一种斯特林制冷器及装配方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1118212 A(43)申请公布日 2020.10.30

(21)申请号 202010756187.3(22)申请日 2020.07.31

(71)申请人 日照华斯特林科技有限公司

地址 276800 山东省日照市北经济开发区

宝山路以东334省道以北(72)发明人 邓伟峰　赵胡荣　徐军　

(74)专利代理机构 南京中高专利代理有限公司

32333

代理人 沈雄(51)Int.Cl.

F25B 9/14(2006.01)F25B 39/00(2006.01)F25D 3/00(2006.01)F28F 11/00(2006.01)F28F 9/10(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图6页

()发明名称

一种斯特林制冷器及装配方法(57)摘要

本发明公开了一种斯特林制冷器及装配方法。其结构主要包括冷端换热器、蓄冷器、热端换热器、散热器、排出器、板弹簧支撑组件、盘状芯杆、封盖、进气接头和减振结构。所述斯特林制冷器整体采用圆筒状组件同轴布置方式；冷端换热器处于液氮温度附近（77K），热端换热器处于室温下；封盖和盘状芯杆接触面上分别开有对应的明渠槽，在第一压缩腔内部形成周向均布的气体导流通道；排出器内部板弹簧支撑组件提供足够的径向支撑，以维持排出器运动的间隙密封；安装适配的被动减振结构，以消除制冷器的轴向振动，确保系统可靠性。本发明装置优点在于制冷器整体结构紧凑，装配过程操作容易，提高了斯特林制冷器的实用性，增强了使用便捷性。

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权　利　要　求　书

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1.一种斯特林制冷器装置，主要包括冷端换热器(100)、蓄冷器(200)、导流筛(300)、热端换热器(400)、排出器(500)、盘状芯杆(601)、封盖(602)和减振结构(700)；其特征在于：

所述斯特林制冷器为同轴型结构，冷端换热器(100)与蓄冷器外壳(201)通过真空钎焊方式进行密封连接；蓄冷器(200)与热端换热器(400)之间采用具有周向均布腰孔的导流筛(300)结构，并且通过蓄冷器外壳(201)和散热块(401)对导流筛(300)进行径向和轴向定位；热端换热器(400)与散热块(401)同轴紧密配合以保证良好的换热效果；盘状芯杆(601)与热端换热器(400)之间以及盘状芯杆(601)与封盖(602)之间均采用O型密封圈进行密封，并且周向均布螺钉锁紧；排出器(500)与蓄冷器内壁(202)以及排出器(500)与盘状芯杆(601)之间均为非接触间隙密封，排出器(500)内部固定于盘状芯杆(601)上的前板弹簧组件(504)和后板弹簧组件(506)为排出器(500)提供径向刚度以维持排出器(500)轴向无磨损的往复运动；排出器套筒(502)与排出器骨架(501)通过胶粘方式进行连接密封；封盖(602)侧面安装进气接头(603)，连接处采用真空钎焊密封；封盖(602)末端中心杆上固定有被动减振结构(700)，由质量块(701)和三片减振板弹簧(702)以及垫圈(703)组成。

2.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述冷端换热器(100)内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度范围0.3mm～0.5mm，狭缝数量范围在30～50条之间。

3.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述蓄冷器(200)为环形圆筒状结构，内部填充物为环形不锈钢丝网，丝径范围0.15um～0.3um，目数规格包括220#、300#、350#和400#四种，填充物孔隙率范围0.65～0.80。

4.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述热端换热器(400)内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度范围0.3mm～0.5mm，狭缝数量范围在50～70条之间。

5.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述导流筛(300)上开有延周向均布的一系列腰形通孔，腰形孔中心线位置对应蓄冷器(200)入口和热端换热器(400)狭缝出口；腰形孔大小与蓄冷器(200)径向厚度和热端换热器(400)狭缝长度一致。

