CN112325501B - 一种气动分置式斯特林制冷机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气动分置式斯特林制冷机，包括冷头、气缸、轴密封焊接件、排出器组件和后端盖，所述气缸与轴密封焊接件分开设置，所述轴密封焊接件套设在排出器组件上，所述气缸和排出器组件通过轴密封焊接件连接固定，所述冷头设置在气缸的前端，所述排出器组件的两端分别设置在气缸和后端盖内，所述冷头连接排出器组件的前端。本发明的优点在于：通过将气缸和轴密封焊接件分为两体，降低加工成本，装配简单，避免安装所带来的性能下降，通过对多个零件进行结构优化，使得斯特林制冷机的结构紧凑、连接稳固、运行高效。
Description
技术领域
本发明涉及制冷机领域，尤其涉及一种气动分置式斯特林制冷机。
背景技术
随着高温超导材料、红外线探测技术低温技术越来越广泛的应用于能量、医疗、航空航天等领域，低温制冷机的应用领域越来越广。斯特林制冷机是回热式低温制冷机中典型的一类，可分为整体式和分置式。分置式斯特林制冷机是将压缩机与冷指通过细管连接，将两者完全独立分开安置。相较于整体式，分置式可以有效地削弱压缩机振动、噪声对冷指性能的影响。分置式斯特林制冷机属于由两个分离的气缸组成往复运动的活塞-排出器型制冷机，膨胀活塞在气缸中自由移动。现有技术中的分置式斯特林制冷机大多结构较为分散，无法满足现有技术中对于设备紧凑的要求，并且由于结构较为分散容易，使得制冷机在加工的时候效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高分置式斯特林制冷机结构的紧凑度，针对上述要解决的技术问题，现提出一种气动分置式斯特林制冷机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气动分置式斯特林制冷机，包括冷头、气缸、轴密封焊接件、排出器组件和后端盖，所述气缸与轴密封焊接件分开设置，所述轴密封焊接件套设在排出器组件上，所述气缸和排出器组件通过轴密封焊接件连接固定，所述冷头设置在气缸的前端，所述排出器组件的两端分别设置在气缸和后端盖内，所述冷头连接排出器组件的前端。
进一步的，所述排出器组件包括蓄冷器冷端封盖、蓄冷器、蓄冷器壳体、蓄冷器轴、弹簧、垫片、弹簧座和螺母，所述蓄冷器冷端封盖固定在蓄冷器的前端，所述蓄冷器壳体套设在蓄冷器外表面，所述蓄冷器轴设置在蓄冷器后端并与其固定连接，所述蓄冷器轴的后端位于蓄冷器的外部，所述轴密封焊接件与蓄冷器轴之间相互配合连接。
进一步的，所述弹簧、垫片、弹簧座和螺母设置在蓄冷器轴的后端，所述弹簧、垫片和弹簧座通过螺母固定在蓄冷器轴，所述弹簧的两端分别连接弹簧座和轴密封焊接件。
进一步的，所述轴密封焊接件包括轴密封件、连管和连管接头，所述连管两端分别与轴密封件及连管接头焊接成型，所述轴密封件套设在排出器组件上。
进一步的，所述冷头与气缸焊接，所述气缸与轴密封焊接件焊接，所述轴密封焊接件与后端盖焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过将气缸和轴密封焊接件分为两体，降低加工成本，装配简单，避免安装所带来的性能下降，通过对多个零件进行结构优化，使得斯特林制冷机的结构紧凑、连接稳固、运行高效。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中的轴密封焊接件和排除器组件示意图；
图3为本发明中的蓄冷器轴结构示意图。
图中：1、冷头；2、气缸；3、轴密封焊接件；301、轴密封件；302、连管；303、连管接头；4、排出器组件；401、蓄冷器冷端封盖；402、蓄冷器；403、蓄冷器壳体；404、蓄冷器轴；405、弹簧；406、垫片；407、弹簧座；408、螺母；5、后端盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本具体实施方式披露了一种气动分置式斯特林制冷机，包括冷头1、气缸2、轴密封焊接件3、排出器组件4和后端盖5，所述气缸2与轴密封焊接件3分开设置，所述轴密封焊接件3套设在排出器组件4上，所述气缸2和排出器组件4通过轴密封焊接件3连接固定，所述冷头1设置在气缸2的前端，所述排出器组件4的两端分别设置在气缸2和后端盖5内，所述冷头1连接排出器组件4的前端。
所述排出器组件4包括蓄冷器冷端封盖401、蓄冷器402、蓄冷器壳体403、蓄冷器轴404、弹簧405、垫片406、弹簧座407和螺母408，所述蓄冷器冷端封盖401固定在蓄冷器402的前端，所述蓄冷器壳体403套设在蓄冷器402外表面，所述蓄冷器轴404设置在蓄冷器后端并与其固定连接，所述蓄冷器轴404的后端位于蓄冷器402的外部，所述轴密封焊接件3与蓄冷器轴404之间相互配合连接。
