一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，包括依次固定相連的第一板簧部、質(zhì)量圓環(huán)和第二板簧部。第一板簧部和第二板簧部結(jié)構(gòu)相同，均包括多片依次疊加的六臂板簧。六臂板簧包括圓形板材和均勻分布在圓形板材上的6條型線凹槽。質(zhì)量圓環(huán)上設(shè)有多個(gè)均勻分布的螺紋孔。第一板簧部和第二板簧部分別通過(guò)墊片與質(zhì)量圓環(huán)相連。相鄰的兩片六臂板簧之間設(shè)有第一板簧墊片和第二板簧墊片。圓形板材的圓周上設(shè)有均勻分布的連接孔，圓形板材的中間設(shè)有安裝孔。第一板簧部和第二板簧部之間設(shè)有板簧支撐部。本實(shí)用新型有效延長(zhǎng)了動(dòng)力吸振器板簧的使用壽命，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及斯特林制冷機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力 吸振器。 一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器

【背景技術(shù)】
[0002] 斯特林制冷機(jī)主要由壓縮機(jī)和膨脹機(jī)兩部分構(gòu)成，用于為安裝在其冷頭上的電子 器件提供低溫工作環(huán)境。壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)使冷頭產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)冷頭振動(dòng)超過(guò) 一定振幅時(shí)，電子器件的工作性能會(huì)受到嚴(yán)重影響。為了保證斯特林制冷機(jī)和電子器件的 性能，一般通過(guò)主動(dòng)減振或被動(dòng)減振兩種方式來(lái)對(duì)冷頭振動(dòng)進(jìn)行有力控制。動(dòng)力吸振器是 被動(dòng)減振控制方式的一種，因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)功耗、對(duì)單頻或者窄頻振動(dòng)具有明顯減振效 果等特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于機(jī)械振動(dòng)控制或結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制當(dāng)中。動(dòng)力吸振器通過(guò)利用多自 由度系統(tǒng)的反共振特性，將振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)移到吸振器附加質(zhì)量上來(lái)減小或抑制原結(jié)構(gòu)的振 動(dòng)。動(dòng)力吸振器可應(yīng)用在振動(dòng)頻率為60Hz的斯特林制冷機(jī)中。
[0003] 現(xiàn)有的動(dòng)力吸振器由2片2mm厚的兩臂板簧和具有一定質(zhì)量的質(zhì)量環(huán)構(gòu)成，其最 大外徑為91mm。當(dāng)斯特林制冷機(jī)振動(dòng)力較大時(shí)，兩臂板簧的行程最大能達(dá)到6mm，這會(huì)使兩 臂板簧因根部應(yīng)力集中大而損壞。為了延長(zhǎng)兩臂板簧的使用壽命，可以選用疲勞極限高的 板簧材料并保證板簧熱處理后硬度的均勻性和形位公差，但這對(duì)目前的工藝水平來(lái)說(shuō)具有 一定難度，且制作成本高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，該動(dòng)力吸振器 不僅解決了板簧應(yīng)力集中大的問(wèn)題，有效延長(zhǎng)了動(dòng)力吸振器板簧的使用壽命，還具有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、制作成本低等特點(diǎn)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng) 力吸振器，包括依次固定相連的第一板簧部、質(zhì)量圓環(huán)和第二板簧部。所述的第一板簧部和 第二板簧部結(jié)構(gòu)相同，均包括多片依次疊加的六臂板簧。所述的六臂板簧包括圓形板材和 均勻分布在圓形板材上的6條型線凹槽。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的質(zhì)量圓環(huán)為不銹鋼材料，質(zhì)量圓環(huán)上設(shè)有多個(gè)均勻分布的螺紋 孔。根據(jù)需要可以在質(zhì)量圓環(huán)側(cè)壁上安裝不同數(shù)量的螺釘，以使質(zhì)量圓環(huán)的質(zhì)量可以在一 定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而微調(diào)吸振器的減振效果。
