旋转式斯特林制冷机的制作方法

本技术涉及一种旋转式斯特林制冷机。

背景技术：

1、红外探测器是红外技术的核心部件，也是红外技术发展的先导。红外探测器在导弹制导、航天探测、预警卫星和侦察等民用和军事等方面具有十分广泛的应用。制冷机是制冷型红外探测器的重要组成部分，是运动部件的核心，轴系运动的稳定及平衡性是制冷机长寿命运行的重要特性之一。

2、旋转式斯特林制冷机的轴系连接着制冷机的压缩部分和推移部分，制冷机内部的氦气工质在整个制冷循环中经历压缩和膨胀过程，压缩活塞和推移活塞的运动情况直接决定了制冷机的制冷性能及长期可靠性。常规斯特林制冷机的轴系运动平衡由轴承的轴向间隙及波形弹簧的刚度调节，一般为转轴的底部和中间采用轴承，转轴的上部采用波形弹簧，轴承一般采用深沟球轴承，波簧采用单片或多片结构；其中，深沟球轴承的轴向游隙较小，且一旦超过轴承预设游隙会直接影响轴承的寿命，持续运行会造成负载增大，进而造成运动阻滞、噪音、电流波动等异常情况，直接影响到探测器的性能；波形弹簧精度小，高度和刚度公差范围大，且无轴向固定，无法达到精密装配，对轴系稳定也产生一定影响。

技术实现思路

1、本实用新型涉及一种旋转式斯特林制冷机，至少可解决现有技术的部分缺陷。

2、本实用新型涉及一种旋转式斯特林制冷机，包括机箱和转轴，所述机箱内设有两组轴承座，所述转轴的两端分别安装在两组轴承座上，至少其中一组轴承座为浮置轴承座；所述机箱内匹配性地设置有导向座，所述浮置轴承座活动设置在所述导向座上并且活动方向平行于转轴轴向，所述浮置轴承座配置有轴向缓冲结构。

3、作为实施方式之一，所述轴向缓冲结构包括板弹簧，所述板弹簧与对应的导向座连接。

4、作为实施方式之一，所述板弹簧为环形板弹簧，所述板弹簧的内环与所述浮置轴承座同轴固连，所述板弹簧的外环与对应的导向座固连。

5、作为实施方式之一，所述板弹簧的内环通过多颗第一螺纹紧固件与所述浮置轴承座连接，各第一螺纹紧固件沿所述板弹簧的周向均匀间隔分布；和/或，所述板弹簧的外环通过多颗第二螺纹紧固件与所述导向座连接，各第二螺纹紧固件沿所述板弹簧的周向均匀间隔分布。

6、作为实施方式之一，所述板弹簧的板面与转轴的轴向垂直。

7、作为实施方式之一，于所述导向座上开设有导向槽，所述浮置轴承座活动设置在对应的导向槽内并且与导向槽槽壁之间间隙配合。

8、作为实施方式之一，所述板弹簧连接在对应导向槽的槽口周围。

9、作为实施方式之一，所述板弹簧与所述导向座之间的连接处夹设有垫块。

10、作为实施方式之一，于所述导向座上开设有导向槽，所述浮置轴承座活动设置在对应的导向槽内并且与导向槽槽壁之间间隙配合；所述导向槽为阶梯形槽，所述浮置轴承座的外围侧壁对应地呈阶梯状。

11、作为实施方式之一，所述机箱包括主箱和驱动机壳，所述主箱与所述驱动机壳进行法兰装配，所述转轴的一端位于所述驱动机壳内并与所述驱动机壳内的动力单元连接，所述转轴的另一端位于所述主箱内并与所述主箱内的传动结构连接。

12、本实用新型至少具有如下有益效果：

13、本实用新型提供的斯特林制冷机，为转轴配置轴承座并且将轴承座设计为浮置轴承座，允许轴承座及转轴产生一定范围的轴向位移，避免转轴安装结构刚度过大而出现轴系运动失衡的情况，较好地规避噪音、焦温波动、电流波动等制冷机异常情况；轴承座承接轴承，维持轴承的周向旋转运动，可以有效地维持转轴及轴承的工作稳定性，提高零部件使用寿命。

