一种低温制冷机制造技术

本发明专利技术公开一种低温制冷机，包括气缸(9)和连接在气缸(9)上的罩体(2)，推移活塞(10)安装在气缸(9)内，连杆(4)安装在罩体(2)内并与推移活塞(10)连接，所述连杆(4)带动所述推移活塞(10)上下往复运动，在同位移位置上，所述连杆(4)从上死点朝下死点运动时的速度与从下死点朝上死点运动时的速度相同，且从上死点或下死点运动到平衡位置所经过的时间与从平衡位置运动到下死点或上死点所经过的时间不相同。本发明专利技术低/高压阀门在推移活塞到达下/上死点的提前开启的时间缩短，让能够产生制冷的气体在气缸、冷腔内以及在内部的推移活塞内经历更加充分的膨胀与压缩过程，从而提高了制冷能力和制冷效率。力和制冷效率。力和制冷效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低温制冷机


[0001]本专利技术涉及低温制冷机
，尤其涉及一种低温制冷机。

技术介绍

[0002]通常，超低温的超低温制冷机，已知有吉福德-麦克马洪(GM)循环制冷机、斯特林循环制冷机等具有推移活塞的的制冷机。
[0003]GM制冷机中，推移活塞在气缸内能够往复移动，并且在缸体内的低温端形往复成膨胀空间。另外，在推移活塞内填装有大量换热材料，气体经过换热材料降温在低温端膨胀制冷，该气体流将膨胀空间与推移活塞室温空间连通。
[0004]推移活塞往复运动依靠室温端的曲柄连杆机构将圆周运动转化成轴向直线运动。传统的GM制冷机结构中，连杆连接着活塞，由驱动组件带动上下往复正弦运动。为防止连杆偏斜，连杆上下两端安装有导向机构。在超低温制冷机中，高压气体和低压气体的切换，与推移活塞的运动有密切联系，根据活塞的运动状态，设定合适的高低压气体的切换，能大大提升制冷机的制冷效率。
[0005]传统的制冷机阀门开启，向气缸内充注高压的制冷气体或从气缸内排出气体，通过阀门回到压缩机内，都需要有时间过程，使得阀门必须在推移活塞运行到下死点或上死点之前提前开启，让气缸内的压力达到设定的高压或低压，阀门提起开启的过程将导致制冷机制冷能力损失。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种低温制冷机，以有效提高制冷能力。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低温制冷机，包括气缸和连接在气缸上的罩体，推移活塞安装在气缸内，连杆安装在罩体内并与推移活塞连接，所述连杆带动所述推移活塞上下往复运动，在同位移位置上，所述连杆从上死点朝下死点运动时的速度与从下死点朝上死点运动时的速度相同，且从上死点或下死点运动到平衡位置所经过的时间与从平衡位置运动到下死点或上死点所经过的时间不相同。
[0008]进一步地，所述连杆从上死点运动到平衡位置所经过的时间大于从平衡位置运动到下死点所经过的时间。
[0009]进一步地，所述连杆从下死点运动到平衡位置所经过的时间大于从平衡位置运动到上死点所经过的时间。
[0010]进一步地，所述连杆包括滑槽，所述滑槽的形状相对所述连杆的中心位置呈180
°
对称。
[0011]进一步地，带动所述推移活塞上下往复运动的机构还包括凸轮组件以及驱动套，所述驱动套为圆环状，安放在所述滑槽中，外径与所述滑槽上下边相切。
[0012]进一步地，所述凸轮组件包括凸轮和凸轮柄，所述凸轮安装在电机主轴上，所述凸轮柄安装在所述凸轮偏心位置上，且内孔大小与所述驱动套内径相适配。
[0013]本专利技术实施例的有益效果在于：低/高压阀门在推移活塞到达下/上死点的提前开启的时间缩短，让能够产生制冷的气体在气缸、冷腔内以及在内部的推移活塞内经历更加充分的膨胀与压缩过程，从而提高了制冷能力和制冷效率。
附图说明
[0014]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他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例一种低温制冷机的结构示意图。
[0016]图2是本专利技术实施例一种低温制冷机中的驱动结构示意图。
[0017]图3是传统低温制冷机的驱动结构示意图。
[0018]图4是本专利技术实施例的驱动机构运动原理图。
