一种斯特林制冷机膨胀气缸的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种斯特林制冷机膨胀气缸，包括法兰、薄壁管和堵头；所述法兰中间开设有连接孔；所述薄壁管的一端嵌入安装在所述连接孔中且与所述连接孔焊接相连；所述堵头嵌入安装在所述薄壁管的另一端且与所述薄壁管焊接相连。由以上技术方案可知，本实用新型所述的斯特林膨胀气缸能够解决现有技术中存在的不足，在加工过程中，无需反复对零件进行去应力处理，使得加工工序大大减少，使加工周期有效缩短至10~15天。
【专利说明】
一种斯特林制冷机膨胀气缸
技术领域
[0001]本实用新型涉及斯特林制冷机技术领域，具体涉及一种斯特林制冷机膨胀气缸。
【背景技术】
[0002]膨胀气缸为斯特林制冷机的重要零件，其为集成式杜瓦中的杜瓦的内胆，其冷端为红外器件提供冷源。为了降低冷损，膨胀气缸的壁厚越薄越好。
[0003]目前，现有的斯特林制冷机膨胀气缸由采用一体化设计的法兰、薄壁管及堵头组成，其中，薄壁管的壁厚范围为0.1?0.25mm，薄壁管的内孔尺寸精度、形位精度要求均在微米级。此种设计的膨胀气缸在加工时需采用圆棒料直接加工而成。为保证该膨胀气缸薄壁部分的尺寸及形位精度要求，在加工过程中需反复对工件进行去应力处理，造成加工工序较多、加工周期较长(一般在30?60天)。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种斯特林制冷机膨胀气缸，该膨胀气缸能够解决现有技术中存在的不足，在加工过程中，无需反复对零件进行去应力处理，使得加工工序大大减少，有效缩短了加工周期。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]—种斯特林制冷机膨胀气缸，包括法兰、薄壁管和堵头;所述法兰中间开设有连接孔;所述薄壁管的一端嵌入安装在所述连接孔中且与所述连接孔焊接相连;所述堵头嵌入安装在所述薄壁管的另一端且与所述薄壁管焊接相连。
[0007]进一步的，所述薄壁管的一端与所述连接孔间隙配合且薄壁管与连接孔之间的间隙中填充有焊料;薄壁管的另一端与所述堵头间隙配合。
[0008]进一步的，所述薄壁管与所述连接孔采用真空钎焊连接。
[0009]进一步的，所述堵头与所述薄壁管采用激光焊接相连。
[0010]进一步的，所述法兰I内壁和所述薄壁管3外周均覆盖有镍层。
[0011 ] 进一步的，所述薄壁管的壁厚为0.4?0.6mm。
[0012]进一步的，所述薄壁管与连接孔之间的间隙为0.04-0.06mm。
[0013]进一步的，所述薄壁管与堵头之间的间隙为0.01-0.03mm。
[0014]进一步的，所述薄壁管与连接孔之间的间隙中填充的焊料采用银基焊料。
[0015]进一步的，所述法兰、薄壁管和堵头均为不锈钢材质。
[0016]由以上技术方案可知，本实用新型所述的斯特林膨胀气缸能够解决现有技术中存在的不足，在加工过程中，无需反复对零件进行去应力处理，使得加工工序大大减少，使加工周期有效缩短至10?15天。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构不意图；
[0018]图2是图1中A部的放大示意图。
[0019]其中:
[0020 ] 1、法兰，2、银基焊料，3、薄壁管，4、堵头。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0022]如图1-图2所示的一种斯特林制冷机膨胀气缸，包括法兰1、薄壁管3和堵头4。所述法兰I中间开设有连接孔。所述薄壁管3的两端均开口。所述薄壁管3的一端嵌入安装在所述连接孔中且与所述连接孔焊接相连。所述堵头4嵌入安装在所述薄壁管3的另一端且与所述薄壁管3焊接相连。
[0023]进一步的，所述薄壁管3的一端与所述连接孔间隙配合且薄壁管3与连接孔之间的间隙中填充有焊料。薄壁管3的另一端与所述堵头4间隙配合，在采用激光焊接连接薄壁管与堵头时，会产生高温，薄壁管与堵头之间的间隙两端的材料会融化填充该间隙，从而将薄壁管与堵头连接在一起。进一步的，所述薄壁管3与所述连接孔采用真空钎焊连接。所述薄壁管3与连接孔之间的间隙中填充的焊料采用银基焊料2。所述银基焊料的牌号为Bag72Cu。采用真空钎焊将薄壁管的端部外侧壁连接在连接孔的内壁上，能够有效避免对薄壁管性能的影响，且采用银基焊料，在焊接过程中，银基焊料能够均匀地填充在连接孔与薄壁管之间的间隙中，有利于提高膨胀气缸的密封性。
