一种活塞及直线压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供一种活塞及直线压缩机，所述活塞包括活塞本体、第一气道、第二气道、第一气阀、第二气阀及气动轴套；活塞本体内构造有气腔；第一气道的第一端与第二气道的第一端均与气腔连通，第一气道的第二端形成于活塞本体的一端，第二气道的第二端形成于活塞本体的另一端；气动轴套套装于活塞本体的侧壁上，气腔与气动轴套的内侧面连通，气动轴套的侧壁上构造有多个节流气孔。本实用新型专利技术实现了活塞在气缸内的无接触运行，大幅度缩减了直线压缩机的轴向尺寸，减小了高压气体在气缸与活塞之间产生的间隙泄露，有效地提升了直线压缩机的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种活塞及直线压缩机


[0001]本技术涉及压缩机
，尤其涉及一种活塞及直线压缩机。

技术介绍

[0002]在低温
，斯特林制冷机、脉冲管制冷机、热声制冷机等交变流动制冷机主要是利用气体的周期性膨胀和压缩来制取冷量。交变流动制冷机的压缩机主要是一种无阀的直线压缩机，该直线压缩机作为交变流动制冷机的压力波发生器使用，以实现制冷机中气体周期性地压缩与膨胀。直线压缩机采用直线电机直接驱动，以消除传统的往复活塞式压缩机上的曲柄连杆机构，减少了运动转换装置，大大提高了压缩机的效率，从而获得广泛的关注和应用。
[0003]目前，交变流动制冷机的压力波发生器应用较广的是采用动圈式或动磁式直线振荡电机，动磁式直线振荡电机是在励磁线圈的圆周上安装导磁材料，以形成与励磁线圈同心的圆筒形气隙的磁路结构，由圆筒形的定子组成气隙，径向充磁的圆筒形永磁体在气隙中做往复运动，从而动磁式的直线电机具有磁路损失小、比推力大等优点。
[0004]对于应用圆筒形直线振荡电机驱动的低温无阀直线压缩机而言，这类直线压缩机大多在其两侧布置谐振板弹簧，由两侧的谐振板弹簧对活塞在气缸内的往复运动提供支撑，以使得直线压缩机的活塞与气缸实现无接触运行。由于在直线压缩机的两侧布置谐振板弹簧，在直线压缩机的两侧需预留至少大于谐振板弹簧运行距离的轴向空间，这导致直线压缩机的尺寸较大。
[0005]与此同时，受限于零部件加工精度和工人安装精度的影响，为保证直线压缩机上的活塞与气缸完全无接触运行，应使得气缸与活塞之间的配合间隙较大，造成压缩机的压缩腔与背压腔之间的气体泄漏严重，导致制冷机压比无法进一步提高，但是，为了减少气体泄漏而减少气缸与活塞配合间隙，则又造成直线压缩机的装配困难。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种活塞及直线压缩机，用以解决现有的直线压缩机内的活塞只能通过直线压缩机两侧布置的谐振板弹簧提供运动支撑，影响到直线压缩机的尺寸，不利于提高直线压缩机的压缩比的问题。
[0007]本技术提供一种活塞，包括：活塞本体、第一气道、第二气道、第一气阀、第二气阀及气动轴套；所述活塞本体内构造有气腔；所述第一气道的第一端与所述第二气道的第一端均与所述气腔连通，所述第一气道的第二端形成于所述活塞本体的一端，所述第二气道的第二端形成于所述活塞本体的另一端；所述第一气阀安装于所述第一气道，所述第二气阀安装于所述第二气道；所述气动轴套套装于所述活塞本体的侧壁上，所述气腔与所述气动轴套的内侧面连通，所述气动轴套的侧壁上构造有多个节流气孔。
[0008]根据本技术提供的一种活塞，所述气腔的腔壁面上构造有通气孔，所述通气孔与所述气动轴套的内侧面连通，所述气动轴套的外侧面齐平于或高于所述活塞本体的侧
面。
[0009]根据本技术提供的一种活塞，所述第一气阀与所述第二气阀均为单向阀，所述第一气阀用于控制气流定向地从所述第一气道通入至所述气腔内，所述第二气阀用于控制气流定向地从所述第二气道通入至所述气腔内。
[0010]根据本技术提供的一种活塞，所述气动轴套与所述活塞本体同轴布置，所述节流气孔沿所述气动轴套的径向从所述气动轴套的内侧面延伸至所述气动轴套的外侧面，所述节流气孔的孔径为0.001
‑
1000μm。
[0011]根据本技术提供的一种活塞，所述活塞本体的另一端构造有连接座；和/或，所述活塞本体包括第一节段与第二节段；所述第一节段与所述第二节段同轴连接；所述气动轴套同轴套装于所述第一节段与所述第二节段当中至少一者的侧壁上。
[0012]本技术还提供一种直线压缩机，包括外壳与机芯，所述机芯内置于所述外壳的腔体中，所述机芯包括定子、动子、片弹簧及气缸，所述定子、所述动子及所述气缸同轴设置，所述定子与所述动子构成直线电机，还包括如上所述的活塞；所述活塞可滑动地安装于所述气缸内，所述活塞的一端与所述外壳的第一侧的壁面之间形成压缩腔，所述活塞的另一端与所述外壳的第二侧的壁面之间形成背压腔，所述外壳上设有排气通道，所述排气通道与所述压缩腔连通；所述活塞的另一端及所述动子的一端均与所述片弹簧的中部连接，所述片弹簧的端部与所述定子的一端连接。
[0013]根据本技术提供的一种直线压缩机，所述背压腔内装有减振结构，所述减振结构的一端与所述片弹簧的中部连接，另一端与所述外壳连接。
