一种应用于制冷机的活塞制造技术

本申请公开了一种应用于制冷机的活塞，包括壳体与蓄冷填料，所述的蓄冷填料安装在壳体内，所述的壳体为圆筒状结构，壳体的一端开口处设置有活塞堵盖，所述的活塞堵盖与蓄冷填料之间设置有弹簧，所述的弹簧呈压缩状态，弹簧通过隔挡组件对蓄冷填料施力，弹簧施力使蓄冷填料远离活塞堵盖，壳体的另一端开口处设置有隔挡组件。采用隔挡组件配合活塞堵盖来实现蓄冷填料在壳体内的安装，弹簧对蓄冷填料施力，确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于制冷机的活塞


[0001]本申请涉及GM制冷机
，尤其是涉及一种应用于制冷机的活塞。

技术介绍

[0002]现有技术中，GM(Gifford Mcmahon)制冷机作为一种制冷装置广泛应用于超导核磁共振设备、低温真空泵、低温科研仪器以及高真空半导体设备等。GM制冷机通常包括压缩机和冷头。为了保证GM制冷机能达到10K、4K或更低温度，其冷头的二级活塞填装蓄冷材料。
[0003]中国专利申请“用于GM制冷机二级活塞填料过滤的胀圈组件及二级活塞”；申请(专利)号：CN202020664847.0；公开了所述胀圈组件包括：胀圈，所述胀圈为环形，所述胀圈的外壁设置有沿所述胀圈的周向延伸的环形凸缘，以使所述胀圈与GM制冷机二级活塞装配时具有弹性，便于将所述胀圈推入所述GM制冷机二级活塞内；过滤板，设于所述胀圈的内圈中。
[0004]上述专利申请在活塞壳体内设置有两段填料，在填料的两端均安装胀圈组件实现填料在活塞壳体内的安装。但制冷机在降温运行数次后，其活塞内部蓄冷材料会有一定程度上的受力，进而导致蓄冷材料在活塞壳体内有所松动。上述专利申请虽然将填料拆分为两段并通过三个胀圈组件进行安装，在制冷机运行数次后，其分段的填料的收缩量会小于整段的填料，能够在一定程度上减少填料的松动。但在其结构设置上仍存在进一步改进的空间。

