[发明专利]一种高可靠性微型轻量化的直线压缩机

说明书

本发明涉及一种高可靠性微型轻量化的直线压缩机，包括基座、定子组件和动子组件，基座设有压缩腔和工质流道，工质流道的一端与压缩腔连通，工质流道的另一端贯穿基座，基座的一侧或左右两侧固定有内磁轭，内磁轭设有轴向通孔，内磁轭的轴向通孔与压缩腔连通，内磁轭的轴向通孔内滑动配合有活塞，活塞与内磁轭的轴向通孔间隙密封配合，活塞与动子组件连接，当定子组件连接电源时，动子组件带动活塞轴向运动，压缩压缩腔内的工质。该压缩机可减小压缩机的径向尺寸，减轻压缩机的重量，实现压缩机的轻量化设计；该压缩机通过气路优化，调节背压腔与压缩腔的压力，维持活塞的动态平衡位置和初始平衡位置保持一致，使压缩机可以稳定可靠的运行。

技术领域

本发明涉及直线压缩机，具体涉及一种高可靠性微型轻量化的直线压缩机。

背景技术

线性斯特林制冷机在红外热像仪、红外前视和夜视、导弹制导、空间应用等民用和军事装备上广泛应用，直线压缩机作为斯特林制冷机的核心部件，是维持工质正常流动的动力源。目前随着系统日益复杂，内部空间越紧凑，对制冷机的尺寸和重量的要求日益严苛，因而直线压缩机的微型轻量化设计已成为斯特林制冷机技术发展的重点及难点。

直线压缩机装配完成后，活塞处于初始平衡位置；当以正弦交流电压驱动直线电机时，由于背压腔压力与压缩腔平均压力发生变化，此时活塞有一个动态平衡位置。当压缩机动态平衡位置与初始平衡位置偏离时，会使压缩机的最大行程减小，影响制冷机的制冷性能，在此过程中，板弹簧始终处于拉伸状态，使板弹簧的使用寿命缩短，制冷机的可靠性降低。

且压缩机的活塞在气缸内运行，内磁轭固定于气缸之外，活塞和内磁轭之间，气缸厚度无法避免，间接增大压缩机的径向尺寸。

目前活塞磨损已经成为压缩机失效的主要原因之一，由活塞磨损造成的卡死，电流波动等现象限制了斯特林制冷机的运行寿命。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高可靠性微型轻量化的直线压缩机，可以至少解决上述部分技术问题，如该压缩机可减小压缩机的径向尺寸，减轻压缩机的重量，实现压缩机的轻量化设计；同时，该压缩机通过气路优化，调节背压腔与压缩腔的压力，维持活塞的动态平衡位置和初始平衡位置保持一致，使压缩机可以稳定可靠的运行。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种高可靠性微型轻量化的直线压缩机，包括基座、定子组件和动子组件，所述基座设有压缩腔以及第一工质流道，所述第一工质流道的一端与压缩腔连通，所述第一工质流道的另一端贯穿基座，所述基座的一侧或左右两侧固定有内磁轭；所述内磁轭设有用于与活塞滑动配合的轴向通孔，所述内磁轭的轴向通孔与基座的压缩腔连通，所述内磁轭的轴向通孔内滑动配合有活塞，所述活塞与内磁轭的轴向通孔间隙密封配合，所述活塞与动子组件连接，当定子组件连接电源时，动子组件带动活塞轴向运动，压缩压缩腔内的工质。

进一步地，本发明的高可靠性微型轻量化的直线压缩机还包括固定在基座一侧或左右两侧的机壳，机壳与内磁轭、基座之间构成背压腔，所述定子组件固定在机壳内，所述动子组件位于定子组件的内腔内，所述动子组件的外壁与定子组件的内壁之间留有间隙，所述动子组件的内壁与内磁轭的外壁之间设有间隙，所述活塞的尾端位于背压腔内，活塞的头端伸入内磁轭内，与内磁轭内壁之间滑动配合且间隙密封，所述活塞的头端端面设有第二工质流道，第二工质流道的一端与基座的压缩腔连通，第二工质流道的另一端用于与内磁轭上设有的径向通孔连通，构成用于连通压缩腔与背压腔之间的气路，当活塞处于平衡位置时，活塞上的第二工质流道与内磁轭上的径向通孔连通，此时工质在背压腔和压缩腔之间相互流通。

进一步地，所述定子组件包括定子骨架，所述定子骨架为筒形结构，所述定子骨架的外壁绕设有线圈；所述线圈外包裹有外软磁；所述基座的一侧或左右两侧端面设有环形凹槽，所述定子骨架一端止口定位在基座的环形凹槽内，并固定连接；所述定子骨架另一端与机壳的端盖固定连接，端盖与定子骨架、内磁轭、基座构成背压腔。