一种分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于红外探测器用微型低温制冷机领域，特别涉及一种分置式斯特林 制冷机抗冲击振动的固定装置。
【背景技术】
[0002] 红外探测器组件中采用的分置式斯特林制冷机由压缩机与膨胀机构成，机体内充 注氦气作为制冷工质。如图1所示，压缩机1外表面通常为圆柱体，膨胀机2带有安装法兰 3,其上螺孔可供安装定位。压缩机1与膨胀机2之间通常由一根分置管4连接，氦气通过 分置管在机体内来回波动以实现热力循环、获得制冷效应。
[0003] 如图2、图3所示，在红外探测器组件中安装分置式斯特林制冷机时，要同时固定 压缩机1和膨胀机2,目前通常用压缩机压盖5压住压缩机1外表面，用膨胀机安装螺钉6 固定膨胀机安装法兰3,以达到固定的效果。
[0004] 上述的固定装置缺点在于：1.因为压缩机压盖5不能过于上紧，否则压缩机1机 体会因压力过大而受损，所以在使用过程中由于热胀冷缩、冲击、振动等因素会使压缩机压 盖螺钉7变松，导致夹紧力不够而发生轴向滑动使分置管连接处产生破坏；2.由于固定膨 胀机安装法兰3为孔-孔对正方式，定位精度要求较高，但分置管4的长度在实际加工中存 在加工误差，会导致膨胀机安装法兰3的孔位错位，就必须通过对分置管4进行弯、挤、扭等 手段才能使膨胀机对孔安装，这样的安装方式会使分置管连接处出现较大的应力，在冲击 振动条件下极易产生破坏；3.由于分置管4 一般都是超过150mm的细长管，其固有频率一 般很低，在振动条件下容易发生共振使连接处产生破坏。 【实用新型内容】
[0005] (一）要解决的技术问题
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，能 够全方位固定压缩机与膨胀机，并能够适应不同长度的分置管，避免制冷机在安装时因压 缩机滑动或分置管长度偏差而产生应力，实现制冷机分置管连接处的结构在冲击振动条件 下不受破坏。
[0007] (二）【实用新型内容】
[0008] 一种分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，压缩机底座和膨胀机底座安装 在制冷机安装面上，压缩机由压缩机压盖与压缩机底座连接压紧，其特征在于：
[0009] 压缩机底座两端连接端部压盖，实现压缩机的轴向固定；膨胀机通过膨胀机可调 固定机构连接，实现对膨胀机的Y、Z方向固定；加强块上有开孔，能卡住分置管，将加强块 套入分置管，加强块固定在分置管与压缩机的连接处和分置管与膨胀机的连接处。
[0010] 优选地，膨胀机可调固定机构可以为：膨胀机压盖为中部凹槽形式，凹槽的宽度尺 寸与膨胀机安装法兰的外直径相同，长度尺寸大于膨胀机安装法兰的外直径，将膨胀机安 装法兰贴紧于膨胀机底座的安装面上，膨胀机压盖压于膨胀机安装法兰上，膨胀机压盖的 凹槽完全卡住膨胀机安装法兰，用膨胀机压盖螺钉紧固膨胀机压盖。
[0011] 优选地，膨胀机可调固定机构可以为：在膨胀机底座的安装面上设置通槽，通槽长 度方向沿分置管轴向，通槽宽度与膨胀机安装螺钉直径相同，通槽中心位置与膨胀机安装 法兰上的安装孔的中心位置对应，将膨胀机安装法兰贴紧于膨胀机底座的安装面上，用膨 胀机安装螺钉穿过通槽与安装孔压紧膨胀机安装法兰。
[0012] (三）有益效果
[0013] 本发明的优点在于：1.能够全面固定压缩机，避免其在冲击振动条件下发生轴向 滑动；2.用开槽结构以"压"的方式固定膨胀机端，能够避免因分置管长度误差而产生应力 引起分置管连接处受损；3.用加强块加固分置管连接处，减小分置管在冲击振动条件下的 振幅，能够防止分置管连接处受损。
