[发明专利]一种气动斯特林膨胀机

说明书

本发明公开了一种气动斯特林膨胀机，包括冷指、基座、气动腔端盖、蓄冷器组件和锥形弹簧，所述基座套设在冷指的一端，所述气动腔端盖盖设在基座上，所述气动腔端盖位于远离冷指的一端，所述蓄冷器组件贯穿冷指和基座的中心通孔，所述蓄冷器组件固定在基座内，所述锥形弹簧设置在蓄冷器组件的前端，所述锥形弹簧连接在基座的前端，所述气动腔端盖盖设在基座上，所述锥形弹簧和蓄冷器组件的前端均盖在气动腔端盖内，所述锥形弹簧通过一弹簧座与基座连接，所述弹簧座与基座一体成型。本发明的优点在于：通过使用锥形弹簧，可以在运行过程中减少弹簧轴向运动引起的自颤，提高斯特林膨胀机整机稳定性，同时减少弹簧轴向长度，减少整机体积及重量。

技术领域

本发明涉及膨胀机领域，尤其涉及一种气动斯特林膨胀机。

背景技术

胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。现有技术中典型的有气动斯特林膨胀机，膨胀机在工作过程中需要用到往复件提供往复力。现有技术中通常采用典型的柱弹簧具有沿轴向均匀布置的螺旋形路径，其两端部连接至沿着中央轴线往复运动的主体，起着支撑主体运动的作用；也有采用板弹簧的，板弹簧具有环绕的周缘框架以及向内延伸悬臂，其主要依靠悬臂实现主体往复运动。但是，柱弹簧虽然结构简单，易于制造，但是其在轴向运行过程中存在自颤现象，且由于所需刚度要求，需额外增加部件的长度和重量，并且显著增加机器的长度，这种增加的尺寸和重量的增加使得斯特林制冷机更大更重，从而减小其功率重量和功率体积比；板弹簧凭借其结构形式具有长寿命的特点，但是其结构复杂，加工成本较高，且径向尺寸较大，同样存在体积及质量较大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何减少膨胀机轴向运动引起的自颤及如何减少气动腔体积和整机重量，针对上述要解决的技术问题，现提出一种气动斯特林膨胀机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气动斯特林膨胀机，包括冷指、基座、气动腔端盖、蓄冷器组件和锥形弹簧，所述基座套设在冷指的一端，所述气动腔端盖盖设在基座上，所述气动腔端盖位于远离冷指的一端，所述蓄冷器组件贯穿冷指和基座的中心通孔，所述蓄冷器组件固定在基座内，所述锥形弹簧设置在蓄冷器组件的前端，所述锥形弹簧连接在基座的前端，所述气动腔端盖盖设在基座上，所述锥形弹簧和蓄冷器组件的前端均盖在气动腔端盖内，所述锥形弹簧通过一弹簧座与基座连接，所述弹簧座与基座一体成型。

进一步的，所述弹簧座上设置有定位槽，所述定位槽为切割形成的螺旋槽。

进一步的，所述冷指包括冷头和气缸，所述冷头位于气缸的一端，所述冷头一端留有定位面，所述冷指远离冷头的另一端设有比冷头一端留有的定位面长的安装定位面。

进一步的，所述基座包括连管接口、基座定位段和弹簧座，所述连管接口用于连接压缩机，所述基座一端的弹簧座与锥形弹簧连接，所述连管接口、基座定位段和弹簧座一体成型，所述连管接口位于基座定位段的上端，所述基座定位段为多个不同尺寸的环形套件结构。

进一步的，所述蓄冷器组件包括蓄冷器端盖、蓄冷器壳、不锈钢丝网、蓄冷器轴和衬套，所述蓄冷器轴一端与蓄冷器的壳体连接，所述蓄冷器轴的另一端与锥形弹簧连接。

进一步的，所述蓄冷器组件内的蓄冷器轴一端设有螺旋槽，所述蓄冷器壳与蓄冷器轴通过在螺旋槽内涂覆胶水进行粘接。

进一步的，所述蓄冷器轴上设有一45°斜通孔。

进一步的，所述蓄冷器轴中部粘接有耐磨衬套，所述蓄冷器轴末端设有锥形弹簧定位槽和螺纹，所述螺纹内部通过内外螺纹配合固定有固定螺母。

进一步的，所述蓄冷器端盖上设有通孔，并在一侧设置螺旋槽，用于于蓄冷器壳粘接。

进一步的，所述锥形弹簧为不规则螺旋弹簧，所述锥形弹簧由一段弹簧座固定端和规则螺旋端组成，所述弹簧座固定端的螺旋直径与弹簧座的螺旋槽一致。