[0019]图5是制冷机冷腔内压力(P)和体积(V)的变化关系图，其中(1)代表传统结构对应的P-V图，(2)是本专利技术实施例的P-V图。
[0020]图6是本专利技术实施例低温制冷机的连杆运动过程图。
[0021]图7是本专利技术实施例低温制冷机的推移活塞在Z1——Z2方向上位置随着转角的变化图。
具体实施方式
[0022]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本专利技术，而非对本专利技术保护范围的限制。
[0023]一种低温制冷机，包括气缸9和连接在气缸9上的罩体2，推移活塞10安装在气缸9内，连杆4安装在罩体2内并与推移活塞10连接，所述连杆4带动所述推移活塞10上下往复运动，在同位移位置上，所述连杆4从上死点朝下死点运动时的速度与从下死点朝上死点运动时的速度相同，且从上死点或下死点运动到平衡位置所经过的时间与从平衡位置运动到下死点或上死点所经过的时间不相同。
[0024]具体地，依据图1所示，推移活塞10容纳在气缸9内，能够上下方向移动。并且，推移活塞10上端与连杆4同轴连接。当驱动套3以中心轴O沿着圆周轨迹6运动时，驱动套将带动连杆4上下往复运动(图1中Z1——Z2方向)。
[0025]气缸9与罩体2安装在一起，连杆4延伸到罩体2内，径向方向(垂直于Z1——Z2方向)受到导向套5a、5b的限制，无法移动，只能沿着Z1——Z2方向运动。
[0026]压缩机1通过压缩制冷剂气体(氦气)生成高压制冷剂气体。该高压制冷剂气体PH经通道1a供给高压阀门12a、气体通道7供给至缸体9内。气流进入到热腔8中，经过通道10a进入到推移活塞10内部，与换热材料10c进行热交换，再经过通道10b进入到冷腔11中，冷腔11体积增大，气体膨胀制冷。
[0027]另一方面，当高压阀12a关闭，低压阀门12b开启，制冷气体经与上述的供给时的路
径相反的路径回收到压缩机1，同时变化成低压气流PL。
[0028]再依据图2所示，带动推移活塞10上下往复运动的机构包括凸轮组件14、连杆4以及驱动套3。连杆4中的上杆43和下杆44同轴连接在中部滑槽41、42外框上。驱动套3为圆环状，安放在滑槽41、42中，外径正好与滑槽41、42的上下边41a、41b、42a、42b相切。
[0029]凸轮组件14包括凸轮14a和凸轮柄14b，凸轮14a安装在电机主轴上(图中未画出)，当电机启动后，凸轮14a将沿着中心轴O转动。凸轮柄14b安装在凸轮14a偏心位置上，且内孔大小与驱动套3内径相当，安装时，凸轮柄14b穿过驱动套3内孔。当凸轮14a转动时，偏心的凸轮柄14b中心将沿着图1中轨迹6做圆周运动，将带动驱动套3沿着同样的轨迹运动。
[0030]驱动套3沿着中心轴O匀速转动时，轨迹6在Z1——Z2方向上的投影呈现出上下往复，按照标准的正弦运动，如图4所示H为推移活塞10上下往复运动对应的相对位置。
[0031]如图3所示，传统的连杆4内滑槽41＇的边框为标准的矩形，且上/下边41a＇、41b＇与Z1——Z2轴向垂直，这样驱动套3与滑槽41＇边线相切时，切线方向始终与Z1——Z2平行，这样连杆4在驱动套3带动下也呈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温制冷机，其特征在于，包括气缸(9)和连接在气缸(9)上的罩体(2)，推移活塞(10)安装在气缸(9)内，连杆(4)安装在罩体(2)内并与推移活塞(10)连接，所述连杆(4)带动所述推移活塞(10)上下往复运动，在同位移位置上，所述连杆(4)从上死点朝下死点运动时的速度与从下死点朝上死点运动时的速度相同，且从上死点或下死点运动到平衡位置所经过的时间与从平衡位置运动到下死点或上死点所经过的时间不相同。2.根据权利要求1所述的低温制冷机，其特征在于，所述连杆(4)从上死点运动到平衡位置所经过的时间大于从平衡位置运动到下死点所经过的时间。3.根据权利要求1所述的低温制冷机，其特征在于，所述连杆(4)从下死点运动到平衡位置所经过的时间大于从平衡位置运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，胡子珩，章彬，汪桢子，汪伟，李奥，李艳锋，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：