用于高频脉管制冷机的涡旋板弹簧的优化设计

利用有限元分析方法对几款板弹簧的应力分布特性进行了分析,分析表明适当的涡旋槽偏心布置和涡旋槽封闭方法可以使弹簧涡旋臂的应力分布更加均匀,避免应力集中,降低板弹簧在行程内的最大应力,从而提高板弹簧的寿命。

几何参数对线性压缩机板弹簧性能的影响

在设计了11款不同基圆半径、厚度及涡旋槽偏心距的圆渐开线型板弹簧的基础上,利用ANSYS有限元分析软件,对上述板弹簧的刚度及应力特性进行了分析与比较,总结出了主要几何参数对板弹簧性能的影响。

涡旋板弹簧的有限元分析及实验

板弹簧支承技术是线性压缩机的关键技术之一,在为活塞提供轴向回复力的同时,还用来支承压缩活塞、保证密封间隙。在优化分析的基础上,文中设计制造了一款三臂涡旋板弹簧。利用ANSYS有限元软件分析了该款板弹簧的轴向刚度、径向刚度、应力分布以及固有频率特性,并对板弹簧的轴向刚度和固有频率进行了实验研究。实验结果表明,采用有限元分析方法分析板弹簧性能是有效的。

斯特林型两级脉管制冷机的研制

介绍了斯特林型两级脉管制冷机的研发过程,设计并制造了1台采用对置的动磁式直线压缩机驱动的两级脉管制冷机。对制冷机系统进行了初步的试运行,试验表明直线压缩机可以正常工作,在充气压力1.6 MPa、工作频率30 Hz、输入电功率220 W时,产生1.3左右的压比,由该压机驱动的二级脉管制冷机,第一级和第二级分别获得124 K和45 K的低温。

斯特林型两级脉管制冷机的改进

在最近研制的1台直线压缩机驱动的两极脉管制冷机的初步试验的基础上,对直线压缩机的线圈重新进行了设计和制作,解决了由于绕制圈数过多而无法输入足够电功率的问题。对冷头的热端法兰及回热器热端热交换器进行了改进,采用了微槽式水冷却器,解决了压缩热无法得到充分冷却引起的制冷机热端温度过高的问题。改进后制冷机的性能得到了显著的提高,在2.0 MPa充气压力和40 Hz频率的条件下,该制冷机获得了14.2 K的最低制冷温度。并且,第一级和第二级在97.8 K和34.9 K时,分别具有2.5 W和1 W的制冷量。