撑件52a包括若干横梁521和若干纵梁522，横梁521与纵梁522互相平行，且横梁521与纵梁522交错连接形成横向支撑件52a。横向支撑件52a结构稳定，且形成纵横交错的镂空结构，重量更轻。
29.竖向连接板51的顶端连接纵向连接板511，纵向连接板511的两端分别连接垂直连接板512，垂直连接板512与竖向连接板51平行。横梁521与垂直连接板512连接，提高横向支撑件52a的连接稳固性。
30.加强筋54的两端分别与纵梁522及纵向连接板511连接，或者加强筋54的两端分别
与横梁521及纵向连接板511连接。优选加强筋54与横向支撑件52a的边缘部分连接，为阻尼支撑组件53提供更多安装空间。
31.值得注意的是，所述横向支撑件还可采用其他类似的加强支撑刚度的板、筋连接方式，不限于上述实施例。
32.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，包括安装在稀释制冷机支撑框架侧部的支撑组件及与所述支撑组件结合安装的阻尼支撑组件，所述阻尼支撑组件顶部安装旋转阀，所述旋转阀通过连接管与脉管制冷机冷头连接。2.如权利要求1所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述支撑组件包括安装在稀释制冷机支撑框架侧部的若干竖向连接板，以及与所述竖向连接板侧部连接的横向支撑件，所述阻尼支撑组件安装在所述横向支撑件顶部。3.如权利要求2所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述横向支撑件为支撑板。4.如权利要求2或3所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述阻尼支撑组件包括旋转阀支撑板和安装在所述旋转阀支撑板底部的若干连接阻尼元件，所述连接阻尼元件与所述横向支撑件的顶部连接，所述旋转阀安装在所述旋转阀支撑板的顶部。5.如权利要求4所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述脉管制冷机减振支撑装置与脉管制冷机相邻设置。6.如权利要求4所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述阻尼支撑组件包括至少四个均匀分布的所述连接阻尼元件。7.如权利要求2所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，包括两端分别与所述横向支撑件及所述竖向连接板连接的若干加强筋。8.如权利要求2所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述横向支撑件包括若干横梁和若干纵梁，所述横梁与所述纵梁互相平行，且所述横梁与所述纵梁交错连接形成横向支撑件。9.如权利要求8所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述竖向连接板的顶端连接纵向连接板，所述纵向连接板的两端分别连接垂直连接板，所述垂直连接板与所述竖向连接板平行。10.如权利要求9所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，所述横梁与所述垂直连接板连接。11.如权利要求9所述的脉管制冷机减振支撑装置，其特征在于，包括两端分别与所述纵梁及所述纵向连接板连接的若干加强筋。

技术总结
本实用新型提供一种脉管制冷机减振支撑装置，包括安装在稀释制冷机支撑框架侧部的若干竖向连接板，与所述竖向连接板侧部连接的横向支撑件，以及安装在所述横向支撑件顶部的阻尼支撑组件，所述阻尼支撑组件顶部安装旋转阀，所述旋转阀通过柔性连接管与脉管制冷机冷头连接。所述脉管制冷机减振支撑装置结构紧凑，不占用额外的空间，拼接方便快捷，拆装成本更低，且减振效果更好。且减振效果更好。且减振效果更好。


技术研发人员：郭居上 方翁武 徐友武
受保护的技术使用者：量子科技长三角产业创新中心
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/7/23