一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置及方法，低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置包括：机架，用于放置薄膜卷料的放卷轴，用于收卷薄膜卷料被穿孔后形成的成品薄膜的收卷轴，前导向辊，后导向辊，用于穿刺薄膜卷料的冲孔机构，以及用于夹持成品薄膜的夹持机构；放卷轴、前导向辊、冲孔机构、夹持机构、后导向辊、收卷轴沿薄膜卷料的行进方向依次设置于机架。本发明专利技术具有较强的结构稳定性和使用寿命；更优的本制备装置可满足不同客户对不同尺寸的缠绕式回热器的要求，通过冲孔机构可满足缠绕式回热器的不同孔径需求；实现了缠绕式回热器的自动制备，可实现工厂化和批量化生产，且生产效率高。

A Fabrication Device and Method of Winding Regenerator for Low Temperature Refrigerator

The invention discloses a preparation device and method of a winding regenerator for cryogenic refrigerators. The preparation device of the winding regenerator for cryogenic refrigerators includes a rack, a reel for placing film coils, a reel for finishing film formed after the reel is perforated, a front guide roll, a rear guide roll, a piercing mechanism for piercing film coils, and a use thereof. The clamping mechanism for clamping the finished film; the reel, the front guide roll, the punching mechanism, the clamping mechanism, the rear guide roll and the reel are arranged on the frame in turn along the direction of the film coil. The invention has strong structural stability and service life; the better preparation device can meet the requirements of different customers for different sizes of winding regenerator; the different aperture requirements of winding regenerator can be met by punching mechanism; the automatic preparation of winding regenerator can be realized, the factory and batch production can be realized, and the production efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置及方法
本专利技术涉及低温制冷机回热器
，一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置及方法。
技术介绍
回热式低温制冷机是低温制冷技术在特殊条件下应用的一个分支。制冷温度范围从193K到3.1K，制冷量从毫瓦级到几十瓦，甚至几百瓦。应用范围也越来越广泛，主要应用于红外技术中红外元件的冷却，低温电子学中量子放大器、参量放大器等元件冷却，低温医学中低温热像仪、低温微型冷刀的冷却等等。随着空间技术、信息技术和生命科学等现代科学和工业技术的快速发展，对低温制冷机的品种和质量的需求在不断增加，同时对其紧凑性、高效性、便携性和可靠性提出了更高的要求。在低温制冷机中运用回热器是低温
