[发明专利]组装片弹簧同轴体的方法

说明书

本发明涉及一种组装片弹簧同轴体的方法，具体为采用间隙密封的有片弹簧悬浮的气缸活塞系统中如何保持活塞与气缸有高同轴度的安装方法，其先安装由具有外定位圆的外定位圆组件、具有内定位圆的内定位圆组件和片弹簧组件组成的片弹簧同轴体；片弹簧组件与外定位圆组件或内定位圆组件中的一个固定组成固定组件，该固定组件与外定位圆组件或内定位圆组件中的另一个之间存在补偿间隙；外定位圆与内定位圆由夹具夹持保持高同轴度，并且补偿间隙处的部件不接触，采用胶或焊接固结补偿间隙，退去夹具即得外定位圆与内定位圆具有高同轴度的片弹簧同轴体，在外定位圆或内定位圆安装活塞或气缸，则气缸与活塞可保持高同轴度。

技术领域

本发明属于脉管制冷机零部件技术领域，涉及片弹簧同轴体的安装方法，具体涉及采用间隙密封的有片弹簧悬浮的气缸活塞系统中如何保持活塞与气缸有高同轴度的安装方法。

背景技术

室温推移活塞脉管制冷机是目前效率最高的一种低温制冷机，但多了一个运动部件。如果推移活塞与推移活塞气缸之间的密封采用间隙密封，其寿命可做到很长。间隙密封的原理是推移活塞气缸与推移活塞之间有片弹簧连接，从而使推移活塞气缸与推移活塞不接触。推移活塞气缸与推移活塞之间的间隙称为间隙密封。间隙密封的间隙要在数微米到数十微米。间隙越小漏气越小，制冷效率越高，理想的是间隙为零。这就要求推移活塞气缸与推移活塞要有高同度，才能在微小的间隙下推移活塞与气缸仍然不接触。推移活塞气缸与推移活塞可以采用目前已有的高精度加工保证高度的圆度和精度，但片弹簧是弹性的，用螺栓固定之后，总归会有微弱的形变，因此很难保证推移活塞气缸与推移活塞间有高同轴度，这样，推移活塞气缸与推移活塞的间隙就要放大，以免接触，这样漏气率增大，制冷效率降低，反而不如惯性管。因此目前脉管制冷机的主流仍然是惯性管。

片弹簧虽然运动，但应力如果低于疲劳极限，则寿命可很长。压缩机也有同样的问题。气缸与活塞间的间隙是靠片弹簧悬浮的，很难做到气缸与活塞有高的同轴度，因此，间隙不得不大，以防活塞与气缸接触。大间隙产生大漏气量，则降低压缩机效率，进而降低制冷机效率。

中国专利CN105464941提出了一种将推移活塞轴与推移活塞做成一个同轴的单元的的装配方法，可部分解决装配的困难，将推移活塞气缸与推移活塞保持高同轴度的困难变为推移活塞轴与推移活塞保持高同轴度。如果推移活塞轴与推移活塞不同轴，则进行二次加工以保证高同轴度。但推移活塞轴与推移活塞的连接是片弹簧，在轴向是柔性的，在径向刚度很大，但与金属相比，仍然是柔性的，普通的车床很难加工，可能需要专用机床，这是一个未知数。中国201610928637.6具体提出了采用夹具安装的方法，但螺栓的拧紧带来片弹簧的形变仍然存在，高同轴度依然很难保证，因此需要反复试。中国专利200910273184.8中提出了一种涉及动磁激振器中气缸与活塞的同轴安装方法，但很笼统，无法具体操作。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供采用间隙密封的有片弹簧悬浮的气缸活塞系统中如何保持活塞与气缸有高同轴度的安装方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出一种组装片弹簧同轴体的方法，具体为：先将片弹簧组件与具有外定位圆的外定位圆组件或具有内定位圆的内定位圆组件中的其中一个固定，再采用夹具同轴固定所述外定位圆与内定位圆，且保证片弹簧组件与外定位圆组件或内定位圆组件中的另一个之间具有不接触或零作用力接触的补偿间隙，接着，固定所述补偿间隙，再取下夹具，即得到片弹簧同轴体。

安装过程中，由于外定位圆组件与内定位圆组件的外定位圆与内定位圆由高同轴度的夹具固定，从而保持高同轴度，由于补偿间隙的存在，外定位圆组件与内定位圆组件间没有力的存在，固定后，没有回弹的力，因此，外定位圆与内定位圆可保持高度同轴。

进一步的，固定补偿间隙的方式为胶粘剂粘接或焊接中的一种或两种的组合。进一步的，补偿间隙通过先采用胶粘剂粘接，之后焊接的组合方式进行固定；