14、浮置轴承座由于配置了轴向缓冲结构，可以起到缓冲作用，更好地保护转轴等相关零件；其中，采用板弹簧连接浮置轴承座和导向座时，板弹簧既能起到缓冲作用，而且能较好地约束浮置轴承座，提高轴系的工作可靠性和稳定性，从而提高制冷机的工作可靠性和制冷精度；板弹簧具有精密加工特性，可以确保尺寸、刚度等参数的精度，实现精密装配，能显著地提高轴系运动的稳定性；在导向座对浮置轴承座的约束作用以及板弹簧对浮置轴承座的约束作用下，可以相应地降低对轴承精度的要求，避免采用高精度轴承等精密零部件而带来的成本增加。

技术特征：

1.一种旋转式斯特林制冷机，包括机箱和转轴，其特征在于：所述机箱内设有两组轴承座，所述转轴的两端分别安装在两组轴承座上，至少其中一组轴承座为浮置轴承座；所述机箱内匹配性地设置有导向座，所述浮置轴承座活动设置在所述导向座上并且活动方向平行于转轴轴向，所述浮置轴承座配置有轴向缓冲结构。

2.如权利要求1所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述轴向缓冲结构包括板弹簧，所述板弹簧与对应的导向座连接。

3.如权利要求2所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述板弹簧为环形板弹簧，所述板弹簧的内环与所述浮置轴承座同轴固连，所述板弹簧的外环与对应的导向座固连。

4.如权利要求3所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述板弹簧的内环通过多颗第一螺纹紧固件与所述浮置轴承座连接，各第一螺纹紧固件沿所述板弹簧的周向均匀间隔分布；和/或，所述板弹簧的外环通过多颗第二螺纹紧固件与所述导向座连接，各第二螺纹紧固件沿所述板弹簧的周向均匀间隔分布。

5.如权利要求2所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述板弹簧的板面与转轴的轴向垂直。

6.如权利要求2所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：于所述导向座上开设有导向槽，所述浮置轴承座活动设置在对应的导向槽内并且与导向槽槽壁之间间隙配合。

7.如权利要求6所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述板弹簧连接在对应导向槽的槽口周围。

8.如权利要求6所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述板弹簧与所述导向座之间的连接处夹设有垫块。

9.如权利要求1所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：于所述导向座上开设有导向槽，所述浮置轴承座活动设置在对应的导向槽内并且与导向槽槽壁之间间隙配合；所述导向槽为阶梯形槽，所述浮置轴承座的外围侧壁对应地呈阶梯状。

10.如权利要求1所述的旋转式斯特林制冷机，其特征在于：所述机箱包括主箱和驱动机壳，所述主箱与所述驱动机壳进行法兰装配，所述转轴的一端位于所述驱动机壳内并与所述驱动机壳内的动力单元连接，所述转轴的另一端位于所述主箱内并与所述主箱内的传动结构连接。

技术总结
本技术涉及一种旋转式斯特林制冷机，包括机箱和转轴，机箱内设有两组轴承座，转轴的两端分别安装在两组轴承座上，至少其中一组轴承座为浮置轴承座；机箱内匹配性地设置有导向座，浮置轴承座活动设置在导向座上并且活动方向平行于转轴轴向，浮置轴承座配置有轴向缓冲结构。本技术为转轴配置轴承座并且将轴承座设计为浮置轴承座，允许轴承座及转轴产生一定范围的轴向位移，避免转轴安装结构刚度过大而出现轴系运动失衡的情况，较好地规避噪音、焦温波动、电流波动等制冷机异常情况；浮置轴承座由于配置了轴向缓冲结构，可以起到缓冲作用，更好地保护转轴等相关零件。

技术研发人员：黄晟,黄立,曹永刚,刘斌,郭亚军,王洪兵,孙建,张晓
受保护的技术使用者：武汉高芯科技有限公司
技术研发日：20221115
技术公布日：2024/1/11