CN220711198U - 一种斯特林制冷机的转子结构、电机及斯特林制冷机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种斯特林制冷机的转子结构、电机及斯特林制冷机，该转子结构包括转轴和转子，所述转子的内侧壁上设有内螺纹，所述转轴具有穿设于所述转子内的装配段，所述装配段上设有与所述转子的内螺纹相配合的外螺纹。该实用新型设计转轴与转子之间采用螺纹连接，装配后无可凝性气体污染，不会导致制冷机工质气体污染；并且转轴与转子可重复装拆，大大提高了零件利用率和通配性。
Description
技术领域
本实用新型属于斯特林制冷机技术领域，具体涉及一种斯特林制冷机的转子结构、电机及斯特林制冷机。
背景技术
斯特林制冷机凭借其结构紧凑、体积小、重量轻、效率高等特点，是红外探测器、超导滤波等器件的理想冷源，在低温行业、科研及军事领域均有广泛应用。斯特林制冷机结构中设置有电机定子、电机转子、转轴、压缩机和膨胀机。电机定子在通电后，会产生感应磁场，电机转子在感应磁场的作用下会产生旋转扭矩，并带动转轴旋转，通过安装在转轴上的连杆机构，转轴的旋转运动会转变为压缩机和膨胀机的往复直线运动。
现有技术中制冷机的转轴与转子一般采用粘胶连接或者过盈连接，存在以下几点缺陷：(1)粘胶装配后需要一定时间的固化及除气工艺才能满足装配需求，一般至少12h以上，严重影响制冷机装机制程；(2)转轴与转子装配后，固化后的胶水仍会挥发出可凝性气体，污染工质气体，导致制冷机制冷效率降低，降低制冷机运行可靠性；(3)转轴与转子采用粘胶连接或者过盈装配后，后续无法拆卸，如转轴或者转子单个零件失效，则两者要一起报废，降低了零件利用率及制程装配过程中的通配性；(4)粘胶属于特殊过程，过程控制难，粘胶强度很难保证，转子存在脱落风险；(5)过盈装配需要通过压力机压紧转轴和转子，容易损坏转轴和转子。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种斯特林制冷机的转子结构，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种斯特林制冷机的转子结构，包括转轴和转子，所述转子的内侧壁上设有内螺纹，所述转轴具有穿设于所述转子内的装配段，所述装配段上设有与所述转子的内螺纹相配合的外螺纹。
进一步的，所述转轴上位于装配段端部设有用于对转子轴向定位的第一限位部。
进一步的，所述第一限位部为设置于所述转轴上的轴肩结构。
进一步的，所述转轴上远离转子的一端设有偏心轴段，所述偏心轴段和第一限位部之间设有第二限位部，所述第一限位部与第二限位部之间设有弹性元件，所述弹性元件的一端抵接于所述第二限位部上，弹性元件的另一端抵接于所述转子端部。
进一步的，所述弹性元件为机械弹簧、柱簧、开口弹垫或波簧。
进一步的，所述转轴的装配段、第一限位部和第二限位部同轴设置。
进一步的，所述第二限位部为设置于所述转轴上的轴肩结构。
进一步的，所述转子的内螺纹和装配段的外螺纹的螺纹旋转方向与所述转子的转动方向一致。
另外，本实用新型还提供了一种电机，包括定子和上述的转子结构，所述转子插入所述定子内。
本实用新型还提供了一种斯特林制冷机，包括上述的转子结构或上述的电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的这种斯特林制冷机的转子结构设计转轴与转子之间采用螺纹连接，装配后无可凝性气体污染，不会导致制冷机工质气体污染；转轴与转子可重复装拆，大大提高了零件利用率和通配性。
(2)本实用新型提供的这种斯特林制冷机的转子结构在转轴上设置两级限位，提高转子和转轴的垂直度和同轴度，保证转子装配的轴向精度达到设计要求，同时设置弹性元件对转子施加一定预紧力，保证转子和转轴在制冷机运行过程中螺纹不会松动，提高转子与转轴装配牢固可靠。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的转子结构的剖面示意图；
图2是本实用新型的斯特林制冷机的剖面示意图。
附图标记说明：1、转轴；2、装配段；3、转子；4、第一限位部；5、第二限位部；6、偏心轴段；7、定子；8、弹性元件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种斯特林制冷机的转子结构，包括转轴1和转子3，所述转子3的内侧壁上设有内螺纹，所述转轴1具有穿设于所述转子3内的装配段2，所述装配段2上设有与所述转子3的内螺纹相配合的外螺纹。在本实施例中，将转子3与转轴1之间采用螺纹连接方式进行固定，装配方便，避免了现有粘胶装配所需要的固化及除气工艺时间，提高了装配效率，并且转轴1与转子3可重复装拆，大大提高了零件利用率和通配性。
