斯特林机外壳一体化焊接结构的制作方法

本实用新型涉及斯特林机技术领域，尤其是涉及一种斯特林机外壳一体化焊接结构。

背景技术：

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

目前,斯特林机的外壳大部分采用激光焊接。如图1和图2所示，斯特林机外壳包括焊接在一起的制冷机机壳1和压缩机机壳2；其中，压缩机机壳2的圆柱部21和连接部22为分体设计，通过焊接固定连接，焊接位置221正好位于压缩机定子的周圈。在焊接过程中为了避免定子线圈受损，会相应降低焊接功率，但此时往往会出现焊接强度不足或者定子线圈仍然受损的现象，同时也会由于连接处截面突变，存在应力集中，焊接结构不够稳定，容易出现开裂现象。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种斯特林机外壳一体化焊接结构，避免压缩机机壳内的定子线圈受损，且减少了应力集中，确保了结构的稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：斯特林机外壳一体化焊接结构，包括：制冷机机壳和压缩机机壳，所述制冷机机壳包括顺次焊接连接的冷端换热器壳、回热器壳和热端换热器壳；

所述压缩机机壳包括一体设置的空心的圆柱部和空心的锥形连接部，所述圆柱部一端沿轴向延伸并且沿径向收缩形成所述锥形连接部，所述圆柱部与所述锥形连接部之间圆弧过渡，所述锥形连接部与所述热端换热器壳焊接。

进一步，所述锥形连接部的壁厚大于所述圆柱部的壁厚。

进一步，所述热端换热器壳的端面开设有环形凹槽，所述锥形连接部的端面设置有与所述环形凹槽相适配的环形凸起，所述热端换热器壳的端面与所述锥形连接部的端面焊接。

进一步，所述锥形连接部的端面内壁设置有螺纹孔。

进一步，所述压缩机机壳为不锈钢件。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

斯特林机外壳一体化焊接结构，其中压缩机机壳的圆柱部一端沿轴向延伸并且沿径向收缩形成锥形连接部。压缩机机壳为一体式，无需焊接，避免了压缩机机壳内定子线圈受损。圆柱部和锥形连接部过渡处更加圆滑，减少了连接处的应力集中，确保连接结构的稳定性。连接部的壁厚的增加，提高了连接处的刚性。在实际装配过程中简化了装配工艺。

热端换热器壳的端面开设有环形凹槽，锥形连接部的端面设置有与环形凹槽相适配的凸起，连接面彼此接触充分，提高了密封性。更重要的是在整个焊接过程中，保障了压缩机机壳和热端换热器壳的同轴度，提高了对中效果，定位更加精准。

附图说明

图1是现有技术中斯特林机外壳的结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是本实用新型斯特林机外壳一体化焊接结构的结构示意图；

图4是图3的纵向剖视图；

图中：1-制冷机机壳，11-冷端换热器壳，12-回热器壳，13-热端换热器壳，2-压缩机机壳，21-圆柱部，22-连接部，221-焊接位置，23-锥形连接部,231-螺纹孔。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图3和图4所示，斯特林机外壳一体化焊接结构，主要由制冷机机壳1和压缩机机壳2构成，压缩机机壳2为不锈钢件。制冷机机壳1包括冷端换热器壳11、与冷端换热器壳11焊接在一起的回热器壳12，以及与回热器壳12焊接在一起的热端换热器壳13，三者之间顺次连接。

压缩机机壳1中空心的圆柱部21和空心的锥形连接部23为一体式设计，圆柱部21一端沿轴向延伸并且沿径向收缩形成锥形连接部23。整个压缩机机壳1一体成型，无需焊接。与现有技术相比，压缩机机壳1是减少了位于定子周圈处的焊缝，避免了定子线圈受损。而且圆柱部21和锥形连接部23过渡处更加圆滑，减小了应力的集中，提高了结构的稳定性。

热端换热器壳13的端面与压缩机机壳1锥形连接部23的端面焊接，热端换热器壳13的端面开设有环形凹槽，锥形连接部23的端面外壁设置有与环形凹槽相适配的凸起。端换热器壳13的端面与锥形连接部23的端面外壁充分接触，提高了密封性。更重要的是在整个焊接过程中，保障了压缩机机壳2和热端换热器壳13的同轴度，提高了对中效果，定位更加精准，焊接精度进一步提高。锥形连接部23的端面内壁设置有用于安装的螺纹孔231。

锥形连接部23的壁厚大于圆柱部21的壁厚，为与热端换热器壳13的连接增加了刚性，进一步提高了结构的稳定性。