[发明专利]滚珠花键支撑斯特林制冷机

权利要求书

1.一种滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于包括由压缩机系统、冷头系统、电机曲轴驱动系统，压缩机系统由气缸（8）、活塞组件组成，活塞组件由活塞（9）和活塞滚珠花键（100）构成，冷头系统由冷缸（1）、排出器（2）、回热器（3）和排出器滚珠花键（200）组成，回热器（3）位于排出器（2）内部，电机曲轴驱动系统由电机、活塞连杆（10）、曲轴（11）和排出器连杆（12）组成，气缸（8）、冷缸（1）和电机安装在曲轴箱上，气缸（8）和冷缸（1）成90°布置，活塞（9）与活塞连杆（10）相连，排出器（2）与排出器连杆（12）相连，电机与曲轴（11）连接，曲轴（11）与活塞连杆（10）、排出器连杆（12）相连，活塞（9）安装在气缸（8）内，在活塞（9）和气缸（8）之间安装活塞滚珠花键（100），排出器（2）安装在冷缸（1）内，在排出器（2）和冷缸（1）之间安装排出器滚珠花键（200），电机通过曲轴（11）和活塞连杆（10）驱动活塞（9）在气缸（8）中往复运动，电机通过曲轴（11）和排出器连杆（12）驱动排出器（2）在冷缸（1）中往复运动。

2.根据权利要求1所述的滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于活塞滚珠花键（100）由滚珠花键轴和滚珠花键套组成，滚珠花键轴与活塞（9）过盈配合连接，滚珠花键套安装在气缸（8）内，活塞（9）与气缸（8）在轴向形成压缩腔（7）；

排出器滚珠花键（200）由滚珠花键轴和滚珠花键套组成，滚珠花键轴与排出器（2）过盈配合连接，滚珠花键套安装在冷缸（1）内，排出器（2）与冷缸（1）在轴向形成冷腔4；

在排出器（2）上设置凹槽，该凹槽的位置以回热器（3）底部为中心沿排出器（2）的轴向设置，该凹槽与冷缸（1）形成室温腔（5）；在气缸（8）、冷缸（1）和曲轴箱上设置小孔径通道（6）压缩腔（7）与室温腔（5）由小孔径通道（6）相连通；回热器（3）的两端分别与室温腔（5）和冷腔（4）连通。

3.根据权利要求1或2所述的滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于活塞（9）在气缸（8）内运动的行程对应的内圆柱面为第一内圆柱面（M3），活塞滚珠花键（100）与气缸（8）接触的内圆柱面为第二内圆柱面（M4），该活塞滚珠花键（100）的滚珠花键套的外圆柱面（M1）与第一内圆柱面（M3）定位配合；活塞（9）的外圆柱面（M2）与第二内圆柱面（M4）的密封为间隙密封，间隙为20-40微米。

4.根据权利要求3所述的滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于活塞（9）的外圆柱面（M2）和活塞滚珠花键（100）的滚珠花键套的外圆柱面（M1）之间的同轴度至少为6级精度；第二内圆柱面（M4）和第一内圆柱面（M3）的同轴度至少为6级精度。

5.根据权利要求1或2所述的滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于排出器（2）在冷缸内（1）运动的行程对应的内圆柱面为第三内圆柱面（M33），排出器滚珠花键（200）与冷缸（1）接触的内圆柱面为第四内圆柱面（M44），排出器滚珠花键（200）的滚珠花键套的外圆柱面（M11）与第三内圆柱面（M33）定位配合，排出器（2）的外圆柱面（M22）与冷缸（1）的第四内圆柱面（M44）的密封为间隙密封，间隙为10-30微米。

6.根据权利要求5所述的滚珠花键支撑斯特林制冷机，其特征在于排出器（2）的外圆柱面（M22）和排出器滚珠花键（200）的滚珠花键套的外圆柱面（M11）之间的同轴度至少为6级精度；第四内圆柱面（M44）和第三内圆柱面（M33）的同轴度至少为6级精度。