整体式斯特林制冷机制造技术

本发明专利技术涉及制冷机，提供一种整体式斯特林制冷机，包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件，电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件分别通过三个安装孔安设于底座上，电机组件包括电机外壳以及偏心转轴，压缩机组件包括压缩气缸以及压缩活塞，压缩气缸与压缩活塞形成有压缩腔，膨胀机组件包括膨胀气缸、膨胀活塞以及冷指，膨胀气缸与膨胀活塞围合形成有空容积，压缩腔与空容积连通，且压缩活塞以及膨胀活塞均垂直于偏心转轴，压缩活塞与膨胀活塞相互垂直，于冷指内设置有蓄冷器，蓄冷器与空容积连通。本发明专利技术采用一个电机组件同时驱动膨胀活塞与压缩活塞往复移动，不但各部件之间的结构紧凑，工作时产生的振动较小，有效保证制冷机的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷机，尤其涉及一种整体式斯特林制冷机。
技术介绍
旋转整体式斯特林制冷机是采用逆斯特林循环的主动型制冷设备，制冷温度可以达到40K左右，旋转整体式斯特林制冷机作为低温电子器件、超导器件、红外探测器等的冷源，在红外热像仪、红外前视和夜视、导弹制导等民用和军事装备上得到广泛应用。我国旋转整体式斯特林制冷机长期依赖于进口，对于国防安全十分不利，到21世纪初制冷机实现国产化之后，这种局面才略有改观。但从技术水平和生产能力来讲，国产旋转整体式斯特林制冷机由于研制时间较短，相比国外同类型制冷机，存在显著的差距，主要体现在寿命较短，大多制冷机的MTTF(平均故障时间)仅有4000小时。由于制冷机是部分军事装备必可少的核心部件，对于国防安全至关重要，因此实现旋转整体式斯特林制冷机的长寿命和高可靠性十分紧迫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整体式斯特林制冷机，旨在用于解决现有的制冷机可靠性较低的问题。本专利技术是这样实现的：本专利技术实施例提供一种整体式斯特林制冷机，包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件，于所述底座上开设有三个安装孔，所述电机组件、所述压缩机组件以及所述膨胀机组件分别通过三个所述安装孔安设于所述底座上，所述电机组件包括电机外壳以及位于所述电机外壳内的偏心转轴，所述偏心转轴的偏心部分伸入所述底座内，所述压缩机组件包括安设于所述底座上的压缩气缸以及可沿所述压缩气缸滑动的压缩活塞，所述压缩活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述压缩气缸与所述压缩活塞形成有压缩腔，所述膨胀机组件包括安设于所述底座上的膨胀气缸、可沿所述膨胀气缸滑动的膨胀活塞以及安设于所述底座上的冷指，所述膨胀活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述膨胀气缸与所述膨胀活塞围合形成有空容积，所述压缩腔与所述空容积连通，且所述压缩活塞以及所述膨胀活塞均垂直于所述偏心转轴，所述压缩活塞与所述膨胀活塞相互垂直，于所述冷指内设置有与所述膨胀活塞连接且可沿所述冷指滑动的蓄冷器，所述蓄冷器与所述空容积连通。进一步地，所述压缩机组件还包括有压缩连杆，所述压缩连杆的两个端部均具有连接环，其中一所述连接环与所述压缩活塞可转动连接，另一所述连接环套接于所述偏心转轴的偏心部分上，且所述偏心部分远离所述偏心转轴的轴线一侧对所述连接环产生抵压力。进一步地，所述压缩活塞内竖直设置有压缩销轴，其中一所述连接环与所述压缩销轴可转动连接，于所述压缩连杆上套设有稳压弹簧，所述稳压弹簧的其中一端抵接于所述压缩销轴上，另一端则抵接于所述压缩连杆远离所述压缩销轴一侧的抵挡部上。