6.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述盘状芯杆(601)和封盖(602)的接触的各自表面上加工有直径和长度相同并且数量一致的明渠槽，在盘状芯杆(601)上明渠槽末端与热端换热器(400)狭缝对应处开有腰形孔，腰形孔大小与热端换热器(400)狭缝长度一致；盘状芯杆(601)与封盖(602)密封连接时，第一压缩腔(801)内部即形成由中心向四周辐射状布置的导流气道，使得工质气体均匀的进入热端换热器(400)的狭缝，同时减小了第一压缩腔(801)的死体积。

7.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述排出器(500)的排出器骨架内套筒(503)采用耐磨且自润滑的非金属材料PA，以保证与金属盘状芯杆(601)之间间隙密封下的无磨损相对运动；排出器骨架(501)上通过周向螺接固定方式安装板弹簧组件(504)，为保证径向支撑的可靠性，采用沿轴向分布具有一定距离的两组板弹簧结构，且中间设置工字型圆筒板弹簧支架(505)进行固定连接；排出器套筒(502)采用耐磨且自润滑的非金属材料PA，保证与蓄冷器内壁(202)之间间隙密封下的无磨损相对运动，并且与排出器骨架(501)进行胶粘密封。

8.根据权利要求1所述的一种斯特林制冷器装置，其特征在于：所述减振结构(700)基

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于被动吸振原理，通过螺纹固定连接在封盖(602)末端的中心杆上，单片减振板弹簧(702)轴向刚度Km、片数N和减振结构的动质量M由以下计算式决定：

其中，f为斯特林制冷器的工作频率，λ为适配因子，其表征理论最优吸振频率与实际工作频率之间的偏差度；减振板弹簧(702)型线采用3～4条阿基米德螺旋线均布，其均匀度有助于降低板弹簧的应力集中。

9.一种基于权利要求3所述的斯特林制冷器装置的装配方法，具有以下步骤：I、在定位工装辅助下，将蓄冷器外壳(201)与冷端换热器(100)配合，并在外侧连接处进行真空钎焊密封，检查焊缝处的气密性后，将蓄冷器内壁(202)插入冷端换热器(100)中，同时利用外部定位工装保证蓄冷器内壁(202)与蓄冷器外壳(201)的同轴度不大于0.03mm，然后通过少量低温环氧胶将蓄冷器内壁(202)与冷端换热器(100)固定；

II、在蓄冷器(200)中填充符合权利要求3所述丝网参数范围的某一特定规格丝网，保证实际填充后孔隙率在权利要求3所述孔隙率范围内，填充完成后，先后安装导流筛(300)和散热块(401)，在定位工装辅助下在散热块(401)与蓄冷器外壳(201)连接处进行真空钎焊密封连接并检查气密性，然后安装热端换热器(400)，其径向位置由蓄冷器内壁(202)和散热块(401)内径限定；

III、采用室温环氧胶水在排出器骨架(501)内表面粘接排出器骨架内套筒(503)，并通过辅助工装保证内套筒(503)与排出器骨架(501)外径的同轴度不大于0.03mm，胶干后在排出器骨架(501)上逐片安装每片板弹簧，相邻板弹簧之间安装厚度相同的大垫圈和小垫圈，两种垫圈均采用铝合金材料以减轻排出器(500)质量；当第一组板弹簧(504)安装完成后，将板弹簧骨架(505)安装在第一组板弹簧(504)上，通过周向均布螺接固定，接着安装以安装第一组板弹簧(504)的方式进行第二组板弹簧(506)的安装，然后在盘状芯杆(601)末端通过螺母对所有板弹簧组件(504)和(506)进行螺纹锁死；最后将排出器套筒(502)套在排出器骨架(501)上，并通过胶粘方式固定连接。

IV、将安装有排出器(500)的盘状芯杆(601)组件装入蓄冷器内壁(202)，盘状芯杆(601)外周台阶面分别与散热块(401)和热端换热器(400)接触，并通过适当的公差控制，使得盘状芯杆(601)与散热块(401)的螺钉均布锁紧来压紧盘状芯杆(601)与热端换热器(400)接触面；散热块(401)端面密封槽处使用适配橡胶圈密封；