[0024]进一步的，所述堵头4与所述薄壁管3采用激光焊接相连。采用激光焊接连接将堵头4连接在薄壁管3的内壁上，能够有效避免对薄壁管性能的影响。
[0025]进一步的，所述法兰I内壁和所述薄壁管3外周均覆盖有镍层。通过在法兰I的内壁以及薄壁管的外周进行镀暗镍处理，在法兰I内壁和薄壁3管的外周均覆盖一层镍层，能够焊料更好的渗入到连接孔与薄壁管之间的间隙中，便于法兰与薄壁管的焊接相连。
[0026]进一步的，所述薄壁管的壁厚为0.4?0.6mm，此薄壁管的厚度并非膨胀气缸薄壁处最终厚度，再将薄壁管与法兰焊接后，还需再加工至最终厚度。薄壁管的厚度越薄，后续加工的余量就会越少，后续工件加工完成后产生的变形就会越小，尺寸精度及形位精度就容易保证。目前市场上做的薄壁管尺寸精度及形位精度都较差。
[0027]进一步的，所述薄壁管与连接孔之间的间隙为0.04?0.06mm，此间隙范围为真空钎焊最佳间隙。
[0028]进一步的，所述薄壁管与堵头之间的间隙为0.0I?0.03mm，此间隙范围为激光焊接最佳间隙。
[0029]进一步的，所述法兰1、薄壁管3和堵头4均为不锈钢材质。本实用新型针对不锈钢材质的膨胀气缸。目前，斯特林制冷机膨胀气缸一般有三种材料:钛合金、高温合金、不锈钢。只有不锈钢材质的膨胀气缸薄壁部分可以做成管状。
[0030]本实用新型所述的斯特林制冷机膨胀气缸，将法兰、薄壁管及堵头进行单独设计。所述法兰采用圆棒料加工而成，所述薄壁管采用精密薄壁钢管制成。首先，法兰的连接孔与薄壁管一端的外壁间隙配合，并采用真空钎焊将二者进行焊接相连。然后，采用机械加工的方法对薄壁管进行加工，使其尺寸及形位精度符合要求。最后，再将堵头嵌入安装在薄壁管另一端的开口处，并采用激光焊将二者进行焊接相连。在本实用新型所述的斯特林制冷机膨胀气缸加工过程中，无需对各个部件进行去应力处理，使得加工工序大大减少，并有效缩短了加工周期。
[0031]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:包括法兰、薄壁管和堵头;所述法兰中间开设有连接孔;所述薄壁管的一端嵌入安装在所述连接孔中且与所述连接孔焊接相连;所述堵头嵌入安装在所述薄壁管的另一端且与所述薄壁管焊接相连。2.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管的一端与所述连接孔间隙配合且薄壁管与连接孔之间的间隙中填充有焊料;薄壁管的另一端与所述堵头间隙配合。3.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管与所述连接孔采用真空钎焊连接。4.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述堵头与所述薄壁管采用激光焊接相连。5.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述法兰内壁和所述薄壁管外周均覆盖有镍层。6.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管的壁厚为0.4~0.6mmο7.根据权利要求2所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管与连接孔之间的间隙为0.04?0.06mm。8.根据权利要求2所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管与堵头之间的间隙为0.01-0.03mm。9.根据权利要求2所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述薄壁管与连接孔之间的间隙中填充的焊料采用银基焊料。10.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷机膨胀气缸，其特征在于:所述法兰、薄壁管和堵头均为不锈钢材质。
【文档编号】F15B15/08GK205478633SQ201620220336
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月19日
【发明人】孙闽, 何世安, 占化斌, 范仙红
【申请人】中国电子科技集团公司第十六研究所