[0014]根据本技术提供的一种直线压缩机，所述减振结构包括减振弹簧与减振块；所述减振弹簧与所述活塞同轴设置；所述减振块安装于所述减振弹簧的中部，所述减振弹簧的一端与所述片弹簧的中部连接，另一端与所述外壳连接。
[0015]根据本技术提供的一种直线压缩机，所述外壳内设置有一个所述机芯；或者，所述外壳内设置有两个所述机芯，两个所述机芯沿着所述活塞的轴向排布，并呈对置式设置，两个所述机芯上的压缩腔均连通于所述排气通道；所述气缸背离所述片弹簧的一端与所述外壳之间装有防撞装置，所述防撞装置上构造有通气通道，所述压缩腔与所述排气通道之间通过所述通气通道连通。
[0016]根据本技术提供的一种直线压缩机，所述定子包括内定子与外定子，所述内定子与所述外定子同轴布置，所述内定子与所述外定子当中的一者为铁芯，所述内定子与所述外定子当中的另一者包括铁芯与励磁绕组；所述动子包括动子骨架与环形永磁体；所述环形永磁体安装于所述动子骨架上；所述动子骨架的一端分别与所述片弹簧的中部及所述活塞本体上的连接座连接；所述内定子同轴设置于所述环形永磁体的内侧，所述外定子同轴设置于所述环形永磁体的外侧；所述内定子与所述外定子之间形成圆筒状气隙，所述环形永磁体同轴内置于所述圆筒状气隙内，或者所述内定子与所述外定子当中为铁芯的一者与所述环形永磁体连接。
[0017]根据本技术提供的一种直线压缩机，在所述内定子与所述外定子之间形成圆筒状气隙的情况下，所述圆筒状气隙沿着所述活塞的移动方向呈直通状；所述励磁绕组在所述内定子或所述外定子上呈周向排布，所述动子包括一组环形永磁体，所述环形永磁体的磁极沿所述直线压缩机的径向排布；或者，所述内定子的外侧面或所述外定子的内侧面
设有多个沿圆周排布的凸起，每个所述凸起上均绕装有所述励磁绕组，所述动子包括两组同轴连接的环形永磁体，两组所述环形永磁体的磁极均沿所述直线压缩机的径向排布且排布的方向相反；或者，在所述内定子与所述外定子之间形成圆筒状气隙的情况下，所述内定子与所述外定子远离所述片弹簧的一端的铁芯连接，以使得所述圆筒状气隙远离所述片弹簧的一端封闭；所述励磁绕组在所述内定子或所述外定子上呈周向排布，所述动子包括两组同轴连接的环形永磁体，两组所述环形永磁体的磁极均沿所述直线压缩机的径向排布且排布的方向相反。
[0018]本技术提供的一种活塞及直线压缩机，通过在活塞本体上设置气腔、第一气道、第二气道、第一气阀、第二气阀及气动轴套，活塞在直线压缩机的气缸内往复移动的过程中，高压气体可在第一气阀的控制下通过第一气道进入至气腔内，再通过气腔通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞，其特征在于，包括：活塞本体，所述活塞本体内构造有气腔；第一气道与第二气道，所述第一气道的第一端与所述第二气道的第一端均与所述气腔连通，所述第一气道的第二端形成于所述活塞本体的一端，所述第二气道的第二端形成于所述活塞本体的另一端；第一气阀与第二气阀，所述第一气阀安装于所述第一气道，所述第二气阀安装于所述第二气道；气动轴套，套装于所述活塞本体的侧壁上，所述气腔与所述气动轴套的内侧面连通，所述气动轴套的侧壁上构造有多个节流气孔。2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述气腔的腔壁面上构造有通气孔，所述通气孔与所述气动轴套的内侧面连通，所述气动轴套的外侧面齐平于或高于所述活塞本体的侧面。3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述第一气阀与所述第二气阀均为单向阀，所述第一气阀用于控制气流定向地从所述第一气道通入至所述气腔内，所述第二气阀用于控制气流定向地从所述第二气道通入至所述气腔内。4.根据权利要求1至3任一所述的活塞，其特征在于，所述活塞本体的另一端构造有连接座；和/或，所述活塞本体包括第一节段与第二节段；所述第一节段与所述第二节段同轴连接；所述气动轴套同轴套装于所述第一节段与所述第二节段当中至少一者的侧壁上。5.一种直线压缩机，包括外壳与机芯，所述机芯内置于所述外壳的腔体中，所述机芯包括定子、动子、片弹簧及气缸，所述定子、所述动子及所述气缸同轴设置，所述定子与所述动子构成直线电机，其特征在于，还包括如权利要求1至4任一所述的活塞；所述活塞可滑动地安装于所述气缸内，所述活塞的一端与所述外壳的第一侧的壁面之间形成压缩腔，所述活塞的另一端与所述外壳的第二侧的壁面之间形成背压腔，所述外壳上设有排气通道，所述排气通道与所述压缩腔连通；所述活塞的另一端及所述动子的一端均与所述片弹簧的中部连接，所述片弹簧的端部与所述定子的一端连接。6.根据权利要求5所述的直线压缩机，其特征在于，所述背压腔内装有减振结构，所述减振结构的一端与所述片弹簧的中部连接，另一端与所述外壳连接。7.根据权利要求6所述的直线压缩机，其特征在于，所述减振结构包括减振弹簧与减振块；所述减振弹簧与所述活塞同轴设置；所述减振块安装于所述减振弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明生，邹慧明，田长青，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：