一种机架及自由活塞分置式斯特林制冷机制造技术

根据本发明专利技术的机架以及自由活塞分置式斯特林制冷机,机架包括法兰以及两个活塞管，两个活塞管分别设置在法兰上，对称分布于法兰的两侧，法兰呈圆盘状，两侧分别设置有第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带，第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带从小到大依次相邻设置，法兰的圆周上分别设有用于与连接管连接的第一凸台、用于充气口第二凸台以及用于接插件口的第三凸台，第一凸台、第二凸台、第三凸台相邻设置，活塞管具有圆柱形内腔，压缩活塞管的轴线与法兰的轴线共线，活塞管外壁上对称设置有内凹的进气槽，进气槽从自由端端部向法兰方向沿轴向设置，进气槽内设置有连通进气槽与活塞管内腔的通孔。

A stand and free piston split Stirling refrigerator

【技术实现步骤摘要】
一种机架及自由活塞分置式斯特林制冷机
本专利技术属于制冷领域，具体涉及一种机架及自由活塞分置式斯特林制冷机。
技术介绍
最近三十年是航天技术、红外技术、原子能技术、超导技术以及低温电子学、低温物理、低温医学和低温生物学迅速发展的时期。作为低温技术的一个重要分支—低温制冷机随着上述科学技术的发展而迅速发展。斯特林制冷机的理论制冷效率等于卡诺效率，其实际运行的效率也是目前所有低温制冷机中效率最高的一种。自由活塞斯特林制冷机机构由WilliamBeale于20世纪60年代提出，其主要特征是采用直线压缩机驱动、柔性弹簧支承、间隙密封结合气体轴承等技术，具有结构紧凑、噪音小、寿命长、可靠性高等优点。目前主流的空间制冷机就是斯特林制冷机和脉管制冷机，从热力学角度看，同温限工作下斯特林制冷机有着更高的效率。由于空间制冷对能耗、寿命及震动有严格要求，如何提高制冷机效率、寿命以及减小震动一直是空间制冷机的主要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种用于直线压缩机的电机支架以及自由活塞分置式斯特林制冷机。本专利技术提供了一种机架，具有这样的特征，包括法兰；以及两个活塞管，分别设置在法兰上，对称分布于法兰的两侧，其中，法兰呈圆盘状，两侧分别设置有第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带，第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带从小到大依次相邻设置，法兰的圆周上分别设有用于与连接管连接的第一凸台、用于充气口的第二凸台以及用于接插件口的第三凸台，第一凸台、第二凸台、第三凸台相邻设置，活塞管具有圆柱形内腔，压缩活塞管的轴线与法兰的轴线共线，活塞管外壁上对称设置有内凹的进气槽，进气槽从自由端端部向法兰方向沿轴向设置，进气槽内设置有连通进气槽与活塞管内腔的通孔。在本专利技术提供的机架中，还可以具有这样的特征：其中，第一圆盘用于放置内轭铁，圆槽与第二圆盘之间具有装配间隙，突起圆带用于定位外轭铁。另外，在本专利技术提供的机架中，还可以具有这样的特征：其中，第一凸台径向设置有连通外部与活塞管内腔的第一通孔。另外，在本专利技术提供的机架中，还可以具有这样的特征：其中，第二凸台径向设置有连通外部与装配间隙的充气通孔，第三凸台径向设置有连通外部与装配间隙的穿线通孔。本专利技术提供了一种自由活塞分置式斯特林制冷机，具有这样的特征，包括压缩机，具有机架；以及膨胀机，膨胀机通过连接管与压缩机连通，其中，机架为上述的任意一种的机架。在本专利技术提供的自由活塞分置式斯特林制冷机中，还可以具有这样的特征：其中，压缩机还包括两个压缩单元，压缩单元具有压缩活塞，压缩活塞具有圆柱形内腔，其外壁上设置有内凹的环形槽和多个凹腔，凹腔内设置有连通圆柱形内腔的节流通孔，压缩活塞开口端的端面上设置有与环形槽连通的通气孔。另外，在本专利技术提供的自由活塞分置式斯特林制冷机中，还可以具有这样的特征：其中，两个压缩活塞分别对称设置在活塞管的圆柱形内腔中，两个压缩活塞的开口端相对设置。另外，在本专利技术提供的自由活塞分置式斯特林制冷机中，还可以具有这样的特征：其中，膨胀机包括排出器、排出器杆、冷头、冷端换热器、膨胀气缸，排出器一端通过排出器杆与膨胀侧板弹簧连接，另一端为自由端。另外，在本专利技术提供的自由活塞分置式斯特林制冷机中，还可以具有这样的特征：其中，冷端换热器为狭缝式换热器，设置在冷头内部并紧贴冷头内壁，冷端换热器与冷头过盈配合。另外，在本专利技术提供的自由活塞分置式斯特林制冷机中，还可以具有这样的特征：其中，排出器、膨胀气缸以及冷头构成膨胀腔。专利技术的作用与效果根据本专利技术的支架及自由活塞分置式斯特林制冷机，支架上的活塞管上设置有长方形凹槽，凹槽内设置有通孔，用于引流背压腔气体经压缩活塞到达压缩腔，防止因气体轴承导致的背压腔压力升高带来的活塞行程下降。另外，本专利技术的自由活塞分置式斯特林制冷机取消了传统自由活塞分置式斯特林的板弹簧结构，以气体轴承的方式来提供所需的径向支撑力。进一步地，膨胀机在排除器上下端均设有导流装置，使通过气流更加平缓均匀，冷端换热器为狭缝换热器通过过盈配合紧贴冷头，有助于提高换热效率减少冷量损失。