[0007] 進(jìn)一步的，所述的第一板簧部和第二板簧部分別通過(guò)墊片與質(zhì)量圓環(huán)相連。在第 一板簧部和第二板簧部中，相鄰的兩片六臂板簧之間沿徑向依次設(shè)有圓環(huán)狀的第一板簧墊 片和第二板簧墊片，所述的第一板簧墊片位于安裝孔的圓周外側(cè)，所述的第二板簧墊片位 于圓形板材的外圓周內(nèi)側(cè)。通過(guò)在相鄰的兩片六臂板簧之間設(shè)置第一板簧墊片和第二板簧 墊片，在第一板簧部、第二板簧部與質(zhì)量圓環(huán)之間設(shè)置墊片，不僅能夠有效避免動(dòng)力吸振器 工作過(guò)程中各部件相互干涉、影響減振效果，還能減小每片板簧的應(yīng)力集中。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的圓形板材的圓周上設(shè)有均勻分布的連接孔，圓形板材的中間設(shè) 有安裝孔。所述的連接孔用于通過(guò)螺栓將第一板簧部、第二板簧部和質(zhì)量圓環(huán)緊固到一起。 所述的安裝孔用于從各片六臂板簧的中間穿過(guò)螺栓將本實(shí)用新型與斯特林制冷機(jī)尾部緊 固到一起。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的第一板簧部和第二板簧部之間設(shè)有板簧支撐部。所述的板簧支 撐部包括依次相連的第一卡環(huán)、中間支撐和第二卡環(huán)。所述的第一卡環(huán)和第二卡環(huán)上分別 設(shè)有用于固定中間支撐的階梯孔。所述的中間支撐上設(shè)有與安裝孔相對(duì)應(yīng)的支撐安裝孔。 通過(guò)在兩個(gè)板簧部之間設(shè)置板簧支撐部，能夠使兩個(gè)板簧部各個(gè)位置之間的間距相等，保 證動(dòng)力吸振器的減振效果。
[0010] 更進(jìn)一步的，所述的型線凹槽包括兩條曲線、型線首部、型線根部和凹槽。所述的 兩條曲線同一端分別通過(guò)型線首部和型線根部將兩條曲線光滑連接成一條閉合曲線，所述 的凹槽位于閉合曲線中間。所述的兩條曲線的形狀為圓的漸開(kāi)線，所述的型線首部和型線 根部均為多段圓弧首尾相連而成的連接曲線。通過(guò)將首部和根部設(shè)計(jì)為多段圓弧光滑連 接，能夠有效減少型線凹槽根部和首部的應(yīng)力集中。所述的6條型線凹槽分別呈漸開(kāi)線形 分布，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)六臂板簧的型線凹槽的參數(shù)以及優(yōu)化型線凹槽根部形狀，能夠有效減 少應(yīng)力集中。
[0011] 由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型首先通過(guò)六臂板簧型線凹槽的設(shè)計(jì)和第一板簧 部、第二板簧部的設(shè)計(jì)，有效減小了板簧的應(yīng)力集中、延長(zhǎng)了板簧的使用壽命。其次，本實(shí)用 新型通過(guò)在質(zhì)量圓環(huán)側(cè)壁上設(shè)置螺紋孔，使質(zhì)量圓環(huán)質(zhì)量可調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力吸振器減振 效果的微調(diào)。再次，本實(shí)用新型通過(guò)墊片和第一板簧墊片的設(shè)計(jì)，避免了各片板簧之間、板 簧部與質(zhì)量圓環(huán)之間發(fā)生相互干涉，提高了動(dòng)力吸振器的工作穩(wěn)定性。綜上所述，本實(shí)用新 型不僅解決了板簧應(yīng)力集中大的問(wèn)題，有效延長(zhǎng)了動(dòng)力吸振器板簧的使用壽命，還具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是六臂板簧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3是本實(shí)用新型的安裝示意圖。
[0015] 其中：