V、将进气接头(603)从侧向插入封盖(602)，在外侧配合面进行真空钎焊密封并检查气密性，然后将封盖(602)与盘状芯杆(601)进行配合安装，在安装过程中使得配合端面的明渠槽一一对应已形成圆截面的导流气孔，最后在外周通过均布螺钉锁紧盘状芯杆(601)和封盖(602)，盘状芯杆(601)端面密封槽处使用适配橡胶圈密封；

VI、将权利要求8所述的一定数量的减振板弹簧(702)和相应的减振质量块(701)在外周进行均布螺接固定，然后通过带螺纹中心杆将减振结构(700)与封盖(602)进行固定连接；

VII、在斯特林制冷器内部充入1.5MPa氦气检查脉管制冷器的气密性，保证泄漏率低于1×10-6Pa·m3/s。

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一种斯特林制冷器及装配方法

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技术领域：

[0001]本发明隶属于回热式低温制冷机领域，具体涉及一种斯特林制冷器及装配方法。背景技术：

[0002]小型回热式低温制冷机制冷温区广，低温下制冷效率高，制冷工质环保并且制冷量容易调节，其中采用基于斯特林热力循环的气动式斯特林制冷器通过排出器的运动实现制冷相位的调节，具有结构紧凑、降温速度快，振动量级低以及制冷效率高等优点，因此在航空航天、高温超导、红外探测、生物医药领域有着广泛的应用。[0003]目前，斯特林制冷器的排出器连接板弹簧支撑结构多为外置形式，即排出器靠近热端换热器的端面上具有一根长直杆用于安装板弹簧组件，而排出器内部常为蓄冷填充物，该种结构斯特林制冷器在大冷量或者超大冷量应用时会造成排出器质量偏大，从而需要较大的板弹簧刚度，不利于制冷器轻量化，同时造成整机结构过大；再者，排出器直径的增大会导致第一压缩腔的增大，带来死体积的增加，因此需要延径向设置辐射状的导流气道以缩小第一压缩腔的体积，并且实现工质气体均匀进入制冷器部分的目的，然而导流气道为空间双向布置，现有机加工手段很难在单一零件上实现，通过3D打印手段势必又进一步增加制造成本，不利于大批量商业化生产。[0004]考虑到以上斯特林制冷器现状，本发明提出了一种采用环形蓄冷器和排出器同轴型布置的结构，消除了蓄冷器与排出器一体式结构导致的质量偏大；同时将传统排出器板弹簧外置结构改为内置板弹簧的排出器结构，减小了排出器的轴向尺寸，使制冷器整体更为紧凑；相比于中小冷量斯特林制冷器而言，这两方面改进对于具有更多蓄冷填充物和更大排出器尺寸的大冷量以及超大冷量斯特林制冷器更加有意义。另外，本发明同时提出了一种分体式导流气道结构及装配方法，在减小第一压缩腔内部死体积的同时大大降低了机械加工的难度，降低了加工成本，提高了生产效率。发明内容：

[0005]本发明的目的是提供一种斯特林制冷器及装配方法，解决现有大冷量回热式斯特林低温制冷机排出器质量和体积偏大和压缩腔死体积过大的问题。[0006]一种斯特林制冷器装置，主要包括冷端换热器100、蓄冷器200、导流筛300、热端换热器400、排出器500、盘状芯杆601、封盖602和减振结构700；其特征在于：[0007]所述斯特林制冷器为同轴型结构，冷端换热器100与蓄冷器外壳201通过真空钎焊方式进行密封连接；蓄冷器200与热端换热器400之间采用具有周向均布腰孔的导流筛300结构，并且通过蓄冷器外壳201和散热块401对导流筛300进行径向和轴向定位；热端换热器400与散热块401同轴紧密配合以保证良好的换热效果；盘状芯杆601与热端换热器400之间以及盘状芯杆601与封盖602之间均采用O型密封圈进行密封，并且周向均布螺钉锁紧；排出器500与蓄冷器内壁202以及排出器500与盘状芯杆601之间均为非接触间隙密封，排出器500内部固定于盘状芯杆601上的前板弹簧组件504和后板弹簧组件506为排出器500提供径