【附图说明】
[0014] 图1为分置式斯特林制冷机示意图；
[0015] 图2为分置式斯特林制冷机的传统固定装置分解图；
[0016] 图3为分置式斯特林制冷机的传统固定装置完成图；
[0017] 图4为本实用新型的分置式斯特林制冷机固定装置（一）分解图；
[0018] 图5为本实用新型的分置式斯特林制冷机固定装置（一）完成图；
[0019] 图6为膨胀机压盖结构图；
[0020] 图7为本实用新型的分置式斯特林制冷机固定装置（二）分解图；
[0021] 图8为本实用新型的分置式斯特林制冷机固定装置（二）完成图；
[0022] 图9为开有通槽的膨胀机底座结构图；
[0023] 图10为加强块结构图；
[0024] 图11为振动台参数曲线图。
[0025] 图中，1.压缩机，2.膨胀机，3.膨胀机安装法兰，4.分置管，5.压缩机压盖，6.膨 胀机安装螺钉，7.压缩机压盖螺钉，8.压缩机底座，9.端部压盖，10.膨胀机压盖，11.加强 块，12.底座安装螺钉，13.端盖螺钉，14.膨胀机压盖螺钉，15.膨胀机底座，16.制冷机安装 面。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和具体实施例，对实用新型的内容做进一步的详细说明。
[0027] 实施例一
[0028] 如图4、5、6、10所示，一种分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，压缩机底 座8和膨胀机底座15通过底座安装螺钉12安装在制冷机安装面16上，压缩机1由压缩机 压盖5与压缩机底座8通过压缩机压盖螺钉7连接压紧，压缩机底座8两端通过端盖螺钉 13连接端部压盖9,实现压缩机1的轴向固定；
[0029] 膨胀机压盖10为中部凹槽形式，凹槽的宽度尺寸H1与膨胀机安装法兰3的外直 径相同，以限制Z方向的自由度，长度尺寸L1大于膨胀机安装法兰3的外直径，以适应不同 分置管长度，将膨胀机安装法兰3贴紧于膨胀机底座15的安装面上，膨胀机压盖10压于膨 胀机安装法兰3上，膨胀机压盖10的凹槽完全卡住膨胀机安装法兰3,用膨胀机压盖螺钉 14紧固膨胀机压盖10,实现对膨胀机2的Y、Z方向固定；由于膨胀机安装法兰3的位置在 分置管4长度方向不受膨胀机压盖10的限制，分置管4不会因长度差异而产生应力。
[0030] 加强块11上有开孔，能卡住分置管4,将加强块11套入分置管4,加强块11固定 在分置管4与压缩机1和分置管4与膨胀机2的连接处。该结构在冲击振动条件下，能减 小分置管4连接处的振幅，避免分置管4受到破坏。
[0031] 实施例二
[0032] 如图7、8、9、10所示，作为实施例一的变形，另一种分置式斯特林制冷机抗冲击振 动的固定装置，压缩机底座8和膨胀机底座15通过底座安装螺钉12安装在制冷机安装面 16上，压缩机1由压缩机压盖5与压缩机底座8通过压缩机压盖螺钉7连接压紧，压缩机底 座8两端通过端盖螺钉13连接端部压盖9,实现压缩机1的轴向固定；
[0033] 在膨胀机底座15的安装面上设置通槽，通槽长度L2方向沿分置管4轴向，通槽宽 度H2与膨胀机安装螺钉6直径相同，通槽中心位置与膨胀机安装法兰3上的安装孔的中心 位置对应，将膨胀机安装法兰3贴紧于膨胀机底座的安装面上，用膨胀机安装螺钉6穿过通 槽与安装孔压紧膨胀机安装法兰3,实现对膨胀机2的Y、Z方向固定；由于通槽能在分置管 4长度方向适应膨胀机安装法兰3的不同位置，所以分置管4也不会因长度差异而产生应 力。
