磁力回中机构、气体弹簧调相器及热声发电机制造技术

本发明专利技术提供一种磁力回中机构、气体弹簧调相器及热声发电机，其中磁力回中机构适用于气体弹簧调相器，包括外侧磁体组件和内侧磁体组件，其中外侧磁体组件设置于气体弹簧调相器的热端活塞和/或冷端活塞上，外侧磁体组件包括第一外侧磁体；内侧磁体组件设置于气体弹簧调相器的活塞轴筒的外周面上，内侧磁体组件包括第一端部磁体、第二端部磁体以及设置于第一端部磁体和第二端部磁体之间的中间磁体，中间磁体与外侧磁体相对应，中间磁体与第一外侧磁体的磁场方向相同，第一端部磁体和第二端部磁体的磁场方向均与第一外侧磁体的磁场方向相反。本发明专利技术提供的磁力回中机构，能够使运动部件自动保持在平衡位置，提高了气体弹簧调相器的性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
磁力回中机构、气体弹簧调相器及热声发电机


[0001]本专利技术涉及热声设备
，尤其涉及一种磁力回中机构、气体弹簧调相器及热声发电机。

技术介绍

[0002]热声技术是一种实现热能与声波(声波是机械能的一种)之间的能量转换的技术。为了获得理想的转换效率，热声设备中的关键部件(主要是回热器)必须获得特定的声场相位关系，因此调相器是热声设备中必不可少的部件。针对小功率的热声设备，调相器主要是采用弹簧活塞组成的谐振结构进行调相。随着热声设备功率的增大，调相器动质量将相应地增大，而板簧要想获得大刚度，厚度必须增加，但其对应的变形量就会减少，无法同时满足大功率设备中大刚度、大位移的需求，因此人们设计出了气体弹簧调相器。
[0003]然而现有结构的气体弹簧调相器缺少回中力，当调相器的运动部件处于静止或者运动状态时，难以自动保持在平衡位置，例如，当调相器沿竖直方向设置时，在重力作用下，则整个运动部件会向下偏移，进而影响调相器的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种磁力回中机构，能够使运动部件自动保持在平衡位置，提高了气体弹簧调相器的性能。
[0005]本专利技术提供一种磁力回中机构，适用于气体弹簧调相器，包括相配合的外侧磁体组件和内侧磁体组件，其中所述外侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的热端活塞和/或冷端活塞上，所述外侧磁体组件包括第一外侧磁体；所述内侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的活塞轴筒的外周面上，所述内侧磁体组件包括第一端部磁体、第二端部磁体以及设置于所述第一端部磁体和所述第二端部磁体之间的中间磁体，所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置，所述中间磁体与所述外侧磁体相对应，且所述中间磁体与所述第一外侧磁体的磁场方向相同，所述第一端部磁体和所述第二端部磁体的磁场方向均与所述第一外侧磁体的磁场方向相反。
[0006]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体依次相连，或所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体依次间隔设置。
[0007]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，还包括第一导磁片，所述第一导磁片设置于所述内侧磁体组件上背向所述外侧磁体的一侧。
[0008]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，还包括第二导磁片，所述第二导磁片设置于所述外侧磁体组件上背向所述内侧磁体的一侧。
[0009]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，所述内侧磁体组件还包括第三端部磁体，所述第一端部磁体、所述中间磁体、所述第二端部磁体和所述第三端部磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置；所述外侧磁体组件包括第二外侧磁体，所述第一外侧磁体和所述
第二外侧磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置，所述第二外侧磁体与所述第二端部磁体相对应，且所述第二外侧磁体与所述第二端部磁体的磁场方向相同；所述第二外侧磁体与所述第一外侧磁体的磁场方向相反，所述第三端部磁体与所述第二端部磁体的磁场方向相反。
[0010]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，所述第一端部磁体与所述第二端部磁体的长度相等，所述中间磁体与所述第一外侧磁体的长度相等；所述第一端部磁体的长度大于或等于所述热端活塞的位移；所述第一端部磁体的长度为所述中间磁体的长度的1/2。
[0011]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，当所述外侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的热端活塞时，在自然状态下，相配合的所述外侧磁体组件和所述内侧磁体组件能够将所述气体弹簧调相器的热端弹簧腔分为容积相等的两部分；
[0012]和/或，当外侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的冷端活塞时，在自然状态下，相配合的所述外侧磁体组件和所述内侧磁体组件能够将所述气体弹簧调相器的冷端弹簧腔分为容积相等的两部分。