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向刚度以维持排出器500轴向无磨损的往复运动；排出器套筒502与排出器骨架501通过胶粘方式进行连接密封；封盖602侧面安装进气接头603，连接处采用真空钎焊密封；封盖602末端中心杆上固定有被动减振结构700，由质量块701和三片减振板弹簧702以及垫圈703组成。

[0008]所述冷端换热器100内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度范围0.3mm～0.5mm，狭缝数量范围在30～50条之间。

[0009]所述蓄冷器200为环形圆筒状结构，内部填充物为环形不锈钢丝网，丝径范围0.15um～0.3um，目数规格包括220#、300#、350#和400#四种，填充物孔隙率范围0.65～0.80。

[0010]所述热端换热器400内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度范围0.3mm～0.5mm，狭缝数量范围在50～70条之间。

[0011]所述导流筛300上开有延周向均布的一系列腰形通孔，腰形孔中心线位置对应蓄冷器200入口和热端换热器400狭缝出口；腰形孔大小与蓄冷器200径向厚度和热端换热器400狭缝长度一致。

[0012]所述盘状芯杆601和封盖602的接触的各自表面上加工有直径和长度相同并且数量一致的明渠槽，在盘状芯杆601上明渠槽末端与热端换热器400狭缝对应处开有腰形孔，腰形孔大小与热端换热器400狭缝长度一致；盘状芯杆601与封盖602密封连接时，第一压缩腔801内部即形成由中心向四周辐射状布置的导流气道，使得工质气体均匀的进入热端换热器400的狭缝，同时减小了第一压缩腔801的死体积。

[0013]所述排出器500的排出器骨架内套筒503采用耐磨且自润滑的非金属材料PA，以保证与金属盘状芯杆601之间间隙密封下的无磨损相对运动；排出器骨架501上通过周向螺接固定方式安装板弹簧组件504，为保证径向支撑的可靠性，采用沿轴向分布具有一定距离的两组板弹簧结构，且中间设置工字型圆筒板弹簧支架505进行固定连接；排出器套筒502采用耐磨且自润滑的非金属材料PA，保证与蓄冷器内壁202之间间隙密封下的无磨损相对运动，并且与排出器骨架501进行胶粘密封。

[0014]所述减振结构700基于被动吸振原理，通过螺纹固定连接在封盖602末端的中心杆上，单片减振板弹簧702轴向刚度Km、片数N和减振结构的动质量M由以下计算式决定：

[0015]

其中，f为斯特林制冷器的工作频率，λ为适配因子，其表征理论最优吸振频率与实际工作频率之间的偏差度。减振板弹簧702型线采用3～4条阿基米德螺旋线均布，其均匀度有助于降低板弹簧的应力集中。

[0017]所述的斯特林制冷器装置的装配方法，具有以下步骤：[0018]I、在定位工装辅助下，将蓄冷器外壳201与冷端换热器100配合，并在外侧连接处进行真空钎焊密封，检查焊缝处的气密性后，将蓄冷器内壁202插入冷端换热器100中，同时利用外部定位工装保证蓄冷器内壁202与蓄冷器外壳201的同轴度不大于0.03mm，然后通过少量低温环氧胶将蓄冷器内壁202与冷端换热器100固定；[0019]II、在蓄冷器200中填充某一特定规格丝网，保证实际填充后孔隙率在所述孔隙率

