一种膨胀机组件和斯特林制冷机的制作方法

本发明属于斯特林制冷机领域，尤其是一种膨胀机组件和斯特林制冷机。

背景技术：

1、目前在深低温冷光学系统中，一般需要将温度降至77k以下，一般采用制冷机进行制冷，在采用整体式斯特林制冷机进行制冷的过程中，面临制冷机膨胀部分运动行程难以精确确定、膨胀部分运动质量调节复杂，以及制冷机寿命较低等问题。

2、经检索，中国发明专利(公布号为cn106196686b)，公开了一种整体式斯特林制冷机，其中，所述蓄冷器与所述膨胀活塞之间采用球节连接，所述球节包括设置于所述蓄冷器靠近所述膨胀活塞端部位置的球窝以及连接所述球窝与所述膨胀活塞的球钉，所述球窝与所述球钉连接处之间为球面接触，且在接触位置设置有o型密封圈。通过这种结构的球节可以减小蓄冷器与冷指之间的摩擦阻力，提高制冷机的可靠性。

3、但是，球节结构在运动方向上存在松紧变量，无法精确确定制冷机膨胀部分蓄冷器的运动行程，而且球节结构需要使用一定量的润滑油脂，逸散的润滑油脂会对制冷机寿命产生影响。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种膨胀机组件和斯特林制冷机，以解决背景技术所涉及的问题。

2、本发明提供一种膨胀机组件，包括：冷指气缸，内置于所述冷指气缸内的蓄冷器，设置于所述冷指气缸一侧的膨胀气缸，可沿所述膨胀气缸滑动的膨胀活塞，以及设置在所述膨胀气缸和/或冷指气缸内、连接所述蓄冷器和膨胀活塞、且使得其与蓄冷器的组合体的运动质心保持在膨胀活塞和/或冷指气缸中轴线上或其附近的固定块。

3、优选地或可选地，所述固定块的周向上分布有多个槽口，并以预定角度与所述蓄冷器固定连接。

4、优选地或可选地，所述固定块为非均质金属块，并以预定角度与所述蓄冷器固定连接。

5、优选地或可选地，所述固定块的表面设置有一层类金刚石涂层。

6、优选地或可选地，所述固定块的内部开设有中空孔道，所述固定块一端插接于所述膨胀活塞的一端，所述固定块的另一端插接于所述蓄冷器的一端。

7、优选地或可选地，所述固定块与所述蓄冷器之间设置有密封圈。

8、优选地或可选地，所述膨胀活塞与所述膨胀气缸之间形成膨胀腔，所述膨胀腔通过中空管道与所述蓄冷器相连通。

9、优选地或可选地，所述膨胀活塞的另一端通过膨胀连杆与偏心转轴的偏心块连接，所述偏心转轴与驱动电机转动连接。

10、优选地或可选地，所述蓄冷器壳内填充有蓄能材料。

11、本发明还提供一种斯特林制冷机，包括上述的膨胀机组件。

12、本发明涉及一种膨胀机组件和斯特林制冷机，相较于现有技术，具有如下有益效果：本发明利用金属固定块代替原有球节结构，避免了球节结构在运动方向上有松紧变量，使得蓄冷器行程固定，使得蓄冷器冷端到气缸的距离可以控制在很小的范围内，而且避免了球节结构中润滑油脂的使用，避免了这部分油脂逸散对制冷机寿命的影响。同时通过调整固定块的形状、材质密度等来调整蓄冷器部分的运动质量，使得运动质心保持在膨胀部分的活塞和气缸之间，减小固定块和蓄冷器与膨胀气缸和/或冷指气缸之间的摩擦力，提高制冷机的可靠性。

技术特征：

1.一种膨胀机组件(400)，其特征在于，包括：冷指气缸(410)，内置于所述冷指气缸(410)内的蓄冷器(420)，设置于所述冷指气缸(410)一侧的膨胀气缸(430)，可沿所述膨胀气缸(430)滑动的膨胀活塞(440)，以及设置在所述膨胀气缸(430)和/或冷指气缸(410)内、连接所述蓄冷器(420)和膨胀活塞(440)、且使得其与蓄冷器(420)的组合体的运动质心保持在膨胀活塞(440)和/或冷指气缸(410)中轴线上或其附近的固定块(450)。

2.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述固定块(450)的周向上分布有多个槽口(451)，并以预定角度与所述蓄冷器(420)固定连接。

3.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述固定块(450)为非均质金属块，并以预定角度与所述蓄冷器(420)固定连接。

4.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述固定块(450)的表面设置有一层类金刚石涂层。

5.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述固定块(450)的内部开设有中空孔道(452)，所述固定块(450)一端插接于所述膨胀活塞(440)的一端，所述固定块(450)的另一端插接于所述蓄冷器(420)的一端。

6.根据权利要求3所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述固定块(450)与所述蓄冷器(420)之间设置有密封圈(453)。

7.根据权利要求3所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述膨胀活塞(440)与所述膨胀气缸(430)之间形成膨胀腔(460)，所述膨胀腔(460)通过中空管道与所述蓄冷器(420)相连通。

8.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述膨胀活塞(440)的另一端通过膨胀连杆与偏心转轴的偏心块连接，所述偏心转轴与驱动电机转动连接。

9.根据权利要求1所述的膨胀机组件(400)，其特征在于，所述蓄冷器(420)壳内填充有蓄能材料。

10.一种斯特林制冷机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的膨胀机组件(400)。

技术总结
本发明公开了一种膨胀机组件和斯特林制冷机，属于斯特林制冷机领域。包括冷指气缸，内置于所述冷指气缸内的蓄冷器，设置于所述冷指气缸一侧的膨胀气缸，可沿所述膨胀气缸滑动的膨胀活塞，以及设置在所述膨胀气缸和/或冷指气缸内、连接所述蓄冷器和膨胀活塞、且使得其与蓄冷器的组合体的运动质心保持在膨胀活塞和/或冷指气缸中轴线上或其附近的固定块。本发明利用金属固定块代替原有球节结构，避免了球节结构在运动方向上有松紧变量，使得蓄冷器行程固定，使得蓄冷器冷端到气缸的距离可以控制在很小的范围内，而且避免了球节结构中润滑油脂的使用，避免了这部分油脂逸散对制冷机寿命的影响。

技术研发人员：沈聃,王俊献,路超群
受保护的技术使用者：常州光电技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24