的一次技术革新，斯特林制冷机、G-M制冷机、脉管制冷机、维勒米尔制冷机以及SV制冷机等均采用回热器以提高制冷性能，通称为回热式低温制冷机。回热器作为回热式低温制冷机中的关键部件，承担冷、热流体间周期性换热的任务。与传统换热器不同，回热器的特点在于冷、热流体交替流经同一流道空间，通过与回热填料的直接接触实现热交换。通过回热器所传递的热量要比低温制冷机的制冷量大10～50倍，因此回热器性能的优劣对低温制冷机的性能有决定性影响。为了获取有效制冷量，回热器效率必须在99％以上。回热器填料的结构形式和热物性是决定回热器性能的关键因素，前者主要影响回热器的空隙率、流动阻力以及传热过程，后者主要影响回热器的换热性能。根据回热器不同填料及结构可分为层叠丝网型、环形或缠绕式狭缝型、球状颗粒型、随机纤维型、平行丝束型和蜂窝泡孔型等，其中缠绕式狭缝型回热器利用螺旋卷筒之间的等距狭缝来提供换热面积，虽然横向导热效果不及层叠丝网型回热器，但其具有规则的气体通道，流动阻力小，结构简单，死容积小等优点，在小型低温制冷机中得到广泛应用。现有技术如公开号为CN105736176A的专利技术专利中对缠绕式回热器结构的固定采用相邻每两圈之间注入胶水相互粘接以保证不可相互移动，专利中所述的通过抖动或震动并不能有效地将缠绕式回热器相邻两圈之间狭缝调整至均匀分布的状态，而且当需要加工不同狭缝尺寸的缠绕式回热器时，必须调整胶水注入量，对缠绕式回热器的狭缝尺寸精度控制不高，加工工序繁琐，通常只适用于实验室小规模研发使用，批量制备时胶水注入的方式在一致性和生产效率方面难以保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置及方法，具有较强的结构稳定性和使用寿命；更优的本制备装置可满足不同客户对不同尺寸的缠绕式回热器的要求，通过冲孔机构可满足缠绕式回热器的不同孔径需求；实现了缠绕式回热器的自动制备，可实现工厂化和批量化生产，且生产效率高。本专利技术提供的技术方案如下：一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，包括：机架，用于放置薄膜卷料的放卷轴，用于收卷所述薄膜卷料被穿孔后形成的成品薄膜的收卷轴，前导向辊，后导向辊，用于穿刺所述薄膜卷料的冲孔机构，以及用于夹持所述成品薄膜的夹持机构；所述放卷轴、所述前导向辊、所述冲孔机构、所述夹持机构、所述后导向辊、所述收卷轴沿所述薄膜卷料的行进方向依次设置于所述机架，使得所述薄膜卷料被所述前导向辊由所述放卷轴导向所述冲孔机构被冲孔后形成所述成品薄膜，所述成品薄膜被所述夹持机构夹持后由所述后导向辊导向所述收卷轴被卷制形成缠绕式回热器。本技术方案中，创造性地提供了将缠绕性回热器由原料(即薄膜卷料)直接制成缠绕式回热器的制备装置，具有较强的结构稳定性和使用寿命；更优的本制备装置可满足不同客户对不同尺寸的缠绕式回热器的要求，通过冲孔机构可满足缠绕式回热器的不同孔径需求，并实现缠绕式回热器的狭缝尺寸的粗调；通过夹持机构实现缠绕式回热器的狭缝尺寸的精调，保证了成品薄膜的表面平整度，使得缠绕式回热器相邻两圈之间狭缝尺寸均衡性优良，保证了缠绕式回热器的狭缝尺寸的均匀性；更优的，由于本专利技术是通过收卷轴实现缠绕式回热器的卷制，因此，相邻设置的两层成品薄膜的狭缝的一致性高，无需抖动或震动，加工工序简单易于实现，且实现了缠绕式回热器的自动制备，可实现工厂化和批量化生产，且生产效率高。进一步优选地，所述冲孔机构包括辊筒、转轴、以及套设于所述转轴外侧的针辊辊体；所述针辊辊体的外侧壁布有用于穿刺所述薄膜卷料的穿孔针；所述辊筒与所述针辊辊体平行设置并位于所述针辊辊体的正下方；所述辊筒和所述针辊辊体之间的间隙形成穿孔工位，使得所述薄膜卷料通过所述穿孔工位时被穿孔而形成所述成品薄膜。本技术方案中，通过针辊辊体和辊筒的相互作用，使得穿孔针有效地穿刺薄膜卷料，避免薄膜卷料出现无法穿孔的现象，保证了成品薄膜的品质，进而保证了缠绕式回热器的质量。进一步优选地，所述辊筒和所述针辊辊体之间的间隙可调；和/或，所述针辊辊体的温度可调，且所述针辊辊体的温度低于150℃；和/或，所述针辊辊体与所述转轴可拆卸式连接；和/或，所述穿孔针与所述针辊辊体可拆卸式连接。本技术方案中，通过调整辊筒和针辊辊体之间的间隙，从而实现不同缠绕式回热器的狭缝尺寸的粗调，并保证了薄膜卷料的穿孔率。通过设定针辊辊体的加工温度，从而满足不同材质薄膜卷料的穿孔温度，有效避免薄膜卷料冲孔后突起形状出现开裂现象，保证了成品薄膜的品质以及缠绕式回热器的质量。在调整穿孔尺寸的大小时即可通过直接更换针辊辊体，也可通过更换穿孔针，甚至同时更换两者均可，实现方式多样化，满足不同客户需求。进一步优选地，所述夹持机构包括相对设置的上夹持工装和下夹持工装，所述下夹持工装位于所述上夹持工装的正下方；所述上夹持工装和所述下夹持工装之间的间隙形成所述成品薄膜的夹持工位，使得所述成品薄膜通过所述夹持工位时被压制。