[實用新型]一種斯特林制冷機冷指冷板結構

有效

• 申請號: 201820371279.8
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN208139617U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 楊坤;朱魁章;傅斌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十六研究所
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 奚華保

本實用新型涉及一種斯特林制冷機冷指冷板結構，包括氣缸和嵌入焊接在氣缸端部開口處的冷板結構。所述冷板結構包括同軸設置的基體與傳導板，所述傳導板嵌入焊接在基體的中間。設冷板結構氣缸側的壓力為P1，另一側的壓力為P2；設傳導板氣缸側的直徑為D1，另一側的直徑為D2；若P1＞P2，則D1＞D2。設傳導板的側面為S面，S面為1個錐面或多個階梯錐面或多個階梯圓柱面。由以上技術方案可知，本實用新型在冷板結構與氣缸基體焊接完成后不再進行制造的情況下，大大降低了焊接對氣缸基體形位公差的影響，實現了氣缸基體高形位公差的要求。本實用新型所述的冷指冷板結構可在保障冷指氣缸結構形位公差的同時，最大程度降低冷量損失。

技術領域

本實用新型涉及斯特林制冷機技術領域，具體涉及一種應用于紅外探測領域的斯特林制冷機冷指冷板結構。

背景技術

斯特林制冷機的性能取決于壓縮機容積、行程、膨脹容積、推移行程、動子質量、阻尼系數、剛度、充氣壓力、間隙損失等參數，為保障設計參數能夠實現，對壓縮氣缸、壓縮活塞、膨脹氣缸及推移活塞的圓柱度、同軸度等形位公差的要求很高。斯特林制冷機的冷指為單邊盲板的薄壁管狀結構，為實現形位公差的要求，冷指采用薄壁管狀結構與盲板焊接組合的結構形式。目前冷指采用的材料一般為奧氏體不銹鋼或鈦合金，不銹鋼與不銹鋼或鈦合金與鈦合金之間的焊接屬于同種材料焊接，由于不銹鋼和鈦合金都具有良好的焊接性能，由于同種材料的化學物理性能一致，特別是膨脹系數相同，能最大限度的降低焊接變形。

斯特林制冷機與紅外探測器的耦合技術是集成技術的關鍵技術，它直接關系到制冷機的冷量能否最大程度的利用，關系到能否將探測器冷卻到指定的工作溫度，耦合方式包含整體式和插入式兩種耦合方式。分置式斯特林制冷機大部分采用插入式耦合方式，即把制冷機冷指插入杜瓦芯柱內，冷指冷板與杜瓦芯柱內斷面進行熱耦合，為保證兩者間良好的熱傳導性，減少冷量損失，冷指上冷板結構采用熱傳導性較高的材料。異種材料的焊接是由于能夠最大限度的利用材料各自的優點，滿足制冷機現代生產設計對材料結構性能多方面的要求。但是異種金屬之間性能差異較大，所以焊接異種金屬通常比焊接同種金屬困難得多：當兩者被焊金屬熔化溫度相差較大時（如鐵與銀或鎢）其中一種金屬已處于熔化狀態，另一種還處于固態；當兩種金屬線膨脹系數相差較大時，在焊接過程中會產生很大的熱應力，且這種熱應力基本無法消除；被焊金屬的導熱性能和比熱容差異較大時，會改變焊接時的溫度分布，從而改變焊縫的結晶條件；當被焊接金屬電磁性能相差較大時，焊縫成形不良；焊接過程中會因金相組織變化或產生新的組織而使接頭性能不能滿足要求等。

因此，需要設計一種降低冷量損失又不改變形位公差的斯特林制冷機冷指冷板結構。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種斯特林制冷機冷指冷板結構，該冷指冷板結構可在滿足降低冷量損失的同時，滿足氣缸高形位公差的要求。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種斯特林制冷機冷指冷板結構，包括氣缸和嵌入焊接在氣缸端部開口處的冷板結構。所述冷板結構包括同軸設置的基體與傳導板，所述傳導板嵌入焊接在基體的中間。設冷板結構氣缸側的壓力為P1，另一側的壓力為P2；設傳導板氣缸側的直徑為D1，另一側的直徑為D2；若P1＞P2，則D1＞D2。設傳導板的側面為S面，S面為1個錐面或多個階梯錐面或多個階梯圓柱面。具體地說，傳導板嵌入焊接到基體中與基體形成一個整體后，再與氣缸焊接。

進一步的，所述基體與氣缸的材料相同。

進一步的，所述傳導板采用高傳導率材料。

由以上技術方案可知，本實用新型在冷板結構與氣缸基體焊接完成后不再進行制造的情況下，大大降低了焊接對氣缸基體形位公差的影響，實現了氣缸基體高形位公差的要求。本實用新型所述的冷指冷板結構可在保障冷指氣缸結構形位公差的同時，最大程度降低冷量損失。

附圖說明

圖1是實施例一中的冷指冷板結構的結構示意圖；