一种用于GM制冷机的活塞制造技术

本申请公开了一种用于GM制冷机的活塞，包括壳体与蓄冷填料，所述的蓄冷填料安装在壳体内，所述的壳体为圆筒状结构，壳体的一端开口处设置有活塞堵盖，活塞堵盖与蓄冷填料之间设置有弹簧，壳体的另一端开口处设置有卡簧，卡簧与蓄冷填料之间设置有隔挡组件。采用卡簧、隔挡组件配合活塞堵盖来实现蓄冷填料在壳体内的安装，弹簧对蓄冷填料施力，确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。的在壳体内的稳定性。的在壳体内的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于GM制冷机的活塞


[0001]本申请涉及GM制冷机
，尤其是涉及一种用于GM制冷机的活塞。

技术介绍

[0002]现有技术中，GM(Gifford Mcmahon)制冷机作为一种制冷装置广泛应用于超导核磁共振设备、低温真空泵、低温科研仪器以及高真空半导体设备等。GM制冷机通常包括压缩机和冷头。为了保证GM制冷机能达到10K、4K或更低温度，其冷头的二级活塞填装蓄冷材料。
[0003]中国专利申请“用于GM制冷机二级活塞填料过滤的胀圈组件及二级活塞”；申请(专利)号：CN202020664847.0；公开了所述胀圈组件包括：胀圈，所述胀圈为环形，所述胀圈的外壁设置有沿所述胀圈的周向延伸的环形凸缘，以使所述胀圈与GM制冷机二级活塞装配时具有弹性，便于将所述胀圈推入所述GM制冷机二级活塞内；过滤板，设于所述胀圈的内圈中。
[0004]上述专利申请在活塞壳体内设置有两段填料，在填料的两端均安装胀圈组件实现填料在活塞壳体内的安装。但制冷机在降温运行数次后，其活塞内部蓄冷材料会有一定程度上的受力，进而导致蓄冷材料在活塞壳体内有所松动。上述专利申请虽然将填料拆分为两段并通过三个胀圈组件进行安装，在制冷机运行数次后，其分段的填料的收缩量会小于整段的填料，能够在一定程度上减少填料的松动。但在其结构设置上仍存在进一步改进的空间。

