本发明专利技术涉及一种用于低温制冷机的压力波发生装置及其装配方法，所述装置包括主基座和两个压力波发生机构，两个所述压力波发生机构分别连接所述主基座的两端，所述压力波发生机构包括活塞头、活塞杆组件、基座、膜片弹簧组件和电机组件，所述活塞杆组件包括前活塞杆和后活塞杆，所述前活塞杆可拆卸连接所述后活塞杆，所述前活塞杆和所述后活塞杆同轴设置，所述前活塞杆和后活塞杆均预先进行了轻量化切削。与现有技术相比，本发明专利技术相比于活塞杆为一体结构，分为两部分的活塞杆更易进行轻量化切削，具有制冷效率高等优点。具有制冷效率高等优点。具有制冷效率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种用于低温制冷机的压力波发生装置及其装配方法
[0001]本专利技术涉及低温制冷机领域，尤其是涉及一种用于低温制冷机的压力波发生装置及其装配方法。
技术介绍
[0002]小型回热式低温制冷机通常由直线电机驱动，活塞与气缸间采用间隙密封技术，可实现无油润滑，具有制冷温区广、低温下制冷效率高、整机结构简单、无工作方向限制、制冷工质环保、制冷量易调节、运行噪音和振动小、寿命长可靠性高等诸多优点。在航空航天、高温超导、红外探测、生物医药领域有着广泛的应用。
[0003]目前，小型低温制冷机的压力波发生装置多采用直线电机驱动，其中动磁式直线电机具有结构紧凑，动子质量较轻，比推力较大，效率较高等诸多优点，更有利于制冷机长寿命高效率的工作。
[0004]为了有效实现活塞与气缸之间的间隙密封，通常采用膜片弹簧支撑技术，当压力波发生器输出功率较大时，需要增大活塞面积来提供更多的PV功，会使动子组件轴向过长，若仅在动子组件单侧采用膜片弹簧支撑，动子组件的悬臂梁支撑结构仍会使活塞顶端区域产生较大的径向偏移，无法真正实现活塞与气缸间的无摩擦运动。当压力波发生器输出功率较大时，压缩机所需的比推力较大，磁钢尺寸需相应增加，且更大直径的活塞需要更粗的活塞杆支撑，上述设计需求会大幅增大压缩机的动子质量，使压缩机的谐振频率降低，从而影响膨胀机的制冷效率。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的压力波发生器输出功率较大时，会大幅增大压缩机的动子质量的缺陷而提供一种用于低温制冷机的压力波发生装置及其装配方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种用于低温制冷机的压力波发生装置，包括主基座和两个压力波发生机构，两个所述压力波发生机构分别连接所述主基座的两端，所述压力波发生机构包括活塞头、活塞杆组件、基座、膜片弹簧组件和电机组件，其特征在于，所述活塞杆组件包括前活塞杆和后活塞杆，所述前活塞杆可拆卸连接所述后活塞杆，所述前活塞杆和所述后活塞杆同轴设置，所述前活塞杆和后活塞杆均预先进行了轻量化切削。将活塞杆分为前活塞杆和后活塞杆更易实现轻量化切削加工。
[0008]进一步地，所述前活塞杆通过螺纹连接所述后活塞杆，所述前活塞杆和所述后活塞杆的螺纹连接处设有粘胶。
[0009]进一步地，所述后基座设有润滑套，所述后基座通过所述润滑套连接所述后活塞杆，所述后活塞杆与所述润滑套为间隙配合。
[0010]进一步地，采用胶粘或紧配的方式固定连接所述润滑套和所述后基座。
[0011]进一步地，所述前基座设有不锈钢缸套，该不锈钢缸套与所述活塞头相配合，所述不锈钢缸套与所述活塞头间隙密封。
[0012]进一步地，所述前基座和所述后基座均设有定位台阶。定位台阶可保证前后基座固定在一起后具有确定的位置关系，因为仅靠螺钉是无法将前后基座准确定位的。
[0013]进一步地，所述基座包括前基座和后基座，所述膜片弹簧组件包括前膜片弹簧组件和后膜片弹簧组件，所述电机组件包括内轭铁、磁钢、磁钢托和外轭铁组件，所述前活塞杆的外表面连接所述前膜片弹簧组件，所述前膜片弹簧组件分别连接所述前基座和后基座，所述后活塞杆的外表面分别连接所述后膜片弹簧组件和所述后基座，所述后基座外表面依次连接所述内轭铁、磁钢、磁钢托和外轭铁组件，所述压力波发生机构还包括板簧座，该板簧座连接所述后膜片弹簧组件。
[0014]本专利技术还提供一种如上所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置的装配方法，包括以下步骤：
[0015]S1：将内轭铁安装在后基座上；将前膜片弹簧组件安装在前活塞杆上，并通过螺母固定，装配前基座，并压在前膜片弹簧组件上，通过螺钉依次将前基座、前膜片弹簧组件和后基座固定；
[0016]S2：在前活塞杆的一端装配活塞头，另一端装配后活塞杆；在后活塞杆上装配磁钢和磁钢托；在磁钢托外侧压入外轭铁组件；
[0017]S3：装配板簧座，然后在后活塞杆上装配后膜片弹簧组件，并将后膜片弹簧组件连接板簧座；
[0018]S4：重复步骤S1至步骤S3，完成另一个压力波发生机构的装配，然后将两个压力波发生机构的前基座分别安装到主基座的两端，完成压力波发生装置的装配。
[0019]进一步地，步骤S1中，所述螺母和所述螺钉均不上紧，所述步骤S1还包括以下步骤：
[0020]S101：装配第一模具，该第一模具包括外侧圆环柱、内侧圆环柱和连接平板，所述连接平板的中心连接内侧圆环柱、外侧连接外侧圆环柱，所述外侧圆环柱的内表面与所述前基座、前膜片弹簧组件和后基座整体的外表面间隙配合，所述内侧圆环柱的外表面与所述前基座的内表面间隙配合，所述内侧圆环柱的内表面与所述前活塞杆的外表面间隙配合，所述连接平板设有同于紧固螺钉通孔；