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范围内，填充完成后，先后安装导流筛300和散热块401，在定位工装辅助下在散热块401与蓄冷器外壳201连接处进行真空钎焊密封连接并检查气密性，然后安装热端换热器400，其径向位置由蓄冷器内壁202和散热块401内径限定；[0020]III、采用室温环氧胶水在排出器骨架501内表面粘接排出器骨架内套筒503，并通过辅助工装保证内套筒503与排出器骨架501外径的同轴度不大于0.03mm，胶干后在排出器骨架501上逐片安装每片板弹簧，相邻板弹簧之间安装厚度相同的大垫圈和小垫圈，两种垫圈均采用铝合金材料以减轻排出器500质量；当第一组板弹簧504安装完成后，将板弹簧骨架505安装在第一组板弹簧504上，通过周向均布螺接固定，接着安装以安装第一组板弹簧504的方式进行第二组板弹簧506的安装，然后在盘状芯杆601末端通过螺母对所有板弹簧组件504和506进行螺纹锁死；最后将排出器套筒502套在排出器骨架501上，并通过胶粘方式固定连接。[0021]IV、将安装有排出器500的盘状芯杆601组件装入蓄冷器内壁202，盘状芯杆202外周台阶面分别与散热块401和热端换热器400接触，并通过适当的公差控制，使得盘状芯杆601与散热块401的螺钉均布锁紧来压紧盘状芯杆601与热端换热器400接触面；散热块401端面密封槽处使用适配橡胶圈密封；[0022]V、将进气接头603从侧向插入封盖602，在外侧配合面进行真空钎焊密封并检查气密性，然后将封盖602与盘状芯杆601进行配合安装，在安装过程中使得配合端面的明渠槽一一对应已形成圆截面的导流气孔，最后在外周通过均布螺钉锁紧盘状芯杆601和封盖602，盘状芯杆601端面密封槽处使用适配橡胶圈密封。[0023]VI、将某一数量的减振板弹簧702和相应的减振质量块701在外周进行均布螺接固定，然后通过带螺纹中心杆将减振结构700与封盖602进行固定连接。[0024]VII、在斯特林制冷器内部充入1.5MPa氦气检查脉管制冷器的气密性，保证泄漏率低于1×10-6Pa·m3/s。

[0025]本发明的优点在于：针对现有斯特林制冷器存在的结构不足和技术问题，提供了一种采用排出器和环形蓄冷器的同轴型斯特林制冷器机构，适用于大冷量以及超大冷量的应用需求。排出器采用板弹簧组件内置结构，消除了传统排出器板弹簧杆外置结构，缩小了轴向尺寸，提高了制冷器结构紧凑性；同时通过分体式明渠槽的形式实现压缩腔内辐射状导流气道的加工，大大降低了加工难度和成本，减小了压缩腔的死体积。附图说明：

[0026]图1为本发明斯特林制冷器整体剖面结构；

[0027]图2为本发明斯特林制冷器内部工质气体流动示意图；[0028]图3为本发明冷端换热器结构；[0029]图4为本发明导流筛结构；[0030]图5为本发明热端换热器结构；

[0031]图6为本发明排出器内部板弹簧结构；[0032]图7为本发明盘状芯杆结构；

[0033]图8为本发明封盖(带进气接头)结构；[0034]图9为本发明减振板弹簧结构。

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具体实施方式：

[0035]下面结合附图及实施例进一步描述本发明。[0036]如图1所示，一种斯特林制冷器装置，主要包括冷端换热器100、蓄冷器200、导流筛300、热端换热器400、排出器500、盘状芯杆601、封盖602和减振结构700。[0037]所述斯特林制冷器为同轴型结构，冷端换热器100与蓄冷器外壳201通过真空钎焊方式进行密封连接；蓄冷器200与热端换热器400之间采用具有周向均布腰孔的导流筛300结构，并且通过蓄冷器外壳201和散热块401对导流筛300进行径向和轴向定位；热端换热器400与散热块401同轴紧密配合以保证良好的换热效果；盘状芯杆601与热端换热器400之间以及盘状芯杆601与封盖602之间均采用O型密封圈进行密封，并且周向均布螺钉锁紧；排出器500与蓄冷器内壁202以及排出器500与盘状芯杆601之间均为非接触间隙密封，排出器500内部固定于盘状芯杆601上的前板弹簧组件504和后板弹簧组件506为排出器500提供径向刚度以维持排出器500轴向无磨损的往复运动；排出器套筒502与排出器骨架501通过胶粘方式进行连接密封；封盖602侧面安装进气接头603，连接处采用真空钎焊密封；封盖602末端中心杆上固定有被动减振结构700，由质量块701和三片减振板弹簧702以及垫圈703组成。

