[发明专利]活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置及斯特林制冷机

说明书

本发明涉及了活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置及斯特林制冷机，活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置包括机身，具有容纳腔；活塞部件，由活塞筒和活塞盖组成，可活动的安装于容纳腔内，以及与容纳腔连通的进气孔和多个排气孔，多个排期孔均匀开设于活塞本体的侧壁，进气孔位于活塞本体的底壁；粉末冶金多孔体，安装于活塞腔内侧壁上，与进气孔对齐，用于工质气体经过粉末冶金多孔体排向排气孔；气体通过进气孔进入活塞腔，并在活塞腔中形成高压，高压气体穿过粉末冶金多孔体，并通过多个排气孔进入活塞本体和机身之间的间隙，形成气膜，实现自由活塞斯特林制冷机活塞部件运动过程的自润滑功能，降低活塞部套与机身摩擦，保证制冷机的稳定运行。

技术领域

本发明涉及斯特林制冷机领域，尤指斯特林制冷机活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置。

背景技术

自由活塞斯特林制冷机是利用动力活塞部件、配气活塞部件交替往复运动实现气缸内气体周期性膨胀和压缩来制取制冷量的气体机械制冷机。自由活塞斯特林制冷机采用了直线电机驱动、板弹簧支撑、气体轴承、纯气动膨胀机等先进技术，具有可靠性高、震动低、寿命长、免维护等优点，在超低温制冷领域，相较传统制冷设备斯特林制冷机更具优势。

自由活塞斯特林制冷机主要由机身、动力活塞部件、配气活塞部件、直线电机部件、换热器部件、吸振器部件等组成。其中动力活塞部件、配气活塞部件为斯特林制冷机的运动部件，活塞部件的性能直接影响着自由活塞斯特林制冷机制冷性能及震动噪音等指标。无油润滑的气体轴承技术能够确保自由活塞斯特林制冷机按照设计相位有序运动，实现斯特林循环制冷。本发明为新型的实现斯特林制冷机活塞部件自润滑功能的粉末冶金多孔体的气体轴承装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置，实现无油润滑的气体轴承技术，保证自由活塞斯特林制冷机按照设计相位有序运动，实现斯特林循环制冷。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置，包括：

机身，具有容纳腔；

活塞部件，可活动的安装于所述容纳腔内，包括活塞本体和位于所述活塞本体中的活塞腔，以及与所述容纳腔连通的进气孔和多个排气孔，多个所述排气孔均匀开设于所述活塞本体的侧壁，所述进气孔位于所述活塞本体的底壁；

粉末冶金多孔体，安装于所述活塞腔内，与多个所述排气孔对齐，用于工质气体经过所述粉末冶金多孔体节流排向所述排气孔；

气体适于通过所述进气孔进入所述活塞腔，并在所述活塞腔中形成高压，高压气体适于穿过所述粉末冶金多孔体，并通过多个所述排气孔进入所述活塞本体和所述机身之间的间隙，形成气膜。

本专利通过增设活塞部件粉末冶金多孔气体轴承装置，工质气体通过所述单向阀组件进入所述活塞腔，在所述活塞腔内形成高压，工质气体经过所述粉末冶金多孔体通过所述排气孔进入到所述活塞本体与所述机身之间的间隙形成气膜，在气膜作用下保持所述活塞本体与所述机身间始终处于分离状态，减小活塞与机身摩擦，形成气体轴承结构。

进一步优选地，所述活塞本体包括活塞筒和活塞盖，所述活塞盖置于所述活塞筒顶部。通过对所述活塞本体结构拆分，使所述粉末冶金多孔体在安装时更便于操作。

进一步优选地，所述进气孔处设有单向阀组件，所述单向阀组件包括螺钉、簧片、过滤网以及进气孔衬套，所述进气孔衬套和所述过滤网安装于所述进气孔内，所述簧片一端用所述螺钉固定与所述活塞本体的底壁上，另一端紧贴与所述进气孔。通过在所述进气口处增设单向阀组件，工质气体向上通过进气孔能够很轻易推开簧片，进入所述活塞腔，反之工质气体向下运动时气压将簧片向下压紧活塞筒底部，簧片将覆盖进气孔阻止工质流出，能够使得所述活塞腔形成始高压状态。