[發明專利]一種高可靠性微型輕量化的直線壓縮機

有效

• 申請號: 202110469758.X
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113309682B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 黃立;曾勇;蘇俊霏;王赟;潘奇;黃太和;王立保
• 申請（專利權）人: 武漢高芯科技有限公司
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;F04B39/00;F04B39/12;H02K41/03
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 代嬋

本發明涉及一種高可靠性微型輕量化的直線壓縮機，包括基座、定子組件和動子組件，基座設有壓縮腔和工質流道，工質流道的一端與壓縮腔連通，工質流道的另一端貫穿基座，基座的一側或左右兩側固定有內磁軛，內磁軛設有軸向通孔，內磁軛的軸向通孔與壓縮腔連通，內磁軛的軸向通孔內滑動配合有活塞，活塞與內磁軛的軸向通孔間隙密封配合，活塞與動子組件連接，當定子組件連接電源時，動子組件帶動活塞軸向運動，壓縮壓縮腔內的工質。該壓縮機可減小壓縮機的徑向尺寸，減輕壓縮機的重量，實現壓縮機的輕量化設計；該壓縮機通過氣路優化，調節背壓腔與壓縮腔的壓力，維持活塞的動態平衡位置和初始平衡位置保持一致，使壓縮機可以穩定可靠的運行。

技術領域

本發明涉及直線壓縮機，具體涉及一種高可靠性微型輕量化的直線壓縮機。

背景技術

線性斯特林制冷機在紅外熱像儀、紅外前視和夜視、導彈制導、空間應用等民用和軍事裝備上廣泛應用，直線壓縮機作為斯特林制冷機的核心部件，是維持工質正常流動的動力源。目前隨著系統日益復雜，內部空間越緊湊，對制冷機的尺寸和重量的要求日益嚴苛，因而直線壓縮機的微型輕量化設計已成為斯特林制冷機技術發展的重點及難點。

直線壓縮機裝配完成后，活塞處于初始平衡位置；當以正弦交流電壓驅動直線電機時，由于背壓腔壓力與壓縮腔平均壓力發生變化，此時活塞有一個動態平衡位置。當壓縮機動態平衡位置與初始平衡位置偏離時，會使壓縮機的最大行程減小，影響制冷機的制冷性能，在此過程中，板彈簧始終處于拉伸狀態，使板彈簧的使用壽命縮短，制冷機的可靠性降低。

且壓縮機的活塞在氣缸內運行，內磁軛固定于氣缸之外，活塞和內磁軛之間，氣缸厚度無法避免，間接增大壓縮機的徑向尺寸。

目前活塞磨損已經成為壓縮機失效的主要原因之一，由活塞磨損造成的卡死，電流波動等現象限制了斯特林制冷機的運行壽命。

發明內容

本發明的目的是提供了一種高可靠性微型輕量化的直線壓縮機，可以至少解決上述部分技術問題，如該壓縮機可減小壓縮機的徑向尺寸，減輕壓縮機的重量，實現壓縮機的輕量化設計；同時，該壓縮機通過氣路優化，調節背壓腔與壓縮腔的壓力，維持活塞的動態平衡位置和初始平衡位置保持一致，使壓縮機可以穩定可靠的運行。

本發明的技術方案是這樣實現的：本發明公開了一種高可靠性微型輕量化的直線壓縮機，包括基座、定子組件和動子組件，所述基座設有壓縮腔以及第一工質流道，所述第一工質流道的一端與壓縮腔連通，所述第一工質流道的另一端貫穿基座，所述基座的一側或左右兩側固定有內磁軛；所述內磁軛設有用于與活塞滑動配合的軸向通孔，所述內磁軛的軸向通孔與基座的壓縮腔連通，所述內磁軛的軸向通孔內滑動配合有活塞，所述活塞與內磁軛的軸向通孔間隙密封配合，所述活塞與動子組件連接，當定子組件連接電源時，動子組件帶動活塞軸向運動，壓縮壓縮腔內的工質。

進一步地，本發明的高可靠性微型輕量化的直線壓縮機還包括固定在基座一側或左右兩側的機殼，機殼與內磁軛、基座之間構成背壓腔，所述定子組件固定在機殼內，所述動子組件位于定子組件的內腔內，所述動子組件的外壁與定子組件的內壁之間留有間隙，所述動子組件的內壁與內磁軛的外壁之間設有間隙，所述活塞的尾端位于背壓腔內，活塞的頭端伸入內磁軛內，與內磁軛內壁之間滑動配合且間隙密封，所述活塞的頭端端面設有第二工質流道，第二工質流道的一端與基座的壓縮腔連通，第二工質流道的另一端用于與內磁軛上設有的徑向通孔連通，構成用于連通壓縮腔與背壓腔之間的氣路，當活塞處于平衡位置時，活塞上的第二工質流道與內磁軛上的徑向通孔連通，此時工質在背壓腔和壓縮腔之間相互流通。

進一步地，所述定子組件包括定子骨架，所述定子骨架為筒形結構，所述定子骨架的外壁繞設有線圈；所述線圈外包裹有外軟磁；所述基座的一側或左右兩側端面設有環形凹槽，所述定子骨架一端止口定位在基座的環形凹槽內，并固定連接；所述定子骨架另一端與機殼的端蓋固定連接，端蓋與定子骨架、內磁軛、基座構成背壓腔。