[0013]根据本专利技术提供的一种磁力回中机构，当所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体依次间隔设置时，所述第一端部磁体与所述中间磁体之间的间距以及所述中间磁体与所述第二端部磁体之间的间距均小于所述第一端部磁体长度的30％。
[0014]本专利技术还提供一种气体弹簧调相器，包括法兰、冷端气缸、冷端活塞、热端气缸、热端活塞、活塞轴筒、活塞轴以及磁力回中机构，所述冷端气缸与所述法兰的第一端面相连，所述冷端活塞设置于所述冷端气缸内，以使所述法兰、所述冷端气缸和所述冷端活塞之间形成冷端弹簧腔；所述热端气缸与所述法兰的第二端面相连，所述热端活塞设置于所述热端气缸内，以使所述法兰、所述热端气缸和所述热端活塞之间形成热端弹簧腔；所述活塞轴筒固设于所述法兰的中心孔中，且所述活塞轴筒的一端伸入至所述冷端弹簧腔中，所述活塞轴筒的另一端伸入至所述热端弹簧腔中；所述活塞轴筒设有供所述活塞轴穿过的轴孔，所述活塞轴与所述轴孔滑动配合，所述活塞轴的第一端穿过所述轴孔与所述冷端活塞相连，所述活塞轴的第二端与所述热端活塞相连；所述磁力回中机构为上述的磁力回中机构。
[0015]根据本专利技术提供的一种气体弹簧调相器，还包括薄壁筒，所述薄壁筒与所述热端活塞相连，以使所述薄壁筒与所述热端活塞之间形成气体腔室。
[0016]根据本专利技术提供的一种气体弹簧调相器，还包括防辐射屏，所述防辐射屏设置于所述薄壁筒的内部，且所述防辐射屏与所述薄壁筒相连。
[0017]本专利技术还提供一种热声发电机，包括上述的气体弹簧调相器。
[0018]本专利技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0019]本专利技术提供的磁力回中机构，适用于气体弹簧调相器，该磁力回中机构包括相配合的外侧磁体组件和内侧磁体组件，其中外侧磁体组件设置于气体弹簧调相器的热端活塞和/或冷端活塞上，外侧磁体组件包括第一外侧磁体；其中内侧磁体组件设置于气体弹簧调相器的活塞轴筒的外周面上，内侧磁体组件包括第一端部磁体、第二端部磁体以及设置于第一端部磁体和第二端部磁体之间的中间磁体，第一端部磁体、中间磁体和第二端部磁体沿活塞轴筒的轴线方向依次设置，中间磁体与外侧磁体相对应，且中间磁体与第一外侧磁体的磁场方向相同，第一端部磁体和第二端部磁体的磁场方向均与第一外侧磁体的磁场方向相反；也即，中间磁体与外侧磁体之间形成吸引力，使得气体弹簧调相器的运动部件能够
保持在平衡位置；当运动部件偏离平衡位置时，外侧磁体将与第一端部磁体或第二端部磁体之间形成排斥力，从而将运动部件推回至平衡位置。由此，本专利技术提供的磁力回中机构，能够使气体弹簧调相器的运动部件自动保持在平衡位置，进而提高了气体弹簧调相器的性能。
[0020]本专利技术提供的气体弹簧调相器，包括上述的磁力回中机构。由于该气体弹簧调相器设置有上述的磁力回中机构，使得该气体弹簧调相器具有上述磁力回中机构的全部优点，进而提高了该气体弹簧调相器的使用性能。
[0021]本专利技术提供的热声发电机，包括上述的气体弹簧调相器。由于该热声发电机设置有上述的气体弹簧调相器，使得该热声发电机具有上述气体弹簧调相器的全部优点，进而提高了该热声发电机的使用性能。
[0022]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁力回中机构，适用于气体弹簧调相器，其特征在于，包括相配合的外侧磁体组件和内侧磁体组件，其中所述外侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的热端活塞和/或冷端活塞上，所述外侧磁体组件包括第一外侧磁体；所述内侧磁体组件设置于所述气体弹簧调相器的活塞轴筒的外周面上，所述内侧磁体组件包括第一端部磁体、第二端部磁体以及设置于所述第一端部磁体和所述第二端部磁体之间的中间磁体，所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置，所述中间磁体与所述外侧磁体相对应，且所述中间磁体与所述第一外侧磁体的磁场方向相同，所述第一端部磁体和所述第二端部磁体的磁场方向均与所述第一外侧磁体的磁场方向相反。2.根据权利要求1所述的磁力回中机构，其特征在于，所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体依次相连，或所述第一端部磁体、所述中间磁体和所述第二端部磁体依次间隔设置。3.根据权利要求1所述的磁力回中机构，其特征在于，还包括第一导磁片，所述第一导磁片设置于所述内侧磁体组件上背向所述外侧磁体的一侧。4.根据权利要求1所述的磁力回中机构，其特征在于，还包括第二导磁片，所述第二导磁片设置于所述外侧磁体组件上背向所述内侧磁体的一侧。5.根据权利要求1至4任一项所述的磁力回中机构，其特征在于，所述内侧磁体组件还包括第三端部磁体，所述第一端部磁体、所述中间磁体、所述第二端部磁体和所述第三端部磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置；所述外侧磁体组件包括第二外侧磁体，所述第一外侧磁体和所述第二外侧磁体沿所述活塞轴筒的轴线方向依次设置，所述第二外侧磁体与所述第二端部磁体相对应，且所述第二外侧磁体与所述第二端部磁体的磁场方向相同；所述第二外侧磁体与所述第一外侧磁体的磁场方向相反，所述第三端部磁体与所述第二端部磁体的磁场方向相反。6.根据权利要求1至4任一项所述的磁力回中机构，其特征在于，所述第一端部磁体与所述第二端部磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑英，张丽敏，罗二仓，陈燕燕，吴张华，刘斌，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：