进一步地，于所述底座内粘接有轴承座，所述偏心转轴的下端伸入所述轴承座内定位，所述压缩连杆对应所述偏心转轴的所述连接环内设置有深沟球轴承，所述连接环与所述偏心转轴的偏心部分之间通过所述深沟球轴承传动连接，且所述深沟球轴承支撑于所述轴承座上。进一步地，所述膨胀活塞与所述偏心转轴的偏心部分采用膨胀连杆连接，所述膨胀连杆一端与所述偏心转轴的偏心部分套接，另一端与所述膨胀活塞可转动连接。进一步地，所述膨胀机组件还包括有与所述膨胀活塞固定连接的转接叉，所述转接叉远离所述膨胀活塞一端的叉口内竖直设置有膨胀销轴，所述膨胀连杆与所述膨胀销轴之间可转动连接，且所述膨胀销轴与所述转接叉之间采用DP460环氧树脂胶水粘接。进一步地，所述蓄冷器与所述膨胀活塞之间采用球节连接，所述球节包括设置于所述蓄冷器靠近所述膨胀活塞端部位置的球窝以及连接所述球窝与所述膨胀活塞的球钉，所述球窝与所述球钉连接处之间为球面接触，且在接触位置设置有O型密封圈。进一步地，所述冷指与所述底座之间的连接面呈阶梯状，且于所述连接面处设置有C型密封圈。进一步地，所述蓄冷器包括外壳以及设置于所述外壳内的若干丝网，所述丝网为100目或者500目，且所述外壳与所述冷指的内壁之间为间隙配合，间隙为0.15-0.2mm之间。进一步地，所述压缩气缸与所述压缩活塞之间以及所述膨胀气缸与所述膨胀活塞之间均为间隙配合，且间隙小于0.01mm，于所述压缩活塞以及所述膨胀活塞的外表面喷涂有DLC硬质材料。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的制冷机中，在偏心转轴的旋转作用下，其可以控制压缩机组件中的压缩活塞沿压缩气缸以及膨胀机组件中的膨胀活塞沿膨胀气缸往复移动，且在该过程中压缩机组件的压缩腔内产生压力波，压力波通过流路进入空容积内，进而由空容积导入蓄冷器内进行换热制冷。在上述过程中，膨胀活塞与压缩活塞均垂直于偏心转轴，且两者之间也相互垂直，一个电机组件可以同时驱使膨胀活塞与压缩活塞往复移动，不但各部件之间的结构紧凑，工作时产生的振动较小，有效保证制冷机的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的整体式斯特林制冷机对应压缩机组件的剖视图；图2为图1的整体式斯特林制冷机对应膨胀机组件的剖视图；图3为图2中A处放大图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1以及图2，本专利技术实施例提供一种整体式斯特林制冷机，包括底座1、电机组件2、压缩机组件3以及膨胀机组件4，底座1为安装部件，电机组件2为动力部件，而压缩机组件3与膨胀机组件4配合使用形成工作部件，以达到制冷的目的，在底座1上开设有三个安装孔，三个安装孔分别与电机组件2、压缩机组件3以及膨胀机组件4一一对应，三者分别通过对应的安装孔部分伸入底座1内，进而将三者均固定安装于底座1上，细化各部分的结构，电机组件2包括电机外壳21以及位于电机外壳21内的偏心转轴22，其主要分为定子23与转子24两个部分，定子23与转子24均位于电机外壳21内，电机外壳21表面布置散热筋辅助电机散热，其内还设置有电源板231与电控板232，两者均使用卡环和O型密封圈固定在电机外壳21内，同时在电源板231与电机外壳21之间夹一块冷板233辅助散热，定子23也采用卡环和型密封圈固定在电机外壳21内，与转子24位置对应，使用螺钉将九芯接插件固定在电机外壳21侧面顶部，为电源板231和电控板232供电并实现控制功能，而在转子24结构部分，使用胶水将粘有磁钢的转子铁芯241固定在偏心转轴22上，通过转子铁芯241的旋转以带动偏心转轴22同步转动，偏心转轴22的偏心部分221伸入底座1内与压缩机组件3以及膨胀机组件4配合；压缩机组件3包括安设于底座1上的压缩气缸31以及可沿该压