[0021]S102：将紧固螺钉的工具，从所述通孔伸入并旋紧螺钉；
[0022]S103：取出第一模具，上紧螺母。
[0023]进一步地，所述步骤S5具体为，装配板簧座，并套入第二模具，然后在后活塞杆上装配后膜片弹簧组件，并将后膜片弹簧组件连接板簧座，最后取出第二模具；
[0024]所述第二模具为圆环柱，所述第二模具的内表面与所述板簧座、前基座和后基座的外表面间隙配合。
[0025]进一步地，步骤S2中，所述在后活塞杆上装配磁钢和磁钢托具体为，将磁钢和磁钢托固定为一体后，装入后活塞杆。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0027](1)本专利技术为了减小动子质量，将活塞杆组件分为前活塞杆和后活塞杆，当压力波发生器输出功率较大需要更粗的活塞杆时，相比于活塞杆为一体结构，分为两部分的活塞
杆更易进行轻量化切削，从而保证压缩机在设计频率下谐振，提升了压缩机的效率。
[0028](2)本专利技术后基座设有润滑套，通过润滑套连接后活塞杆，并且后活塞杆与润滑套为间隙配合，形成滑动径向支撑，所谓滑动径向支撑是指，活塞杆组件在轴向运动过程中，后活塞杆与润滑套为间隙配合，但当膜片弹簧径向刚度不足时，后活塞杆与润滑套会产生一定轻微摩擦，由于润滑套采用耐磨材料且具有很好的自润滑性(如PEEK)，所以轻微摩擦并不会对活塞杆组件轴向运动产生较大阻力，但活塞杆与润滑套在轴向运动过程中的接触会给后活塞杆提供较大的径向支撑，可较好的弥补膜片弹簧径向刚度不足，从而保证活塞头与不锈钢缸套间的无摩擦运动。
[0029](3)本专利技术提出的压力波发生装置的装配方法中，加入了第一模具和第二模具，第一模具能保证前基座、前膜片弹簧组件、后基座和活塞杆组件具有较好的同轴度；第二模具能保证板簧座与前基座具有较好的同轴度，从而实现整个压力波发生装置具有较好的同轴度，进一步保证了活塞头与不锈钢缸套之间无摩擦运动，提升压力波发生装置的效率，进而提升低温制冷机性能。
[0030](4)本专利技术提出的压力波发生装置的装配方法中，通过将磁钢与磁钢托固定为一体后，装入后活塞杆，在此过程中，磁钢会受到较大的电磁吸力，后活本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于低温制冷机的压力波发生装置，包括主基座(700)和两个压力波发生机构，两个所述压力波发生机构分别连接所述主基座(700)的两端，所述压力波发生机构包括活塞头(100)、活塞杆组件(230)、基座、膜片弹簧组件和电机组件(900)，其特征在于，所述活塞杆组件(230)包括前活塞杆(200)和后活塞杆(300)，所述前活塞杆(200)可拆卸连接所述后活塞杆(300)，所述前活塞杆(200)和所述后活塞杆(300)同轴设置，所述前活塞杆(200)和后活塞杆(300)均预先进行了轻量化切削。2.根据权利要求1所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置，其特征在于，所述前活塞杆(200)通过螺纹连接所述后活塞杆(300)，所述前活塞杆(200)和所述后活塞杆(300)的螺纹连接处设有粘胶。3.根据权利要求1所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置，其特征在于，所述后基座(500)设有润滑套(501)，所述后基座(500)通过所述润滑套(501)连接所述后活塞杆(300)，所述后活塞杆(300)与所述润滑套(501)为间隙配合。4.根据权利要求1所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置，其特征在于，所述前基座(400)设有不锈钢缸套(401)，该不锈钢缸套(401)与所述活塞头(100)相配合，所述不锈钢缸套(401)与所述活塞头(100)间隙密封。5.根据权利要求1所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置，其特征在于，所述前基座(400)和所述后基座(500)均设有定位台阶。6.根据权利要求1所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置，其特征在于，所述基座包括前基座(400)和后基座(500)，所述膜片弹簧组件包括前膜片弹簧组件(801)和后膜片弹簧组件(802)，所述电机组件(900)包括内轭铁(901)、磁钢(902)、磁钢托(903)和外轭铁组件(905)，所述前活塞杆(200)的外表面连接所述前膜片弹簧组件(801)，所述前膜片弹簧组件(801)分别连接所述前基座(400)和后基座(500)，所述后活塞杆(300)的外表面分别连接所述后膜片弹簧组件(802)和所述后基座(500)，所述后基座(500)外表面依次连接所述内轭铁(901)、磁钢(902)、磁钢托(903)和外轭铁组件(905)，所述压力波发生机构还包括板簧座(600)，该板簧座(600)连接所述后膜片弹簧组件(802)。7.一种如权利要求6所述的一种用于低温制冷机的压力波发生装置的装配方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟峰，过俊杰，缪源，曾烊平，
申请(专利权)人：上海凌谛制冷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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