技术特征:
1.一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,包括减振器(1)、压缩机(2)、膨胀机(3)和热端换热器(4),特征在于:所述的减振器(1)通过螺纹固定于膨胀机端盖(3
‑
1)上,采用压缩机(2)和膨胀机(3)集成一体式结构,膨胀机电机(3
‑
3)位于减振器(1)和压缩机(2)中间,膨胀活塞轴(3
‑5‑
1)穿过压缩活塞(2
‑
1),两者通过间隙密封方式密封,压缩机(2)与膨胀机(3)共用热端换热器(4),热端换热器(4)布置于压缩机(2)与膨胀机气缸(3
‑
6)之间。2.根据权利要求1所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述减振器(1)包括减振器板弹簧(1
‑
1)、配重块(1
‑
2)和定位套(1
‑
3),其中配重块(1
‑
2)设置于两块减振器板弹簧(1
‑
1)之间,由定位套(1
‑
3)固定于膨胀机端盖(3
‑
1)上。3.根据权利要求1所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述压缩机(2)包括压缩活塞(2
‑
1)、压缩机电机(2
‑
2)、压缩活塞气缸(2
‑
3)、压缩机板弹簧(2
‑
4)、压缩机板弹簧座(2
‑
5)和压缩活塞位移传感器(2
‑
6),其中压缩机(2)中的压缩机板弹簧(2
‑
4)外侧固定于压缩机板弹簧座(2
‑
5)上,内侧固定于压缩活塞(2
‑
1)上,压缩活塞(2
‑
1)采用间隙密封的方式安装于压缩活塞气缸(2
‑
3)内,压缩活塞气缸(2
‑
3)与压缩机电机(2
‑
2)固定,压缩活塞位移传感器(2
‑
6)固定于压缩机电机线圈骨架(2
‑2‑
1)上。4.根据权利要求1所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述膨胀机(3)包括膨胀机端盖(3
‑
1)、膨胀机板弹簧(3
‑
2)、膨胀机电机(3
‑
3)、膨胀机位移传感器(3
‑
4)、膨胀活塞组件(3
‑
5)、膨胀气缸(3
‑
6)、冷头换热器(3
‑
7)与膨胀机板弹簧座(3
‑
8)。膨胀活塞组件(3
‑
5)穿过压缩活塞(2
‑
1)中心孔与膨胀机电机线圈骨架(3
‑3‑
1)以及膨胀机板弹簧(3
‑
2)内侧连接,膨胀机板弹簧(3
‑
2)外侧安装于膨胀机板弹簧座(3
‑
8)上,膨胀机位移传感器(3
‑
4)安装于膨胀机电机线圈骨架(3
‑3‑
1)上,膨胀活塞组件(3
‑
5)采用间隙密封的方式安装于膨胀气缸(3
‑
6)内,冷头换热器(3
‑
7)固定于膨胀气缸(3
‑
6)端部。5.根据权利要求3所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述压缩活塞(2
‑
1)包括压缩活塞单向阀(2
‑1‑
1)、压缩活塞高压气腔(2
‑1‑
2)、压缩活塞节流槽(2
‑1‑
3)和压缩活塞主体(2
‑1‑
4),压缩活塞单向阀(2
‑1‑
1)安装于压缩活塞主体(2
‑1‑
4)上,内部是压缩活塞高压气腔(2
‑1‑
2),在压缩活塞主体上均匀布置压缩活塞节流槽(2
‑1‑
3),压缩活塞节流槽(2
‑1‑
3)与压缩活塞高压气腔(2
‑1‑
2)连通。6.根据权利要求3所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述压缩机电机(2
‑
2)包括压缩机电机线圈骨架(2
‑2‑
1)、压缩机电机线圈(2
‑2‑
2)、压缩机电机磁钢(2
‑2‑
3)与压缩机电机磁极(2
‑2‑
4),压缩机电机线圈(2
‑2‑
2)固定于压缩机电机线圈骨架(2
‑2‑
1)上,在压缩机电机线圈(2
‑2‑
2)外侧布置压缩机电机磁钢(2
‑2‑
3),压缩机电机磁钢(2
‑2‑
3)固定于压缩机电机磁极(2
‑2‑
4)外侧上。7.根据权利要求4所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,所述膨胀机电机(3
‑
3)包括膨胀机电机线圈骨架(3
‑3‑
1)、膨胀机电机线圈(3
‑3‑
2)、膨胀机电机磁钢(3
‑3‑
3)与膨胀机电机磁极(3
‑3‑
4),膨胀机电机线圈骨架(3
‑3‑
1)内侧固定于膨胀机板弹簧(3
‑
2)上,膨胀机电机线圈(3
‑3‑
2)固定于膨胀机电机线圈骨架(3
‑3‑
1)外侧,在膨胀机电机线圈(3
‑3‑
2)与膨胀机电机磁极(3
‑3‑
4)外侧之间布置膨胀机电机磁钢(3
‑3‑
3),并与膨胀机电机磁极(3
‑3‑
4)外侧固定。8.根据权利要求4所述的一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,
所述膨胀活塞组件(3
‑
5)包括膨胀活塞轴(3
‑5‑
1)、膨胀活塞单向阀(3
‑5‑
2)、膨胀活塞高压气腔(3
‑5‑
3)、膨胀活塞节流槽(3
‑5‑
4)、膨胀活塞主体(3
‑5‑
5)和膨胀活塞丝网(3
‑5‑
6),膨胀活塞单向阀(3
‑5‑
2)安装于膨胀活塞主体(3
‑5‑
5)上,与膨胀活塞高压气腔(3
‑5‑
3)连通,在膨胀活塞主体上均匀布置膨胀活塞节流槽(3
‑5‑
4),膨胀活塞节流槽(3
‑5‑
4)与膨胀活塞高压气腔(3
‑5‑
3)连接,膨胀活塞丝网(3
‑5‑
6)装填入膨胀活塞主体(3
‑5‑
5)内部。
技术总结
本发明公开了一种板弹簧支撑的低振动集成一体式双驱动斯特林制冷机,制冷机包括减振器、压缩机、膨胀机和热端换热器。膨胀机、压缩机和减振器在同一轴上,膨胀活塞轴穿过压缩活塞中孔与膨胀机板弹簧和膨胀机电机连接。压缩机电机与膨胀机电机均采用动圈式直线电机,相较于动磁式直线电机,径向振动小。压缩活塞与膨胀活塞在各自的气缸内均采用气体轴承,压缩活塞与膨胀活塞轴在根部均采用单侧板弹簧支撑,用以提供回复力。膨胀机后部安装减振器,降低轴向振动。膨胀活塞与压缩活塞均连接位移传感器,通过膨胀机电机对膨胀活塞相对压缩活塞相位进行主动控制,保持制冷机高效率运行。本发明的特点是结构紧凑、振动小、效率高。效率高。效率高。
技术研发人员:蒋珍华 吴亦农 黄政 吴文萃 陈钏 陆志
受保护的技术使用者:中国科学院上海技术物理研究所
技术研发日:2021.09.14
技术公布日:2021/12/14