缩气缸31滑动的压缩活塞32，压缩活塞32伸入底座1内的结构可与偏心转轴22的偏心部分221传动连接，当偏心转轴22旋转时，其偏心部分221可以驱使推动压缩活塞32沿压缩气缸31滑动，且在偏心转轴22旋转一圈后，压缩活塞32往复移动一次，对于压缩气缸31部分的结构，其在远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体式斯特林制冷机，包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件，于所述底座上开设有三个安装孔，所述电机组件、所述压缩机组件以及所述膨胀机组件分别通过三个所述安装孔安设于所述底座上，其特征在于：所述电机组件包括电机外壳以及位于所述电机外壳内的偏心转轴，所述偏心转轴的偏心部分伸入所述底座内，所述压缩机组件包括安设于所述底座上的压缩气缸以及可沿所述压缩气缸滑动的压缩活塞，所述压缩活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述压缩气缸与所述压缩活塞形成有压缩腔，所述膨胀机组件包括安设于所述底座上的膨胀气缸、可沿所述膨胀气缸滑动的膨胀活塞以及安设于所述底座上的冷指，所述膨胀活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述膨胀气缸与所述膨胀活塞围合形成有空容积，所述压缩腔与所述空容积连通，且所述压缩活塞以及所述膨胀活塞均垂直于所述偏心转轴，所述压缩活塞与所述膨胀活塞相互垂直，于所述冷指内设置有与所述膨胀活塞连接且可沿所述冷指滑动的蓄冷器，所述蓄冷器与所述空容积连通。

【技术特征摘要】
1.一种整体式斯特林制冷机，包括底座、电机组件、压缩机组件以及膨胀机组件，于所述底座上开设有三个安装孔，所述电机组件、所述压缩机组件以及所述膨胀机组件分别通过三个所述安装孔安设于所述底座上，其特征在于：所述电机组件包括电机外壳以及位于所述电机外壳内的偏心转轴，所述偏心转轴的偏心部分伸入所述底座内，所述压缩机组件包括安设于所述底座上的压缩气缸以及可沿所述压缩气缸滑动的压缩活塞，所述压缩活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述压缩气缸与所述压缩活塞形成有压缩腔，所述膨胀机组件包括安设于所述底座上的膨胀气缸、可沿所述膨胀气缸滑动的膨胀活塞以及安设于所述底座上的冷指，所述膨胀活塞伸入所述底座内与所述偏心转轴的偏心部分传动连接，所述膨胀气缸与所述膨胀活塞围合形成有空容积，所述压缩腔与所述空容积连通，且所述压缩活塞以及所述膨胀活塞均垂直于所述偏心转轴，所述压缩活塞与所述膨胀活塞相互垂直，于所述冷指内设置有与所述膨胀活塞连接且可沿所述冷指滑动的蓄冷器，所述蓄冷器与所述空容积连通。2.如权利要求1所述的整体式斯特林制冷机，其特征在于：所述压缩机组件还包括有压缩连杆，所述压缩连杆的两个端部均具有连接环，其中一所述连接环与所述压缩活塞可转动连接，另一所述连接环套接于所述偏心转轴的偏心部分上，且所述偏心部分远离所述偏心转轴的轴线一侧对所述连接环产生抵压力。3.如权利要求2所述的整体式斯特林制冷机，其特征在于：所述压缩活塞内竖直设置有压缩销轴，其中一所述连接环与所述压缩销轴可转动连接，于所述压缩连杆上套设有稳压弹簧，所述稳压弹簧的其中一端抵接于所述压缩销轴上，另一端则抵接于所述压缩连杆远离所述压缩销轴一侧的抵挡部上。4.如权利要求2所述的整体式斯特林制冷机，其特征在于：于所述底...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天太，黄立，王立保，
申请(专利权)人：武汉高德红外股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42