[0038]如图2所示，制冷工质气体由进气接头603进入第一压缩腔801，经压缩后经过导流气道进入热端换热器400狭缝，通过散热块401将热量排出，达到预冷的效果；接着经过导流筛300结构进入环形蓄冷器200，在不锈钢丝网组成的多孔介质中充分换热，温度进一步降低；气体在冷端换热器100狭缝中层流化，并发生180°转向，进入膨胀腔膨胀803吸热产生制冷效应；随着排出器500的运动，吸热后的工质气体按照上述过程逆向流动，最终回到第一压缩腔801完成一个热力循环；经过第一压缩腔801导流气道的工质气体进入盘状芯杆601与排出器骨架501之间的第二压缩腔802内，通过排出器500二次压缩后进入热端换热器400，从而提高了压缩腔压比，有利于提高制冷量。[0039]如图3所示，所述冷端换热器100材质为紫铜，内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度0.5mm，狭缝深度15mm，狭缝数量为4，在冷端换热器100外侧面凸台处加工0.5mm×45°倒角方便钎焊密封。

[0040]所述蓄冷器200为环形圆筒状结构，蓄冷器外壳201为不锈钢材质，蓄冷器内壁202为工程塑料，蓄冷器外壳201上端外侧边缘加工0.5mm×45°倒角方便与冷端换热器100钎焊密封；蓄冷器200内部填充物为环形不锈钢丝网，丝径0.25um，目数规格为350#，实际填充孔隙率0.78。

[0041]如图4所示，所述导流筛300为不锈钢材质，延周向加工半径3.5mm，中心孔距5mm的均布腰形通孔，数量为18个。每个腰形孔位置均正对与蓄冷器200入口和热端换热器400狭缝出口位置，以确保工质气体的充分均匀经过。[0042]如图5所示，所述热端换热器400材质为紫铜，内部为线切割直线狭缝式结构，狭缝宽度0.35mm，狭缝深度45mm，狭缝数量为条；

[0043]所述排出器的排出器骨架501材质为不锈钢，排出器骨架内套筒503和排出器套筒502均采用耐磨且自润滑的非金属材料PA；排出器500内部板弹簧组件包括两组板弹簧504和506，其与中间起连接固定作用的板弹簧骨架505结构；如图6所示，所有板弹簧均为统一规格，每片板弹簧厚度均为1mm，表面采用线切割方式加工四条均布阿基米德螺旋线形式的

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镂空型线；考虑到排出器500质量绝大部分集中于排出器骨架501侧，为提高径向支撑强度，因此靠近排出器骨架501侧使用6片板弹簧，而远离排出器骨架501侧使用3片板弹簧，所有板弹簧轴向总刚度为96000N/m；相邻板弹簧之间分别设置厚度为1mm的大垫圈和厚度为1mm的小垫圈；上下两组板弹簧均通过外周螺接方式与中间板簧骨架505进行外围的固定，板弹簧组内周的中心孔直径与盘状芯杆601最细杆直径相同；为减轻板弹簧骨架505质量，在其侧面延周向均布加工直径为5mm的通孔，数量为12个。[0044]如图7所示，所述盘状芯杆601大端表面上加工有延径向辐射状均布的明渠槽，槽起始端与封盖602内表面边缘一致，槽宽4mm，收尾段与热端换热器400狭缝末端一致，并且每条明渠槽末端在与热端换热器400狭缝对齐位置开有与狭缝等长的腰形孔，腰形孔直径4mm，孔中心距2mm；盘状芯杆601中心同轴布置变截面杆，其中截面加大杆直径与排出器骨架内套筒503内径为间隙配合，单边间隙为25um，杆长满足排出器骨架501在排出器500轴向往复运动时始终不会碰到盘状芯杆601端面且不会跑出杆的上端面；变截面细杆直径与板弹簧组件504和506以及内垫圈内径相同，其轴向长度略微超出板弹簧组件506末端平面，以便于安装轴系锁紧螺母。[0045]如图8所示，所述封盖602侧面与进气接头603进行真空钎焊密封连接，形成封盖组件结构604，进气接头603内径为12mm，第一压缩腔801中与进气接头603同一高度内表面加工有半径为6mm的倒圆结构以减小工质气体进入第一压缩腔801发生90°转向时的流动损失；在封盖602大端表面上加工有延径向辐射状均布的明渠槽，槽起始端与封盖602内表面边缘一致，槽宽4mm，收尾段与盘状芯杆601上明渠槽收尾段位置对应一致，以保证封盖602与盘状芯杆601配合安装后，所有上下对应的明渠槽能够拼接构成圆截面导流气道；并且为降低工质气体在导流气道内由于转向产生的流动损失，因此在转弯处加工合适的倒圆结构，如图1所示。