其中，将所述转子的内螺纹和装配段的外螺纹的螺纹旋转方向设计为与所述转子在制冷机中的转动方向一致，这样在实际使用时转子转动可进一步使得转子与转轴的螺纹连接更紧固，避免了转子脱落的风险。
优化的实施方式，在所述转轴1上位于装配段2端部设置第一限位部4，通过第一限位部4对转子的轴向定位，保证转子3装配的轴向精度达到设计要求；具体的，所述第一限位部4可以设计为设置于所述转轴1上的轴肩结构，转子3装配到位后，转子3的端部抵接于该轴肩上，从而实现对转子3的轴向定位，同时该转子结构装配到斯特林制冷机中时，制冷机中会有对转子3的另一端部进行限位的限位结构，通过斯特林制冷机中的限位结构与转轴1上的第一限位部4对转子3的两端进行轴向限位，避免转子3相对转轴1的轴向窜动。
进一步的，在所述转轴1上远离转子3的一端设有偏心轴段6，偏心轴段6用于连接压缩组件和膨胀组件，同时在所述偏心轴段6和第一限位部4之间设有第二限位部5，所述第一限位部4与第二限位部5之间设有弹性元件8，所述弹性元件8的一端抵接于所述第二限位部5上，弹性元件8的另一端抵接于所述转子3端部；转子3装配到位后，弹性元件8在转子3与第二限位部5之间呈压缩状态，此时弹性元件8对转子3施加一定的预紧力，保证转子3与转轴1在制冷机运行过程中螺纹不会松动，提高转子3与转轴1装配的牢固度，以使其能抵抗高过载的振动冲击，提高了制冷机的可靠性寿命。在一些实施例中，所述第二限位部5也可设计为设置于所述转轴1上的轴肩结构，加工方便。
具体的，所述弹性元件8可采用但不限于机械弹簧、柱簧、开口弹垫、波簧等，弹性元件8套装于转轴1上，在转子3装配过程中，弹性元件8会被转子3压缩而承受一定的压力，此压力反作用于转子3上而形成对转子3施加的预紧力。
优选的，将所述转轴1的装配段2、第一限位部4和第二限位部5同轴设置，保证转子3和转轴1装配的垂直度和同轴度。
进一步的，设计所述第一限位部4和第二限位部5均与所述转轴1为一体结构，保证对转子3轴向限位以及弹性元件8预紧力的稳定性和可靠性，从而进一步确保制冷机运行稳定。
如图2所示，本实施例还提供了一种电机，包括定子组件和转子组件，其中转子组件采用上述实施例中的斯特林制冷机的转子结构，所述转子3安装于定子组件的定子7内部。
如图2所示，本实施例还提供了一种斯特林制冷机，包括定子组件、压缩组件以及上述的转子结构，所述转子3安装于定子组件的定子7内部，转子结构和定子组件构成电机，所述转轴1下端的偏心轴段6与压缩组件连接，通过电机驱动转轴1旋转，带动压缩组件的压缩活塞的往复运动。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种斯特林制冷机的转子结构，包括转轴和转子，其特征在于：所述转子的内侧壁上设有内螺纹，所述转轴具有穿设于所述转子内的装配段，所述装配段上设有与所述转子的内螺纹相配合的外螺纹。
2.如权利要求1所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述转轴上位于装配段端部设有用于对转子轴向定位的第一限位部。
3.如权利要求2所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述第一限位部为设置于所述转轴上的轴肩结构。
4.如权利要求2所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述转轴上远离转子的一端设有偏心轴段，所述偏心轴段和第一限位部之间设有第二限位部，所述第一限位部与第二限位部之间设有弹性元件，所述弹性元件的一端抵接于所述第二限位部上，弹性元件的另一端抵接于所述转子端部。
5.如权利要求4所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述弹性元件为机械弹簧、柱簧、开口弹垫或波簧。
6.如权利要求4所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述转轴的装配段、第一限位部和第二限位部同轴设置。
7.如权利要求4所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述第二限位部为设置于所述转轴上的轴肩结构。
8.如权利要求1所述的斯特林制冷机的转子结构，其特征在于：所述转子的内螺纹和装配段的外螺纹的螺纹旋转方向与所述转子的转动方向一致。
9.一种电机，其特征在于：包括定子和权利要求1～8任一项所述的转子结构，所述转子插入所述定子内。
10.一种斯特林制冷机，其特征在于：包括权利要求1～8任一项所述的转子结构或权利要求9所述的电机。
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