技术实现思路

[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种用于GM制冷机的活塞，采用卡簧、隔挡组件配合活塞堵盖来实现蓄冷填料在壳体内的安装，弹簧对蓄冷填料施力，确保蓄冷填料的在壳体内的稳定性。
[0006]本申请采用的技术方案为：一种用于GM制冷机的活塞，包括壳体与蓄冷填料，所述的蓄冷填料安装在壳体内，所述的壳体为圆筒状结构，壳体的一端开口处设置有活塞堵盖，活塞堵盖与蓄冷填料之间设置有弹簧，壳体的另一端开口处设置有卡簧，卡簧与蓄冷填料之间设置有隔挡组件。
[0007]与现有技术相比，本申请的优点在于，首先在壳体的一端开口处设置活塞堵盖，通过活塞堵盖从壳体的一端对蓄冷填料进行限制，使得蓄冷填料无法从壳体的一端开口处掉落。通过压缩状态的弹簧的弹力去对蓄冷填料进行施力，使得蓄冷填料始终受到弹簧所施加的压力。即使蓄冷填料在制冷机降温运行后，也始终受到弹簧的作用力，那么在弹簧的作用力下，蓄冷填料始终保持帖靠近活塞封堵的状态，避免蓄冷填料出现松动、晃动。保障制冷机在运行过程中制冷量保持稳定。其次，本申请在壳体的另一端开口处安装卡簧，通过卡簧去对限制蓄冷填料的移动，装配简单方便。最后，本申请在卡簧与蓄冷填料之间设置隔挡组件，隔挡组件能够起到限制蓄冷填料的作用。一般情况下，蓄冷填料不是整体结构的固体，多为大量颗粒状结构的堆积，因此需要在卡簧与蓄冷填料组件设置隔挡组件，确保蓄冷
填料整体不散落。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述的弹簧与蓄冷填料之间设置有隔挡组件。本申请中的隔挡组件起到限制蓄冷填料的作用。将蓄冷填料限制在预定空间内。
[0009]所述的弹簧与壳体同轴设置。在制冷机非工作状态下，弹簧对隔挡组件施加的弹力为2.5Mpa。一般情况下，GM制冷机工作，活塞内流动氦气压力2Mpa，那么弹簧施加给储冷填料的力大于活塞内流动氦气压力。防止蓄冷填料遇到高压氦气后出现松动、晃动，大大保障制冷机在运行过程中制冷量保持稳定，不出现温度反弹现象。
[0010]本申请中的弹簧采用弹簧钢制作，且表面做防锈处理。而弹簧的长度可以根据活塞产品的结构由本领域技术人员自行调整。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述的蓄冷填料由至少两种不同直径的铅球堆叠而成。使用不同直径的大小铅球的填充材料是为了减少蓄冷填料内的间隙，增加蓄冷填料的重量，进而提高活塞的整个制冷量。
[0012]如果只选用大直径的铅球作为蓄冷填料，活塞内部铅球与铅球之间的空隙会多，会导致大气流通过后蓄冷材料松动，降低蓄冷效果。若只采用小直径的铅球作为蓄冷填料，高压气流连续通过，材料容易结块，蓄冷能力下降。所以采用大小径的填充材，可以互补长短，提高产品的可靠性。
[0013]优选的，所述的蓄冷填料由0.15mm和0.3mm铅球堆叠而成。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述的壳体采用夹布胶木材料制成。夹布胶木质地比较柔软，在运转过程避免损坏或划伤其它部件。优选用高密度夹布胶木。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述的隔挡组件包括沿壳体的轴向依次重叠设置的第一金属网层、毛毡层与第二金属网层。所述的第二金属网层靠近蓄冷填料设置，所述的第一金属网层远离蓄冷填料设置，所述的毛毡层位于第一金属网层、第二金属网层之间。
[0016]具体的，所述的第一金属网层与卡簧接触连接或与弹簧接触连接。
[0017]优选的，毛毡层采用密度为0.2～0.5g/m3羊毛毡。毛毡具有一定的弹性及密封作用。活塞的蓄冷填料端部设置有毛毡层，防止蓄冷材外漏。
[0018]所述的第二金属网层包括一片80目紫铜网。
[0019]所述的第一金属网层由多片150目磷青铜网重叠构成。优选的，本申请中的第一金属网层包括6个重叠设置的150目磷青铜网。防止毛毡的丝线随着气流流到气缸内壁。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述的壳体的一端开有两个十字孔。为便于与一级活塞的连接。所述的十字孔位于活塞堵盖处的隔挡组件外周。具体的，十字孔位于第一金属网层外周。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述的活塞堵盖外周与壳体内壁面之间设置有密封胶。本申请的活塞堵盖与壳体之间的连接是密封性的。
[0022]在符合本领域常识的基础上，上述各实施方式可任意组合。
附图说明
[0023]以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组
成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
[0024]图1为本申请的结构示意图；
[0025]图2为本申请的剖视图；
[0026]图3为本申请中隔挡组件与卡簧连接的结构示意图。
[0027]其中，附图标记具体说明如下：1、壳体；2、蓄冷填料；3、活塞堵盖；4、卡簧；5、隔挡组件；51、第一金属网层；52、毛毡层；53、第二金属网层；6、十字孔；7、弹簧。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，对本申请作详细的说明。
[0029]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]一种用于GM制冷机的活塞，如图1至图3所示：包括壳体1与蓄冷填料2，所述的蓄冷填料2安装在壳体1内，所述的壳体1为圆筒状结构，壳体1的一端开口处设置有活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于GM制冷机的活塞，其特征在于包括壳体(1)与蓄冷填料(2)，所述的蓄冷填料(2)安装在壳体(1)内，所述的壳体(1)为圆筒状结构，壳体(1)的一端开口处设置有活塞堵盖(3)，活塞堵盖(3)与蓄冷填料(2)之间设置有弹簧(7)，壳体(1)的另一端开口处设置有卡簧(4)，卡簧(4)与蓄冷填料(2)之间设置有隔挡组件(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于GM制冷机的活塞，其特征在于所述的蓄冷填料(2)由至少两种不同直径的铅球堆叠而成。3.根据权利要求2所述的一种用于GM制冷机的活塞，其特征在于所述的蓄冷填料(2)由0.15mm和0.3mm铅球堆叠而成。4.根据权利要求1所述的一种用于GM制冷机的活塞，其特征在于所述的壳体(1)采用夹布胶木材料制成。5.根据权利要求1所述的一种用于GM制冷机的活塞，其特征在于所述的蓄冷填料(2)与弹簧(7)之间设置有隔挡组件(5)。6.根据权利要求1所述的一种用于GM制冷机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝卷，
申请(专利权)人：亚祥宁波真空设备有限公司，
类型：新型
国别省市：