[0046]所述减振结构700中质量块701厚度为8mm，直径为120mm，质量为0.8kg；如图9所示，所述减振板弹簧702均为统一规格，每片板弹簧厚度均为2.5mm，表面采用线切割方式加工2条对称均匀分布的阿基米德螺旋线形式的镂空型线，数量为3片，相邻板弹簧之间通过外径与减振板弹簧相同的铝合金垫圈703隔开一定距离，保证减振板弹簧702在大行程下不会发生机械干涉；整个减振结构700通过螺纹固定连接在封盖602末端的中心杆上，单片减振板弹簧702轴向刚度Km为24000N/m，片数N＝3，减振结构700的动质量M＝0.8kg，适配因子λ取1.05，代入以下计算式：

[0047][0048]

得到该斯特林制冷器理论计算工作频率为50Hz。

[0049]所述的斯特林制冷器装置的一种具体装配实施方法，具有以下步骤：[0050]I、在定位工装辅助下，将蓄冷器外壳201与冷端换热器100配合，并在外侧连接处进行真空钎焊密封，检查焊缝处的气密性后，将蓄冷器内壁202插入冷端换热器100中，同时利用外部定位工装保证蓄冷器内壁202与蓄冷器外壳201的同轴度不大于0.03mm，然后通过少量低温环氧胶将蓄冷器内壁202与冷端换热器100固定；[0051]II、在蓄冷器200中填充丝径为0.23um的不锈钢丝网，实际填充后孔隙率约为

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0.785，填充完成后，先后安装导流筛300和散热块401，在定位工装辅助下在散热块401与蓄冷器外壳201连接处进行真空钎焊密封连接并检查气密性，然后安装热端换热器400，其径向位置由蓄冷器内壁202和散热块401内径限定；III、采用室温环氧胶水在排出器骨架501内表面粘接排出器骨架内套筒503，并通过辅助工装保证内套筒503与排出器骨架501外径的同轴度不大于0.03mm，胶干后在排出器骨架501上逐片安装每片板弹簧，相邻板弹簧之间安装厚度相同的大垫圈和小垫圈，两种垫圈均采用铝合金材料以减轻排出器500质量；当第一组板弹簧504安装完成后，将板弹簧骨架505安装在第一组板弹簧504上，通过周向均布螺接固定，接着安装以安装第一组板弹簧504的方式进行第二组板弹簧506的安装，然后在盘状芯杆601末端通过螺母对所有板弹簧组件504和506进行螺纹锁死；最后将排出器套筒502套在排出器骨架501上，并通过胶粘方式固定连接。[0052]IV、将安装有排出器500的盘状芯杆601组件装入蓄冷器内壁202，盘状芯杆202外周台阶面分别与散热块401和热端换热器400接触，并通过适当的公差控制，使得盘状芯杆601与散热块401的螺钉均布锁紧来压紧盘状芯杆601与热端换热器400接触面；散热块401端面密封槽处使用适配橡胶圈密封；[0053]V、将进气接头603从侧向插入封盖602，在外侧配合面进行真空钎焊密封并检查气密性，然后将封盖602与盘状芯杆601进行配合安装，在安装过程中使得配合端面的明渠槽一一对应已形成圆截面的导流气孔，最后在外周通过均布螺钉锁紧盘状芯杆601和封盖602，盘状芯杆601端面密封槽处使用适配橡胶圈密封。[00]VI、将3片的减振板弹簧702和0.8kg的减振质量块701在外周进行均布螺接固定，然后通过带螺纹中心杆将减振结构700与封盖602进行固定连接。[0055]VII、在斯特林制冷器内部充入1.5MPa氦气检查脉管制冷器的气密性，保证泄漏率低于1×10-6Pa·m3/s。

[0056]最后应说明的是：本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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