[發明專利]斯特林制冷機壓縮機活塞與氣缸微間隙測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202010014583.9
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111060040A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 劉應應;張繼宇;張浩
• 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: G01B13/12
• 分類號: G01B13/12;F04B51/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 奚華保

1.一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：包括底板、設置在底板左端上方的充氣法蘭、安裝在充氣法蘭右端面上的三通堵頭、安裝在底板中右端上方的直線導軌、滑動安裝在直線導軌上方的滑塊、設置在滑塊上方的兩通堵頭、安裝在底板右端上方的絲桿螺母、貫穿安裝在絲桿螺母中且與絲桿螺母螺紋配合的絲桿以及套設在絲桿左端外側的推力軸承；

所述充氣法蘭上開設有螺紋口；

所述三通堵頭包括中空的三通堵頭主體、開設在三通堵頭主體左端的活塞固定件接口、開設在三通堵頭主體頂部的左壓力傳感器接口和開設在三通堵頭主體右端的測試活塞接口；所述活塞固定件接口、左壓力傳感器接口、測試活塞接口均與三通堵頭主體的空腔相連通；所述活塞固定件接口中嵌入安裝有壓縮機活塞固定件；所述左壓力傳感器接口中安裝有左壓力傳感器；所述壓縮機活塞固定件上開設有通氣孔，且壓縮機活塞固定件的右端設有用于連接活塞的螺紋段；所述螺紋口、通氣孔以及三通堵頭主體的空腔是相通的；

所述兩通堵頭包括中空的兩通堵頭主體、開設在兩通堵頭主體左端的法蘭接口、開設在兩通堵頭主體頂部的右壓力傳感器接口和開設在兩通堵頭主體右端的推力軸承位置孔；所述法蘭接口、右壓力傳感器接口和兩通堵頭主體的空腔相連通；所述右壓力傳感器接口中安裝有右壓力傳感器；所述推力軸承的左端安裝在推力軸承位置孔中。

2.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述底板的中段上方設有氣缸托板。

3.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述底板的左端上方安裝有固定筋板，所述固定筋板與充氣法蘭相連。

4.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述三通堵頭的左端面上嵌入設置有密封圈一。

5.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述測試活塞接口中設有密封圈二。

6.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述法蘭接口中設有密封圈三。

7.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述滑塊的頂部安裝有導軌滑塊連接件；所述導軌滑塊連接件的上端固定連接在兩通堵頭的右端面上。

8.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述推力軸承的左右兩側分別設有軸承擋圈和絲桿擋圈；所述軸承擋圈固定連接在絲桿的左端面上，絲桿擋圈套設在絲桿上；所述兩通堵頭的右端面上安裝有軸承端蓋；所述軸承擋圈、推力軸承、絲桿擋圈以及絲桿的左端部均位于兩通堵頭與軸承端蓋圍成的空腔中。

9.根據權利要求1所述的一種斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置，其特征在于：所述絲桿螺母通過絲桿螺母座固定連接到底板上。

10.根據權利要求1~9任意一項所述的斯特林制冷機壓縮活塞與氣缸微間隙測量裝置的測量方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

（1）先將測試活塞通過壓縮機活塞固定件右端的螺紋段連接到壓縮機活塞固定件上；再將測試氣缸套在測試活塞的外側，且使測試氣缸的右端固定在法蘭接口中；然后再轉動絲桿，將測試氣缸夾緊在三通堵頭與兩通堵頭之間，使測試氣缸的左端與密封圈二緊密接觸，測試氣缸的右端與密封圈三緊密接觸；

（2）將一定壓強的測試氣體從充氣法蘭的螺紋口通入，測試氣體由螺紋口流向通氣孔，再由通氣孔流入三通堵頭主體的空腔中，采用左壓力傳感器測得此時的壓強P₁；

（3）測試氣體繼續向右流動，先從三通堵頭主體的空腔進入到測試活塞與測試氣缸的間隙中，再進入到兩通堵頭主體的空腔中，采用右壓力傳感器測得此時的壓強P₂；

（4）采用公式ΔP=P₁-P₂求得壓降ΔP，根據壓降ΔP，獲取測試活塞與測試氣缸之間的間隙。