[0034] 加强块11上有开孔，能卡住分置管4,将加强块11套入分置管4,加强块11固定 在分置管4与压缩机1和分置管4与膨胀机2的连接处。该结构在冲击振动条件下，能减 小分置管4连接处的振幅，避免分置管4受到破坏。
[0035] 该技术方案的特点在于：
[0036] 1.用端部压盖固定压缩机两端，防止其沿轴向滑动。
[0037] 2.用开槽结构以"压"的方式实现对膨胀机安装法兰的固定，同时能适应因分置管 长度不同引起的膨胀机安装法兰位置差异。
[0038] 3.用加强块加固分置管连接处。
[0039] 本实用新型中涉及的固定装置已通过冲击振动试验，证明有效。在"1W分置式斯 特林制冷机"项目的冲击振动试验中（试验条件见表1)，用传统固定方法安装制冷机时，发 生过分置管连接处断裂的事件。而在"中波红外640X512焦平面探测器组件"项目的冲击 振动试验中（试验条件见表2)，用本发明的安装方式固定制冷机，则未发生制冷机受破坏 的现象。
[0040] 表1 " 1W分置式斯特林制冷机"项目冲击振动试验条件
[0041]
【主权项】
1. 分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，压缩机底座和膨胀机底座安装在制冷 机安装面上，压缩机由压缩机压盖与压缩机底座连接压紧，其特征在于： 压缩机底座两端连接端部压盖，实现压缩机的轴向固定；膨胀机通过膨胀机可调固定 机构连接，实现对膨胀机的Y、Z方向固定；加强块上有开孔，能卡住分置管，将加强块套入 分置管，加强块固定在分置管与压缩机的连接处和分置管与膨胀机的连接处。
2. 根据权利要求1所述的分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，其特征在于： 膨胀机可调固定机构为：膨胀机压盖为中部凹槽形式，凹槽的宽度尺寸与膨胀机安装 法兰的外直径相同，长度尺寸大于膨胀机安装法兰的外直径，将膨胀机安装法兰贴紧于膨 胀机底座的安装面上，膨胀机压盖压于膨胀机安装法兰上，膨胀机压盖的凹槽完全卡住膨 胀机安装法兰，用膨胀机压盖螺钉紧固膨胀机压盖。
3. 根据权利要求1所述的分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，其特征在于： 膨胀机可调固定机构为：在膨胀机底座的安装面上设置通槽，通槽长度方向沿分置管 轴向，通槽宽度与膨胀机安装螺钉直径相同，通槽中心位置与膨胀机安装法兰上的安装孔 的中心位置对应，将膨胀机安装法兰贴紧于膨胀机底座的安装面上，用膨胀机安装螺钉穿 过通槽与安装孔压紧膨胀机安装法兰。
【专利摘要】本实用新型公开了一种分置式斯特林制冷机抗冲击振动的固定装置，属于红外探测器用微型低温制冷机领域。主要技术方案：压缩机底座两端端部压盖，实现压缩机的轴向固定；膨胀机通过膨胀机可调固定机构连接；加强块上有开孔，能卡住分置管，将加强块套入分置管，加强块固定在分置管与压缩机的连接处和分置管与膨胀机的连接处。本实用新型的优点在于：1.能够全面固定压缩机，避免其在冲击振动条件下发生轴向滑动；2.用开槽结构以“压”的方式固定膨胀机端，能够避免因分置管长度误差而产生应力引起分置管连接处受损；3.用加强块加固分置管连接处，减小分置管在冲击振动条件下的振幅，能够防止分置管连接处受损。
【IPC分类】F25B9-14
【公开号】CN204268748
【申请号】CN201420400851
【发明人】邹丁立, 李海英, 邹鹏程, 江重桦, 夏明 , 杨晔
【申请人】昆明物理研究所
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年7月20日