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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于斯特林制冷机领域,尤其是一种整体式斯特林制冷机。
技术介绍
1、目前在深低温冷光学系统中,一般需要将温度降至77k以下,一般采用制冷机进行制冷,在采用整体式斯特林制冷机进行制冷的过程中,面临制冷机膨胀部分运动行程难以精确确定、膨胀部分运动质量调节复杂,以及制冷机寿命较低等问题。
2、现有技术中,为了配合膨胀活塞的往复运动,且保证膨胀部分的密封性,膨胀部分一般会单独设置有一侧封闭的膨胀气缸,膨胀活塞轴穿过膨胀气缸后端盖,使得膨胀活塞在膨胀气缸内部做往复运动,例如中国专利技术专利(cn106196686a、cn106225289a),为了保证膨胀气缸与基座之间的连接密封性,一般会在膨胀气缸前后两侧的周向上设置多道密封圈,以保证膨胀气缸的密封性,膨胀活塞的运行稳定性,但是密封圈在运动方向上存在松紧变量,无法精确确定制冷机膨胀部分蓄冷器的运动行程,影响制冷机的可靠性。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷,本专利技术提供一种整体式斯特林制冷机,以解决
技术介绍
所涉及的问题。
2、本专利技术提供一种整体式斯特林制冷机,包括:底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件,在所述底座上设置有三个安装孔,所述电机组件、压缩机组件、膨胀机组件分别通过三个安装孔安设于所述底座上;其中,所述膨胀机组件包括:冷指气缸,内置于所述冷指气缸的蓄冷器,两端开口、一端与所述冷指气缸一体成型、另一端固定安装在所述安装孔内、且内径等于或近似等于所述冷指气缸内径的膨胀气缸,间隙密封设置
3、优选地或可选地,所述膨胀活塞通过膨胀连杆与电机组件的偏心转轴的偏心部分连接。
4、优选地或可选地,所述膨胀连杆包括:一端与所述膨胀活塞固定连接的转接叉,竖直设置在所述转接叉的叉口内的销轴,以及一端套装在所述偏心部分外部、另一端转动安装在所述销轴上的连接杆。
5、优选地或可选地,所述膨胀连杆两侧对称设置有弹性件;所述弹性件的一端与所述连接杆相连接,另一端与所述转接叉相连接。
6、优选地或可选地,所述连接件为固定块,所述固定块两端分别固定安装在所述膨胀活塞一端、所述蓄冷器一端。
7、优选地或可选地,所述固定块与蓄冷器的组合体的运动质心保持在膨胀活塞和/或冷指气缸中轴线上或其附近。
8、优选地或可选地,所述固定块的周向上分布有多个槽口,和/或所述固定块为非均质金属块;
9、且所述固定块以预定角度与所述蓄冷器固定连接。
10、优选地或可选地,所述固定块与所述膨胀活塞和/或冷指气缸之间为间隙密封。
11、优选地或可选地,所述固定块的表面设置有一层类金刚石涂层。
12、优选地或可选地,所述膨胀活塞的长度的下限值为:
13、
14、其中,l为膨胀活塞的长度;p1、p2分别为膨胀气缸和膨胀活塞之间的间隙两端的压力;d为活塞外径;δ为膨胀气缸和膨胀活塞之间的间隙厚度;μ为气体介质的运动粘度;qm为膨胀机组件允许的最大泄漏量;rg为气体常数;tm为当前温度。
15、优选地或可选地,所述固定块上内部开设有第一中空孔道,并与膨胀活塞内的第二中空孔道相连通;
16、在所述膨胀活塞的中部位置的周向设置有环形槽,所述环形槽与所述第二中空孔道相连通。
17、本专利技术涉及一种整体式斯特林制冷机,相较于现有技术,具有如下有益效果:本专利技术通过将现有的膨胀气缸、冷指气缸与基座设计为一体式结构,不仅降低了密封工艺的难度,提高了制冷机整体的密封性,减少了该部分在制冷机中漏气的几率,从而提高了制冷机整体的可靠性,而且避免了两道非金属密封圈的使用,使得制冷机避免了密封圈老化带来的性能失效,进一步提高了制冷机整体的寿命和可靠性。而且专利技术中的膨胀活塞和膨胀气缸之间为间隙密封,以减小膨胀活塞和膨胀气缸之间摩擦,延长制冷机整体的寿命;同时,通过提高膨胀活塞的长度,保证膨胀活塞和膨胀气缸之间的密封性,减少间隙密封的泄漏率,进一步提高制冷机的可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种整体式斯特林制冷机,包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件,在所述底座上设置有三个安装孔,所述电机组件、压缩机组件、膨胀机组件分别通过三个安装孔安设于所述底座上;其特征在于,所述膨胀机组件包括:冷指气缸,内置于所述冷指气缸的蓄冷器,一端与所述冷指气缸一体成型、另一端固定安装在所述安装孔内、且内径等于或近似等于所述冷指气缸内径的膨胀气缸,间隙密封设置在所述膨胀气缸内的膨胀活塞,以及设置在所述膨胀气缸和/或冷指气缸内、适于连接所述蓄冷器和膨胀活塞的连接件。
2.根据权利要求1所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀活塞通过膨胀连杆与电机组件的偏心转轴的偏心部分连接。
3.根据权利要求2所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀连杆包括:一端与所述膨胀活塞固定连接的转接叉,竖直设置在所述转接叉的叉口内的销轴,以及一端套装在所述偏心部分外部、另一端转动安装在所述销轴上的连接杆。
4.根据权利要求3所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀连杆两侧对称设置有弹性件;所述弹性件的一端与所述连接杆相连接,另一端与所述转接叉相连接。
5.根据权利要求1所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述连接件为固定块,所述固定块两端分别固定安装在所述膨胀活塞一端、所述蓄冷器一端。
6.根据权利要求5所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述固定块与蓄冷器的组合体的运动质心保持在膨胀活塞和/或冷指气缸中轴线上或其附近。
7.根据权利要求5所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述固定块的周向上分布有多个槽口,和/或所述固定块为非均质金属块;
8.根据权利要求5所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述固定块与所述膨胀活塞和/或冷指气缸之间为间隙密封;
9.根据权利要求1所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀活塞的长度的下限值为:
10.根据权利要求1所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述固定块上内部开设有第一中空孔道,并与膨胀活塞内的第二中空孔道相连通;
...【技术特征摘要】
1.一种整体式斯特林制冷机,包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件,在所述底座上设置有三个安装孔,所述电机组件、压缩机组件、膨胀机组件分别通过三个安装孔安设于所述底座上;其特征在于,所述膨胀机组件包括:冷指气缸,内置于所述冷指气缸的蓄冷器,一端与所述冷指气缸一体成型、另一端固定安装在所述安装孔内、且内径等于或近似等于所述冷指气缸内径的膨胀气缸,间隙密封设置在所述膨胀气缸内的膨胀活塞,以及设置在所述膨胀气缸和/或冷指气缸内、适于连接所述蓄冷器和膨胀活塞的连接件。
2.根据权利要求1所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀活塞通过膨胀连杆与电机组件的偏心转轴的偏心部分连接。
3.根据权利要求2所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述膨胀连杆包括:一端与所述膨胀活塞固定连接的转接叉,竖直设置在所述转接叉的叉口内的销轴,以及一端套装在所述偏心部分外部、另一端转动安装在所述销轴上的连接杆。
4.根据权利要求3所述的整体式斯特林制冷机,其特征在于,所述...
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