技术实现思路

[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种应用于制冷机的活塞，采用隔挡组件配合活塞堵盖来实现蓄冷填料在壳体内的安装，弹簧对蓄冷填料施力，确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。
[0006]本申请采用的技术方案为：一种应用于制冷机的活塞，包括壳体与蓄冷填料，所述的蓄冷填料安装在壳体内，所述的壳体为圆筒状结构，壳体的一端开口处设置有活塞堵盖，所述的活塞堵盖与蓄冷填料之间设置有弹簧，所述的弹簧呈压缩状态，弹簧通过隔挡组件对蓄冷填料施力，弹簧施力使蓄冷填料远离活塞堵盖，壳体的另一端开口处设置有隔挡组件。
[0007]与现有技术相比，本申请的优点在于，首先在壳体的一端开口处设置活塞堵盖，通过活塞堵盖从壳体的一端对蓄冷填料进行限制，使得蓄冷填料无法从壳体的一端开口处掉落。其次，本申请在活塞堵盖与蓄冷填料之间设置有弹簧，通过压缩状态的弹簧的弹力去对蓄冷填料进行施力，使得蓄冷填料始终受到弹簧所施加的压力。即使蓄冷填料在制冷机降温运行后，也始终受到弹簧的作用力，那么在弹簧的作用力下，蓄冷填料始终保持远离活塞封堵的状态(也就是靠近另一端开口处的格挡组件)，避免蓄冷填料出现松动、晃动。保障制冷机在运行过程中制冷量保持稳定。最后，本申请在壳体的另一端开口处设置有隔挡组件，隔挡组件能够起到限制蓄冷填料的作用。一般情况下，蓄冷填料不是整体结构的固体，多为
大量颗粒状结构的堆积，因此需要设置隔挡组件，确保蓄冷填料整体不散落。
[0008]在本申请的一些实施例中，在制冷机非工作状态下，弹簧对隔挡组件施加的弹力为2.5Mpa。一般情况下，GM制冷机工作，活塞内流动氦气压力2Mpa，那么弹簧施加给储冷填料的力大于活塞内流动氦气压力。防止蓄冷填料遇到高压氦气后出现松动、晃动，大大保障制冷机在运行过程中制冷量保持稳定，不出现温度反弹现象。
[0009]优选的，弹簧自由状态下的长度为10
‑
12mm，在弹簧长度为8mm时压力为2.5MPa。
[0010]本申请中的弹簧采用弹簧钢制作，且表面做防锈处理。而弹簧的长度可以根据活塞产品的结构由本领域技术人员自行调整。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述的蓄冷填料由至少两种不同直径的铅球堆叠而成。使用不同直径的大小铅球的填充材料是为了减少蓄冷填料内的间隙，增加蓄冷填料的重量，进而提高活塞的整个制冷量。
[0012]如果只选用大直径的铅球作为蓄冷填料，活塞内部铅球与铅球之间的空隙会多，会导致大气流通过后蓄冷材料松动，降低蓄冷效果。若只采用小直径的铅球作为蓄冷填料，高压气流连续通过，材料容易结块，蓄冷能力下降。所以采用大小径的填充材，可以互补长短，提高产品的可靠性。
[0013]优选的，所述的蓄冷填料由0.15mm和0.3mm铅球堆叠而成。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述的壳体采用夹布胶木材料制成。夹布胶木质地比较柔软，在运转过程避免损坏或划伤其它部件。优选用高密度夹布胶木。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述的蓄冷填料与弹簧之间设置有隔挡组件。本申请中的隔挡组件起到限制蓄冷填料的作用。将蓄冷填料限制在预定空间内。
[0016]在本申请的一些实施例中，壳体的另一端开口处的隔挡组件通过卡簧固定。通过卡簧去对限制蓄冷填料的移动，装配简单方便。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述的隔挡组件包括沿壳体的轴向依次重叠设置的第一金属网层、毛毡层与第二金属网层。所述的第二金属网层靠近蓄冷填料设置，所述的第一金属网层远离蓄冷填料设置，所述的毛毡层位于第一金属网层、第二金属网层之间。
[0018]具体的，所述的第一金属网层与卡簧接触连接或与弹簧接触连接。
[0019]优选的，毛毡层采用密度为0.2～0.5g/m3羊毛毡。毛毡具有一定的弹性及密封作用。活塞的蓄冷填料端部设置有毛毡层，防止蓄冷材外漏。
[0020]所述的第二金属网层包括一片80目紫铜网。
[0021]所述的第一金属网层由多片150目磷青铜网重叠构成。优选的，本申请中的第一金属网层包括6个重叠设置的150目磷青铜网。防止毛毡的丝线随着气流流到气缸内壁。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述的壳体的一端开有两个十字孔。为便于与一级活塞的连接。所述的十字孔位于活塞堵盖处的隔挡组件外周。具体的，十字孔位于第一金属网层外周。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述的活塞堵盖外周与壳体内壁面之间设置有密封胶。本申请的活塞堵盖与壳体之间的连接是密封性的。
[0024]在符合本领域常识的基础上，上述各实施方式可任意组合。
附图说明
[0025]以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
[0026]图1为本申请的结构示意图；
[0027]图2为本申请的剖视图；
[0028]图3为本申请中隔挡组件与卡簧连接的结构示意图。
[0029]其中，附图标记具体说明如下：1、壳体；2、蓄冷填料；3、活塞堵盖；4、卡簧；5、隔挡组件；51、第一金属网层；52、毛毡层；53、第二金属网层；6、十字孔；7、弹簧。
具体实施方式
[0030]下面结合附图，对本申请作详细的说明。
[0031]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于制冷机的活塞，其特征在于包括壳体(1)与蓄冷填料(2)，所述的蓄冷填料(2)安装在壳体(1)内，所述的壳体(1)为圆筒状结构，壳体(1)的一端开口处设置有活塞堵盖(3)，所述的活塞堵盖(3)与蓄冷填料(2)之间设置有弹簧(7)，所述的弹簧(7)呈压缩状态，弹簧(7)通过隔挡组件(5)对蓄冷填料(2)施力，弹簧(7)施力使蓄冷填料(2)远离活塞堵盖(3)，壳体(1)的另一端开口处设置有隔挡组件(5)。2.根据权利要求1所述的一种应用于制冷机的活塞，其特征在于所述的弹簧自由状态下的长度为10
‑
12mm，在弹簧长度为8mm时压力为2.5MPa。3.根据权利要求1所述的一种应用于制冷机的活塞，其特征在于所述的蓄冷填料(2)与弹簧(7)之间设置有隔挡组件(5)。4.根据权利要求1或3所述的一种应用于制冷机的活塞，其特征在于所述的隔挡组件(5)包括沿壳体的轴向依次重叠设置的第一金属网层(51)、毛毡层(52)与第二金属网层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝卷，
申请(专利权)人：亚祥宁波低温科技有限公司，
类型：发明
国别省市：