所述弹簧405、垫片406、弹簧座407和螺母408设置在蓄冷器轴404的后端，所述弹簧405、垫片406和弹簧座407通过螺母408固定在蓄冷器轴404，所述弹簧405的两端分别连接弹簧座407和轴密封焊接件3。
所述轴密封焊接件3包括轴密封件301、连管302和连管接头303，所述连管302两端分别与轴密封件301及连管接头303焊接成型，所述轴密封件301套设在排出器组件4上。
所述冷头1与气缸2焊接，所述气缸2与轴密封焊接件3焊接，所述轴密封焊接件3与后端盖5焊接。
优选的，所述气缸2设有定位段，与轴密封焊接件3配合，保证气缸2和轴密封焊接件3的内孔的同轴度。
可行的，所述蓄冷器冷端封盖401设有留胶槽，蓄冷器冷端封盖401和蓄冷器壳体403通过胶粘固定。所述蓄冷器轴404一端设有留胶槽，蓄冷器轴404和蓄冷器壳体403通过胶粘固定，另一端设有螺纹，在与轴密封焊接件3配合处镀涂层，增加制冷机的寿命；
此外，所述蓄冷器壳体403与气缸2之间有气体间隙密封，单边密封间隙10～12微米，所述蓄冷器轴404和轴密封焊接件3之间有气体间隙密封，单边密封间隙5～7微米，可以有效减小泵气损失；可行的，所述蓄冷器轴404上开有四个进气孔，进气孔与蓄冷器轴404成45°，保证气体均匀流入蓄冷器402，增强蓄冷器402换热，提高制冷机性能；
作为优选的，所述蓄冷器壳体403采用聚酰亚胺材料制得。所述蓄冷器402采用不锈钢材料或聚酯材料制得。
本发明通过将气缸和轴密封焊接件3分为两体，降低加工成本，装配简单，避免安装所带来的性能下降，通过对多个零件进行结构优化，实现了斯特林制冷机的结构紧凑、连接稳固、运行高效的功效，对于现有技术具有显著的进步性和良好的推广应用价值。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种气动分置式斯特林制冷机，其特征在于，包括冷头（1）、气缸（2）、轴密封焊接件（3）、排出器组件（4）和后端盖（5），所述气缸（2）与轴密封焊接件（3）分开设置，所述轴密封焊接件（3）套设在排出器组件（4）上，所述气缸（2）和排出器组件（4）通过轴密封焊接件（3）连接固定，所述冷头（1）设置在气缸（2）的前端，所述排出器组件（4）的两端分别设置在气缸（2）和后端盖（5）内，所述冷头（1）连接排出器组件（4）的前端；
所述排出器组件（4）包括蓄冷器冷端封盖（401）、蓄冷器（402）、蓄冷器壳体（403）、蓄冷器轴（404）、弹簧（405）、垫片（406）、弹簧座（407）和螺母（408），所述蓄冷器冷端封盖（401）固定在蓄冷器（402）的前端，所述蓄冷器壳体（403）套设在蓄冷器（402）外表面，所述蓄冷器轴（404）设置在蓄冷器后端并与其固定连接，所述蓄冷器轴（404）的后端位于蓄冷器（402）的外部，所述轴密封焊接件（3）与蓄冷器轴（404）之间相互配合连接；
所述蓄冷器冷端封盖（401）设有留胶槽，蓄冷器冷端封盖（401）和蓄冷器壳体（403）通过胶粘固定；所述蓄冷器轴（404）一端设有留胶槽，蓄冷器轴（404）和蓄冷器壳体（403）通过胶粘固定，另一端设有螺纹，在与轴密封焊接件3配合处镀涂层；
所述蓄冷器壳体（403）与气缸2之间有气体间隙密封，单边密封间隙10～12微米，所述蓄冷器轴（404）和轴密封焊接件3之间有气体间隙密封，单边密封间隙5～7微米，可以有效减小泵气损失；
所述蓄冷器轴（404）上开有四个进气孔，进气孔与蓄冷器轴（404）成45°。
2.根据权利要求1所述的一种气动分置式斯特林制冷机，其特征在于，所述弹簧（405）、垫片（406）、弹簧座（407）和螺母（408）设置在蓄冷器轴（404）的后端，所述弹簧（405）、垫片（406）和弹簧座（407）通过螺母（408）固定在蓄冷器轴（404），所述弹簧（405）的两端分别连接弹簧座（407）和轴密封焊接件（3）。
3.根据权利要求1所述的一种气动分置式斯特林制冷机，其特征在于，所述轴密封焊接件（3）包括轴密封件（301）、连管（302）和连管接头（303），所述连管（302）两端分别与轴密封件（301）及连管接头（303）焊接成型，所述轴密封件（301）套设在排出器组件（4）上。
4.根据权利要求1所述的一种气动分置式斯特林制冷机，其特征在于，所述冷头（1）与气缸（2）焊接，所述气缸（2）与轴密封焊接件（3）焊接，所述轴密封焊接件（3）与后端盖（5）焊接。
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