本技术方案中，通过上夹持工装和下夹持工装两者的挤压，从而保证了成品薄膜通过夹持机构后的上下两个表面的平整度，从而保证了缠绕式回热器的狭缝尺寸的均匀性和均衡性。进一步优选地，所述上夹持工装和所述下夹持工装之间的间隙可调。本技术方案中，通过调整上夹持工装和下夹持工装之间的间隙，从而实现了成品薄膜的厚度尺寸的调节(即狭缝尺寸的调节)，满足不同缠绕式回热器的不同狭缝尺寸的精调，实用性强，适用范围广。进一步优选地，还包括控制器以及与所述放卷轴连接的第一磁粉制动器；所述放卷轴为气涨轴；所述控制器与所述第一磁粉制动器连接，以调整所述放卷轴的放料张力；和/或，控制器以及与所述收卷轴连接的第二磁粉制动器；所述收卷轴为气涨轴；所述控制器与所述第二磁粉制动器连接，以调整所述收卷轴的收料张力。本技术方案中，通过磁粉制动器和控制器来调整放卷轴的放料张力和/或收卷轴的放料张力，保证了放料和/或收料的均衡性，从而提高了缠绕式回热器的狭缝尺寸的均衡性和均匀性。进一步优选地，所述放卷轴靠近所述机架一侧设有第一挡圈，使得所述薄膜卷料抵设于所述第一挡圈；所述收卷轴靠近所述机架一侧设有第二挡圈，使得所述缠绕式回热器抵设于所述第二挡圈；所述第一挡圈远离所述机架一侧的表面与所述第二挡圈远离所述机架一侧的表面齐平设置。本技术方案中，第一挡圈和第二挡圈的设置，使得放卷轴上的薄膜卷料和收卷轴的成品薄膜的边缘对齐，有效防止冲孔位置发生偏移，保证了缠绕式回热器的质量。本专利技术还提供了一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备方法，包括步骤：将低温制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于，包括：机架，用于放置薄膜卷料的放卷轴，用于收卷所述薄膜卷料被穿孔后形成的成品薄膜的收卷轴，前导向辊，后导向辊，用于穿刺所述薄膜卷料的冲孔机构，以及用于夹持所述成品薄膜的夹持机构；所述放卷轴、所述前导向辊、所述冲孔机构、所述夹持机构、所述后导向辊、所述收卷轴沿所述薄膜卷料的行进方向依次设置于所述机架，使得所述薄膜卷料被所述前导向辊由所述放卷轴导向所述冲孔机构被冲孔后形成所述成品薄膜，所述成品薄膜被所述夹持机构夹持后由所述后导向辊导向所述收卷轴被卷制形成缠绕式回热器。

【技术特征摘要】
1.一种低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于，包括：机架，用于放置薄膜卷料的放卷轴，用于收卷所述薄膜卷料被穿孔后形成的成品薄膜的收卷轴，前导向辊，后导向辊，用于穿刺所述薄膜卷料的冲孔机构，以及用于夹持所述成品薄膜的夹持机构；所述放卷轴、所述前导向辊、所述冲孔机构、所述夹持机构、所述后导向辊、所述收卷轴沿所述薄膜卷料的行进方向依次设置于所述机架，使得所述薄膜卷料被所述前导向辊由所述放卷轴导向所述冲孔机构被冲孔后形成所述成品薄膜，所述成品薄膜被所述夹持机构夹持后由所述后导向辊导向所述收卷轴被卷制形成缠绕式回热器。2.根据权利要求1所述的低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于：所述冲孔机构包括辊筒、转轴、以及套设于所述转轴外侧的针辊辊体；所述针辊辊体的外侧壁布有用于穿刺所述薄膜卷料的穿孔针；所述辊筒与所述针辊辊体平行设置并位于所述针辊辊体的正下方；所述辊筒和所述针辊辊体之间的间隙形成穿孔工位，使得所述薄膜卷料通过所述穿孔工位时被穿孔而形成所述成品薄膜。3.根据权利要求2所述的低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于：所述辊筒和所述针辊辊体之间的间隙可调；和/或，所述针辊辊体的温度可调，且所述针辊辊体的温度低于150℃；和/或，所述针辊辊体与所述转轴可拆卸式连接；和/或，所述穿孔针与所述针辊辊体可拆卸式连接。4.根据权利要求1所述的低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于：所述夹持机构包括相对设置的上夹持工装和下夹持工装，所述下夹持工装位于所述上夹持工装的正下方；所述上夹持工装和所述下夹持工装之间的间隙形成所述成品薄膜的夹持工位，使得所述成品薄膜通过所述夹持工位时被压制。5.根据权利要求4所述的低温制冷机用缠绕式回热器的制备装置，其特征在于：所述上夹持工装和所述下夹持工装之间的间隙可调。6.根据权利要求1-5任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琛，梁伟青，唐志雄，周启金，周顺军，
申请(专利权)人：上海齐耀动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31