进一步地，在膨胀机底座设置有一定深度凹槽，防止板弹簧的运动撞击，可以使膨胀机结构更加紧凑，提高了自由活塞分置式斯特林制冷机的循环效率。进一步地，本专利技术提供的符合气体轴承结构以及便于整机装配与紧凑的电机支架使得整机运行更加平稳，解决了气体轴承带来的背压腔压力升高问题提高整机效率，克服了传统支架装配定位难、支架重量大、整机不够紧凑的问题，提高了装配速度及精准度、整机紧凑度及减小了整机重量。附图说明图1是本专利技术实施例中自由活塞分置式斯特林制冷机剖面示意图；图2是本专利技术实施例中电机支架的立体示意图；图3是图2中的A向视图；图4是图3中C-C剖视图；图5是图3中D-D剖视图；图6是图3中E-E剖视图；图7是图2中的B向视图；图8是实施例中压缩活塞的立体示意图；图9是图8中F-F剖视图；图10是实施例中气体轴承内衬套的立体示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的支架及自由活塞分置式斯特林制冷机做具体阐述。实施例如图1所示，自由活塞分置式斯特林制冷机包括压缩机60、膨胀机70。压缩机60与膨胀机70通过连接管6连通。压缩机60包括直线电机1、两个压缩单元4、机架3以及外壳2。如图2、3、4、5、6、7所示，机架3包括法兰32以及设置在法兰中的两个活塞管31。法兰32呈圆盘状，并且在对应两侧分布有圆盘326、圆槽325、圆盘324、突起圆带327，圆盘326、圆槽325、圆盘324、突起圆带327的半径从小到大依次相邻设置。圆盘324用于放置内轭铁部件。圆环凹槽325用于防止整机功率输入过大导致的电机动子运动振幅加大而产生的撞缸。圆盘325与326之间部分挖空，使得圆盘326与圆槽325之间有间隙，用于以减少整机重量、流出引线空间及用于充气，而圆槽325与圆盘326连接处厚度较厚处，用于定位内轭铁模具，方便电机装配。圆盘326上设有突起圆带327，用于方便定位外轭铁，使装配更加高效简单。法兰32圆周上设有凸台321、凸台322、凸台323，三个凸台分别用于连接管6连接口、充气口及接插件口。活塞管31为直管，设置在法兰32中心且与法兰32同轴线，活塞管31两端皆为自由端，两个活塞管31对称分布于法兰32的两侧。活塞管31内开有圆柱形通孔作为活塞腔，两个活塞管31外壁上均对称设置有两个内凹的进气槽311，进气槽311的剖面呈矩形，从自由端端部开始，向法兰32方向沿轴向设置，凹槽内设置有通孔312，通孔312连通进气槽311与活塞管31的活塞腔，目的在于引流背压腔气体经压缩活塞到达压缩腔，防止因气体轴承导致的背压腔压力升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机架,用于压缩机，其特征在于，包括：/n法兰；以及/n两个活塞管，分别设置在所述法兰上，对称分布于所述法兰的两侧，/n其中，所述法兰呈圆盘状，两侧分别设置有第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带，/n所述第一圆盘、所述圆槽、所述第二圆盘、所述突起圆带从小到大依次相邻设置，/n所述法兰的圆周上分别设有用于与连接管连接的第一凸台、用于充气口第二凸台以及用于接插件口的第三凸台，/n所述第一凸台、所述第二凸台、所述第三凸台相邻设置，/n所述活塞管具有圆柱形内腔，所述压缩活塞管的轴线与所述法兰的轴线共线，/n所述活塞管外壁上对称设置有内凹的进气槽，所述进气槽从自由端端部向所述法兰方向沿轴向设置，/n所述进气槽内设置有连通所述进气槽与所述活塞管内腔的通孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种机架,用于压缩机，其特征在于，包括：
法兰；以及
两个活塞管，分别设置在所述法兰上，对称分布于所述法兰的两侧，
其中，所述法兰呈圆盘状，两侧分别设置有第一圆盘、圆槽、第二圆盘、突起圆带，
所述第一圆盘、所述圆槽、所述第二圆盘、所述突起圆带从小到大依次相邻设置，
所述法兰的圆周上分别设有用于与连接管连接的第一凸台、用于充气口第二凸台以及用于接插件口的第三凸台，
所述第一凸台、所述第二凸台、所述第三凸台相邻设置，
所述活塞管具有圆柱形内腔，所述压缩活塞管的轴线与所述法兰的轴线共线，
所述活塞管外壁上对称设置有内凹的进气槽，所述进气槽从自由端端部向所述法兰方向沿轴向设置，
所述进气槽内设置有连通所述进气槽与所述活塞管内腔的通孔。


2.根据权利要求1所述的机架，其特征在于：
其中，所述第一圆盘用于放置内轭铁，
所述圆槽与所述第二圆盘之间具有装配间隙，
所述突起圆带用于定位外轭铁。


3.根据权利要求2所述的机架，其特征在于：
其中，所述第一凸台径向设置有连通外部与所述活塞管内腔的第一通孔。


4.根据权利要求2所述的机架，其特征在于：
其中，所述第二凸台径向设置有连通外部与所述装配间隙的充气通孔，
所述第三凸台径向设置有连通外部与所述装配间隙的穿线通孔。


5.一种自由活塞分置式斯特林制冷机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，梁天晓，倪贤灿，洪昊，张笑宇，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31