[其他]排出器型膨胀机

说明书

本发明属于低温气体制冷机

在US－3620029中公开了一种两级SOLVAY（以下简称S－V）循环低温气体制冷机的膨胀机，如图1所示。图1的膨胀机包括有：伐马达盒（12）、伐马达（14）、伐盘（16）、马达座（18）、伐杆（20）、缓冲容积室（22）、毛细管（24）、缓冲小孔（26）、高压气进口自封接头（28）、低压气出口自封接头（29）、低压排气孔（30）、松弛活塞（34）、第一级气缸（35）、第一级排出器（36）、第一级密封环（37）、第一级涨圈（39）、第一级蓄冷器（40）、第一级可变容积室（44）、第一级冷头（46）、第二级排出器（52）、第二级密封环（53）、第二级蓄冷器（54）、第二级涨圈（55）、第二级可变容积室（56）、第二级气缸（57）、第二级冷头（58）。

两根金属软管的自密封接头装在图1的（28）、（29）处，将远置气源（图中未画出）与膨胀机连通。

按US－3620029的专利技术，美国空气产品化学公司，先后以CS型生产出了一系列S－V循环低温气体制冷机。在该类制冷机的膨胀机，（见图1）中，第二级排出器（52）所使用的密封环（53）是两片填充耐磨塑料，涨圈（55）为圆柱螺旋弹簧。将（53）与（55）组合后，由于涨圈（55）的弹力在每圈上不一样，加之就位后，弹簧圈与圈的间隙不均匀，致使在气缸（57）中的第二级排出器（52）偏向某一边，当密封环（53）磨损到一定程度时，排出器（52）离气缸（57）近的那一边，将与气缸（57）的内壁相摩擦，造成气流短路使温度回升，达到一定值时膨胀机失效。

在另一专利US－4231418中，公开了一种三级低温气体制冷机所使用的第二级、第三级蓄冷器。其两端，用毛毡衬垫套做阻挡铅粉和产生予压力的材料。然而实际上，毛毡衬垫套的厚度，难以控制到适度，厚了，将引起气流阻力加大，因而阻力损失也加大。薄了，一方面产生的予压力小，起不到完全补偿冷缩空间的作用；另一方面，气流往复通过，运行一段时间后，毛毡衬垫套中的气流通道将会加大，气流与铅球摩擦所产生的微小粉末将穿出毛毡衬垫套，粘附在气缸的内壁面和密封环上，引起气流短路，造成图1中第二级冷头（58）处的温度升高，恶化时，使制冷机失效。

本实用新型的任务是提出一种能确保密封环均匀磨损、并能有效地阻止铅粉末从蓄冷器中漏出的排出器组件，以保证膨胀机制冷效率的提高和使用寿命的延长。

本实用新型的特征在于：从第二级排出器起，其上的涨圈采用剖分式翅片弹簧；其蓄冷器两端，采用整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构；蓄冷器壁上具有低温软胶结构。

图2为本发明的排出器组件示意图。图中（1）为整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，（2）为毛毡衬垫套；（3）为铅球；（4）为排出器本体；（5）为低温软胶结构；（6）为密封环；（7）为剖分式翅片弹簧。

图3为整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构放大示意图。图中（10）为金属丝编织网；（11）为多孔板。

这种整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，是由4层目数在500目以上的金属丝编织网和一个多孔板组成，它们在外缘连结成整体。由于气流通道不会加大，因而当它与图2中标号（2）处的毛毡衬垫套相配合时，能保证在运行期间内，即使有铅粉产生，也能被有效地阻挡而不致漏入气缸（57）中引起气流短路。从而延长了膨胀机的使用寿命。

本实用新型所采用的毛毡衬垫套的厚度为1－2毫米。

图4为剖分式翅片弹簧结构示意图。图中（8）为翅片弹簧的支承圈，（9）翅片。弹簧由两半组成，翅片的总数不少于20片。翅片弹簧用弹性材料经热处理后再用电加工方法制造出来。当用它替代图1中的涨圈（55）时，随着第二级排出器（52）慢慢地推入气缸（57）中，翅片弹簧所受的压力逐渐加大，每个翅片都以根部为圆心向内转动，翅片弹簧的整个外径缩小，在翅片形变到一定程度时，翅片与翅片的外尖部互相接触，外径进一步缩小时就形成整体，均匀地向内收缩。把它装到图2的排出器上，再把排出器装到图1的气缸（57）中时，就在圆周方向上产生均匀的张力，保证在运行过程中，第二级密封环（53）在整个圆周方向上均匀磨损，这是提高膨胀机使用寿命关键之所在。