[發明專利]一種用于低溫制冷機的壓力波發生裝置及其裝配方法

有效

• 申請號: 202010198074.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN113494783B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 鄧偉峰;過俊杰;繆源;曾烊平
• 申請（專利權）人: 上海凌諦制冷技術有限公司
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F04B35/04;F04B39/00;F04B39/02;F04B39/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王懷瑜

本發明涉及一種用于低溫制冷機的壓力波發生裝置及其裝配方法，所述裝置包括主基座和兩個壓力波發生機構，兩個所述壓力波發生機構分別連接所述主基座的兩端，所述壓力波發生機構包括活塞頭、活塞桿組件、基座、膜片彈簧組件和電機組件，所述活塞桿組件包括前活塞桿和后活塞桿，所述前活塞桿可拆卸連接所述后活塞桿，所述前活塞桿和所述后活塞桿同軸設置，所述前活塞桿和后活塞桿均預先進行了輕量化切削。與現有技術相比，本發明相比于活塞桿為一體結構，分為兩部分的活塞桿更易進行輕量化切削，具有制冷效率高等優點。

技術領域

本發明涉及低溫制冷機領域，尤其是涉及一種用于低溫制冷機的壓力波發生裝置及其裝配方法。

背景技術

小型回熱式低溫制冷機通常由直線電機驅動，活塞與氣缸間采用間隙密封技術，可實現無油潤滑，具有制冷溫區廣、低溫下制冷效率高、整機結構簡單、無工作方向限制、制冷工質環保、制冷量易調節、運行噪音和振動小、壽命長可靠性高等諸多優點。在航空航天、高溫超導、紅外探測、生物醫藥領域有著廣泛的應用。

目前，小型低溫制冷機的壓力波發生裝置多采用直線電機驅動，其中動磁式直線電機具有結構緊湊，動子質量較輕，比推力較大，效率較高等諸多優點，更有利于制冷機長壽命高效率的工作。

為了有效實現活塞與氣缸之間的間隙密封，通常采用膜片彈簧支撐技術，當壓力波發生器輸出功率較大時，需要增大活塞面積來提供更多的PV功，會使動子組件軸向過長，若僅在動子組件單側采用膜片彈簧支撐，動子組件的懸臂梁支撐結構仍會使活塞頂端區域產生較大的徑向偏移，無法真正實現活塞與氣缸間的無摩擦運動。當壓力波發生器輸出功率較大時，壓縮機所需的比推力較大，磁鋼尺寸需相應增加，且更大直徑的活塞需要更粗的活塞桿支撐，上述設計需求會大幅增大壓縮機的動子質量，使壓縮機的諧振頻率降低，從而影響膨脹機的制冷效率。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的壓力波發生器輸出功率較大時，會大幅增大壓縮機的動子質量的缺陷而提供一種用于低溫制冷機的壓力波發生裝置及其裝配方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于低溫制冷機的壓力波發生裝置，包括主基座和兩個壓力波發生機構，兩個所述壓力波發生機構分別連接所述主基座的兩端，所述壓力波發生機構包括活塞頭、活塞桿組件、基座、膜片彈簧組件和電機組件，其特征在于，所述活塞桿組件包括前活塞桿和后活塞桿，所述前活塞桿可拆卸連接所述后活塞桿，所述前活塞桿和所述后活塞桿同軸設置，所述前活塞桿和后活塞桿均預先進行了輕量化切削。將活塞桿分為前活塞桿和后活塞桿更易實現輕量化切削加工。

進一步地，所述前活塞桿通過螺紋連接所述后活塞桿，所述前活塞桿和所述后活塞桿的螺紋連接處設有粘膠。

進一步地，所述后基座設有潤滑套，所述后基座通過所述潤滑套連接所述后活塞桿，所述后活塞桿與所述潤滑套為間隙配合。

進一步地，采用膠粘或緊配的方式固定連接所述潤滑套和所述后基座。

進一步地，所述前基座設有不銹鋼缸套，該不銹鋼缸套與所述活塞頭相配合，所述不銹鋼缸套與所述活塞頭間隙密封。

進一步地，所述前基座和所述后基座均設有定位臺階。定位臺階可保證前后基座固定在一起后具有確定的位置關系，因為僅靠螺釘是無法將前后基座準確定位的。

進一步地，所述基座包括前基座和后基座，所述膜片彈簧組件包括前膜片彈簧組件和后膜片彈簧組件，所述電機組件包括內軛鐵、磁鋼、磁鋼托和外軛鐵組件，所述前活塞桿的外表面連接所述前膜片彈簧組件，所述前膜片彈簧組件分別連接所述前基座和后基座，所述后活塞桿的外表面分別連接所述后膜片彈簧組件和所述后基座，所述后基座外表面依次連接所述內軛鐵、磁鋼、磁鋼托和外軛鐵組件，所述壓力波發生機構還包括板簧座，該板簧座連接所述后膜片彈簧組件。