[发明专利]一种线性整体式斯特林制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及斯特林制冷机技术领域，具体涉及一种线性整体式斯特林制冷机。

 

背景技术

目前，斯特林制冷机主要有旋转整体式斯特林制冷机、线性分置式斯特林制冷机和线性整体式斯特林制冷机三种类型。旋转整体式斯特林制冷机由旋转电机驱动，外形呈“L”形，在旋转工况下，不仅需要增加配重，旋转电机还会给冷头处带来较大的径向振动。线性分置式斯特林制冷机由对置式线性压缩机和膨胀机组成，中间由分支管连接，外形呈“丩”形。线性分置式斯特林制冷机在旋转工况下需分开放置压缩机和膨胀机，这将占用较大空间，且压缩机与膨胀机之间分置管的柔性是影响旋转的重要因素。线性整体式斯特林制冷机由单个线性压缩机和膨胀机组成，两者沿轴向依次排列，长度较长，限制了可旋转角度。另外，此种类型制冷机由单个压缩机驱动，冷头振动较大。

 

发明内容

本发明的目的在于解决现有的旋转整体式斯特林制冷机、线性分置式斯特林制冷机及线性整体式斯特林制冷机在旋转工况下的应用弊端，提供一种线性整体式斯特林制冷机，该斯特林制冷机具有结构对称、长度短、低振动便于旋转等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种线性整体式斯特林制冷机，包括杜瓦、膨胀机和压缩机。所述的杜瓦圆周外侧设有用于减小冷头振动的减振器。所述的膨胀机包括膨胀气缸和排出器组件。所述的压缩机包括定活塞、动气缸、直线电机和用于调整排出器与动气缸运动相位差的调相机构。所述的定活塞为中空结构，所述的膨胀机位于定活塞的内部。所述的定活塞套接在动气缸内，所述的定活塞与动气缸之间为无接触间隙密封结构，所述的定活塞与动气缸组成的密封腔体为压缩腔。所述的动气缸在直线电机驱动下沿其轴向作往复运动。所述的定活塞圆周外侧固设有上封盖，所述的杜瓦、膨胀气缸和减振器的底部均与上封盖顶部固定相连。所述的动气缸的下方设有下封盖。

进一步的，所述的用于减小冷头振动的减振器包括质量块和固设在质量块两端的减震簧。

所述的排出器组件包括排出器外壳、排出器堵头、网片和排出器连接杆。所述的排出器堵头和排出器连接杆上分别设有通气孔。所述的排出器组件上端位于膨胀气缸内。

所述的动气缸上下两端分别固设有第一膜片弹簧和第二膜片弹簧。

所述的用于调整排出器与动气缸运动相位的调相机构包括第一轴承、第二轴承、第三轴承、连杆、齿条、齿轮、凸轮和凸轮支架。

进一步的，所述的直线电机为2个，且对称设置在动气缸的两侧。所述的直线电机包括动子组件和定子组件。所述的动子组件由动子骨架和永磁体组成，或者由动子骨架和绕组组成。所述的定子组件由定子骨架、外磁极和绕组组成，或者由定子骨架、外磁极和永磁体组成。所述的动子组件与动气缸固定相连。所述的定子骨架固设在上封盖和下封盖之间，所述的第一膜片弹簧的内侧与动气缸顶部固定相连，第一膜片弹簧的外侧与定子骨架固定相连。所述的第二膜片弹簧的内侧通过动子组件与动气缸的底部固定相连，第二膜片弹簧的外侧与定子骨架固定相连。

更进一步的，所述的上封盖上固设有若干个振动传导杆，所述的减振器通过振动传导杆与上封盖固定相连；所述的上封盖上设有若干个振动传导杆连接孔和1个抽气口。

由以上技术方案可知，本发明将膨胀机放置在定活塞内部，缩短了线性整体式斯特林制冷机的整机长度；并通过在杜瓦外侧设置减振器，能够减小冷头处的振动位移，有利于线性斯特林制冷机在导弹的陀螺框架上应用。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明减振器的结构示意图；

图3是本发明排出器组件的结构示意图；

图4是本发明调相机构的结构示意图；

图5是实施例1中动子组件的结构示意图；

图6是实施例1中定子组件的结构示意图；

图7是实施例2中动子组件的结构示意图；

图8是实施例2中定子组件的结构示意图；

图9是图1的A-A向视图。

其中：