[0016] 1、螺栓，2、第一板簧墊片，3、第 ^環(huán)，4、中間支撐，5、質(zhì)量圓環(huán)，6、墊片，7、六臂 板簧，8、螺紋孔，9、制冷機(jī)，10、套筒，11、動(dòng)力吸振器，12、圓形板材，13、型線凹槽，14、連接 孔，15、安裝孔，16、第二卡環(huán)，17、第二板簧墊片，18、型線根部，19、型線首部，20、曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0018] 如圖1-圖3所示的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，包括依次固定相連的第 一板簧部、質(zhì)量圓環(huán)5和第二板簧部。所述的第一板簧部和第二板簧部結(jié)構(gòu)相同，均包括多 片依次疊加的六臂板簧7。所述的六臂板簧7包括圓形板材12和均勻分布在圓形板材12 上的6條型線凹槽13。優(yōu)選的，所述的第一板簧部和第二板簧部均包括3片依次疊加的六 臂板簧7。通過(guò)將兩個(gè)板簧部設(shè)計(jì)為3片依次疊加的六臂板簧7,并在兩個(gè)板簧部之間設(shè)置 質(zhì)量圓環(huán)5,不僅能夠起到良好的減振效果，還能有效避免應(yīng)力集中，延長(zhǎng)動(dòng)力吸振器及板 簧的使用壽命。
[0019] 進(jìn)一步的，所述的第一板簧部和第二板簧部之間設(shè)有板簧支撐部。所述的板簧支 撐部包括依次相連的第一卡環(huán)3、中間支撐4和第二卡環(huán)16。所述的第一卡環(huán)3和第二卡 環(huán)16上分別設(shè)有用于固定中間支撐4的凹槽。所述的中間支撐4上設(shè)有與安裝孔15相對(duì) 應(yīng)的支撐安裝孔。通過(guò)在兩個(gè)板簧部之間設(shè)置板簧支撐部，能夠使兩個(gè)板簧部各個(gè)位置之 間的間距相等，保證板簧在未工作狀態(tài)下，無(wú)初變形。
[0020] 進(jìn)一步的，所述的型線凹槽13包括兩條曲線20、型線首部19、型線根部18和凹 槽。所述的兩條曲線20同一端分別通過(guò)型線首部19和型線根部18將兩條曲線20光滑連 接成一條閉合曲線；所述的凹槽位于閉合曲線中間。所述的兩條曲線20的形狀為圓的漸開(kāi) 線，所述的型線首部19和型線根部18均為多段圓弧首尾相連而成的連接曲線。通過(guò)將型 線首部19和型線根部18設(shè)計(jì)為多段圓弧光滑連接，能夠有效減少型線凹槽13的根部18 和首部19的應(yīng)力集中。所述的6條型線凹槽分別呈漸開(kāi)線形分布，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)六臂板簧 的型線凹槽的參數(shù)以及優(yōu)化型線凹槽根部形狀，能夠有效減少應(yīng)力集中。
[0021] 所述的六臂板簧7采用1mm厚的瑞典鋼板材加工而成，六臂板簧7的設(shè)計(jì)行程為 6mm，外徑為91mm，內(nèi)徑6. 1mm。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)六臂板簧的型線凹槽13的參數(shù)以及優(yōu)化型線 凹槽根部形狀，能夠有效減少應(yīng)力集中。
[0022] 進(jìn)一步的，所述的質(zhì)量圓環(huán)5為不銹鋼材料，質(zhì)量圓環(huán)5上設(shè)有多個(gè)均勻分布的螺 紋孔8。優(yōu)選的，所述的螺紋孔8為8個(gè)設(shè)置在質(zhì)量圓環(huán)5側(cè)壁上的M4螺紋孔。根據(jù)需要 可以在質(zhì)量圓環(huán)5側(cè)壁上安裝不同數(shù)量的螺釘，以使質(zhì)量圓環(huán)5的質(zhì)量可以在一定范圍內(nèi) 進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力吸振器減振效果的微調(diào)。
[0023] 進(jìn)一步的，所述的第一板簧部和第二板簧部分別通過(guò)墊片6與質(zhì)量圓環(huán)5相連。 在第一板簧部和第二板簧部中，相鄰的兩片六臂板簧7之間沿徑向依次設(shè)有圓環(huán)狀的第一 板簧墊片2和第二板簧墊片17,所述的第一板簧墊片2位于安裝孔15的圓周外側(cè)，所述的 第二板簧墊片17位于圓形板材12的外圓周內(nèi)側(cè)。優(yōu)選的，所述的墊片6和第一板簧墊片 2的厚度均為1_。通過(guò)在相鄰的兩片六臂板簧7之間設(shè)置第一板簧墊片2和第二板簧墊 片17,在第一板簧部、第二板簧部與質(zhì)量圓環(huán)5之間設(shè)置墊片6,不僅能夠有效避免動(dòng)力吸 振器工作過(guò)程中各部件相互干涉、影響減振效果，還能減小每片板簧的應(yīng)力集中。
[0024] 更進(jìn)一步的，所述的圓形板材12的圓周上設(shè)有均勻分布的連接孔14,圓形板材12 的中間設(shè)有安裝孔15。所述的連接孔14用于通過(guò)螺栓將第一板簧部、第二板簧部和質(zhì)量圓 環(huán)5緊固到一起。所述的安裝孔15用于從各片六臂板簧7的中間穿過(guò)螺栓將本實(shí)用新型 與斯特林制冷機(jī)尾部緊固到一起。
