[发明专利]一种斯特林制冷机回热器壳体结构及其耐磨层的粘接方法

说明书

本发明涉及一种斯特林制冷机回热器壳体结构及其耐磨层的粘接方法。该回热器壳体结构包括回热器壳体、热端耐磨层、冷端耐磨层；所述回热器壳体包括回热器壳体主体和分别设置在回热器壳体主体左右两端的回热器壳体热端和回热器壳体冷端；所述热端耐磨层套设在回热器壳体热端外侧；所述冷端耐磨层套设在回热器壳体冷端外侧；所述热端耐磨层和冷端耐磨层均采用聚酰亚胺基材料模压成型。本发明不仅可以提高耐磨层与回热器壳体热端、回热器壳体冷端表面的结合力，还能够避免耐磨层掉粉、开裂和脱落等现象的发生。

技术领域

本发明涉及斯特林制冷机技术领域，具体涉及一种斯特林制冷机回热器壳体结构及其耐磨层的粘接方法。

背景技术

回热器作为斯特林制冷机的关键运动部件，与膨胀机气缸间隙密封承担着冷热流体周期性换热的任务。斯特林制冷机运行时回热器外壁与膨胀机气缸内壁一直处于干摩擦状态，摩擦副的减摩与耐磨能力决定制冷机的性能和使用寿命。

现有回热器壳热端和冷端表面耐磨层是通过喷涂粉末状PTFE基复合材料制备而成，由于PTFE表面能低，润湿性差，其微粒之间以及与回热器壳表面的结合不牢固导致运行过程中喷涂层出现掉粉、开裂和脱落，回热器壳冷端涂层所处的环境温度变化较大，温度应力变化大，此现象尤为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斯特林制冷机回热器壳体结构及其耐磨层的粘接方法，以解决现有技术中存在的不足，提高耐磨层与回热器壳体热端、回热器壳体冷端表面的结合力，避免耐磨层掉粉、开裂和脱落等现象的发生。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种斯特林制冷机回热器壳体结构，包括回热器壳体；所述回热器壳体包括回热器壳体主体和分别设置在回热器壳体主体左右两端的回热器壳体热端和回热器壳体冷端；所述回热器壳体热端外侧套设有热端耐磨层；所述回热器壳体冷端外侧套设有冷端耐磨层；所述热端耐磨层和冷端耐磨层均采用聚酰亚胺基材料模压成型。

进一步的，所述回热器壳体包括回热器壳体主体以及分别设置在回热器壳体主体左右两端的回热器壳体热端和回热器壳体冷端；所述回热器壳体主体、回热器壳体热端和回热器壳体冷端均为环状，三者的内径相等，回热器壳体热端和回热器壳体冷端的外径均小于回热器壳体主体的外径。

进一步的，所述热端耐磨层和冷端耐磨层均为环状；所述热端耐磨层套设在回热器壳体热端的外侧，且通过胶粘接在回热器壳体热端上；所述冷端耐磨层套设在回热器壳体冷端的外侧，且通过胶粘接在回热器壳体冷端上。

本发明还涉及一种上述斯特林制冷机回热器壳体结构的耐磨层的粘接方法，该方法包括以下步骤：

（1）耐磨层清洗、烘干：将热端耐磨层和冷端耐磨层经超声波清洗后放入恒温箱中烘干。

（2）喷砂：采用喷枪对回热器壳体热端外周壁和回热器壳体冷端外周壁进行喷砂处理。

（3）去油脂：先将经喷砂处理后的回热器壳体放入盛有丙酮的超声波清洗机中清洗T1时间，再用去离子水清洗。

（4）硅烷化：将经去油脂处理后的回热器壳体浸入硅烷溶液中T2时间后，用去离子水清洗，并烘干。

（5）粘接：在回热器壳体热端和回热器壳体冷端的外周壁上分别涂抹上一层胶，将热端耐磨层和冷端耐磨层分别套设在回热器壳体热端和回热器壳体冷端的外侧，使热端耐磨层与回热器壳体热端粘接在一起、冷端耐磨层与回热器壳体冷端粘接在一起。

（6）固化：先用酒精将回热器壳体上溢出来的胶清理掉，再将回热器壳体放置在真空烘箱中固化T3时间。

进一步的，T1为15分钟，T2为30分钟，T3为4小时。