[0025] 本實(shí)用新型的具體裝配過(guò)程如下：
[0026] 首先，根據(jù)電子圖紙?jiān)?mm厚的瑞典鋼板材上加工6條型線凹槽13，在加工完畢后 要進(jìn)行滾拋及防銹處理。在板材12圓周上開(kāi)設(shè)4個(gè)均勻分布的連接孔14,用以通過(guò)螺栓1 將連接板簧部和質(zhì)量圓環(huán)5。在板材12圓心處開(kāi)設(shè)1個(gè)安裝孔15,用以將動(dòng)力吸振器固定 安裝到制冷機(jī)9尾部。其次，將每3片六臂板簧7依次疊加到一起組成第一板簧部和第二 板簧部，在相鄰的兩片六臂板簧7之間放置有第一板簧墊片2。先在第一板簧部和第二板簧 部中心處設(shè)有板簧支撐部，然后將第一板簧部和第二板簧部通過(guò)螺栓固定到質(zhì)量圓環(huán)5的 上下兩端，在兩個(gè)板簧部與質(zhì)量圓環(huán)5之間設(shè)有墊片6。再次，通過(guò)螺栓依次穿過(guò)第一板簧 部、板簧支撐部和第二板簧部，將動(dòng)力吸振器11通過(guò)套筒10固定安裝到制冷機(jī)9尾部。通 過(guò)在制冷機(jī)9尾部與動(dòng)力吸振器11之間設(shè)置套筒10,既起到了連接作用，又避免了動(dòng)力吸 振器11工作時(shí)板簧與制冷機(jī)9發(fā)生碰撞、影響動(dòng)力吸振器11的性能。
[0027] 以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用 新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù) 范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：包括依次固定相連的第一板簧 部、質(zhì)量圓環(huán)（5)和第二板簧部；所述的第一板簧部和第二板簧部結(jié)構(gòu)相同，均包括多片依 次疊加的六臂板簧（7);所述的六臂板簧（7)包括圓形板材（12)和均勻分布在圓形板材 (12)上的6條型線凹槽（13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：所述的 質(zhì)量圓環(huán)（5)上設(shè)有多個(gè)均勻分布的螺紋孔（8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：所述 的圓形板材（12)的圓周上設(shè)有均勻分布的連接孔（14)，圓形板材（12)的中間設(shè)有安裝孔 (15)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：所述的 第一板簧部和第二板簧部分別通過(guò)墊片（6)與質(zhì)量圓環(huán)（5)相連；在第一板簧部和第二板 簧部中，相鄰的兩片六臂板簧（7)之間沿徑向依次設(shè)有圓環(huán)狀的第一板簧墊片（2)和第二 板簧墊片（17)，所述的第一板簧墊片（2)位于安裝孔（15)的圓周外側(cè)，所述的第二板簧墊 片（17)位于圓形板材（12)的外圓周內(nèi)側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：所述的 第一板簧部和第二板簧部之間設(shè)有板簧支撐部；所述的板簧支撐部包括依次相連的第一卡 環(huán)（3)、中間支撐（4)和第二卡環(huán)（16);所述的第一卡環(huán)（3)和第二卡環(huán)（16)上分別設(shè)有用 于固定中間支撐（4)的凹槽；所述的中間支撐（4)上設(shè)有與安裝孔（15)相對(duì)應(yīng)的支撐安裝 孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于斯特林制冷機(jī)的動(dòng)力吸振器，其特征在于：所述的 型線凹槽（13)包括兩條曲線（20)、型線首部（19)、型線根部（18)和凹槽；所述的兩條曲線 (20)同一端分別通過(guò)型線首部（19)和型線根部（18)將兩條曲線（20)光滑連接成一條閉 合曲線；所述的凹槽位于閉合曲線中間；所述的兩條曲線（20)的形狀為圓的漸開(kāi)線，所述 的型線首部（19)和型線根部（18)均為多段圓弧首尾相連而成的連接曲線。
【文檔編號(hào)】F16F7/104GK203868209SQ201420222513
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】王飛 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十六研究所