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CN108458108A - 一种斯特林机活塞连接结构 - Google Patents

一种斯特林机活塞连接结构 Download PDF

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CN108458108A
CN108458108A CN201711045552.4A CN201711045552A CN108458108A CN 108458108 A CN108458108 A CN 108458108A CN 201711045552 A CN201711045552 A CN 201711045552A CN 108458108 A CN108458108 A CN 108458108A
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CN
China
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piston
cylindrical housing
barrel
piston rod
type casing
Prior art date
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Pending
Application number
CN201711045552.4A
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English (en)
Inventor
刘斌
刘林
吴张华
余国瑶
胡剑英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Zhongke Wanlong Electroacoustic Technology Co ltd
WEIFANG WANLONG ELECTRIC LLC
Original Assignee
Shandong Zhongke Bandung Electroacoustic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

本发明公开了一种斯特林机活塞连接结构，包括活塞和活塞杆，活塞包括筒形壳体，筒形壳体的一端封闭，筒形壳体的另一端开口，开口处的筒形壳体的内周壁设置有多圈倒刺凸起。活塞杆包括一体设置的杆部和连接部，连接部设置有与筒形壳体相连通的空腔，连接部的外周壁与筒形壳体的内周壁过盈配合连接，连接部的外周壁设置有多圈环槽，倒刺凸起位于环槽内。本发明利用热胀冷缩原理将活塞的筒形壳体和活塞杆的连接部过盈配合连接，同时可在连接处涂设胶水；利用金属挤压和胶水粘接实现双重密封。连接结构更加可靠，而且确保了连接处的密封效果，减少了空腔内气体的泄露损失。

Description

一种斯特林机活塞连接结构
技术领域
本发明涉及一种活塞连接结构，尤其是涉及一种用于斯特林机的活塞连接结构。
背景技术
通常所说的活塞连接结构包括连接在一起的活塞和活塞杆。这种连接结构被广泛应用于各个机械行业，活塞连接结构一般分为整体式和装配式，以装配式更为常见，装配式包括螺纹连接、半环连接、锥销连接和粘接等类型。
目前我国现有的斯特林机中的活塞连接结构主要是螺纹连接和粘接。虽然螺纹连接可靠性好，强度高，但是存在加工难度大，且相互连接的零件对中效果差，彼此连接处的密封效果不佳，导致气体泄漏等问题，而且这种结构的成本非常高，不适应大量生产需求。粘接操作虽然简单，但是胶水的强度有限，尤其是在受到冲击的时候很容易脱裂，致使该活塞连接位置处的密封失效。
活塞连接结构中的各个零件往往是由不同的材料制成，焊接的方法在此处应用受到限制。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种斯特林机活塞连接结构，该连接结构牢固可靠，连接处密封性能好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种斯特林机活塞连接结构，包括：活塞和活塞杆，所述活塞包括筒形壳体，所述筒形壳体的一端封闭，所述筒形壳体的另一端开口，所述开口处的筒形壳体的内周壁设置有多圈倒刺凸起；
所述活塞杆包括一体设置的杆部和连接部，所述连接部设置有与所述筒形壳体相连通的空腔，所述连接部的外周壁与所述筒形壳体的内周壁过盈配合连接，所述连接部的外周壁设置有多圈环槽，所述倒刺凸起位于所述环槽内。
进一步，所述筒形壳体与所述连接部的连接处涂设有胶水。
进一步，所述筒形壳体内设置有多道防热辐射屏障。
进一步，所述筒形壳体为不锈钢件，所述活塞杆为铝合金件。
进一步，所述筒形壳体和所述活塞杆均为冲压件。
进一步，所述活塞杆的杆部为中空结构。
采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
活塞杆连接部的外周壁与筒形壳体的内周壁利用热胀冷缩原理装配实现过盈配合连接，筒形壳体内周壁的多圈倒刺凸起恰好置于连接部的外周壁的多圈环槽内。确保连接的牢固性，同时圆环状的金属密封实现所需的密封效果。筒形壳体与连接部的连接处同时配合使用涂设有胶水。进一步提高了活塞连接结构的可靠性。减少了空腔内气体的泄露损失，确保了空腔内的压力。且这种连接结构整个安装过程保障了活塞杆和筒形壳体连接的同轴度，提高了对中效果，定位更加精准。
活塞杆和筒形壳体可以通过冲压加工直接成型，加工简单且成本低。为防止热量通过直接传递和热辐射的形式损失，将筒形壳体内设置多道防热辐射屏障，减少热量损失。
附图说明
图1是本发明斯特林机活塞连接结构的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖视图；
图3是图2中连接处的局部放大示意图；
图4是图3中倒刺凸起的放大示意图；
图5是图3中环槽的放大示意图；
图中：1-活塞，11-筒形壳体，111-倒刺凸起，112-防热辐射屏障，2-活塞杆，21-杆部，22-连接部，221-空腔，222-环槽。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，斯特林机活塞连接结构主要是有活塞1和活塞杆2连接而成，活塞1包括筒形壳体11，筒形壳体11的一端封闭，筒形壳体11的另一端开口，该开口处的筒形壳体11的内周壁设置有多圈倒刺凸起111。
活塞杆2主要是由一体设置的杆部21和连接部22构成。活塞杆2的杆部21为中空结构。活塞杆2的连接部22为筒形结构，和活塞1的筒形壳体11相适配。连接部22内部设置有与筒形壳体11相连通的空腔221，空腔221内容纳有一定体积的气体。同时为防止热量通过直接传递和热辐射的形式损失，将筒形壳体11内设置多道防热辐射屏障112，减少热量损失。活塞杆2由质量轻、有良好的延展性且强度高的铝合金材料制成；筒形壳体11由高强度和高延展的不锈钢材料制成。这两种材料都易于零部件的加工，因此筒形壳体11和活塞杆2均可以通过冲压加工直接成型。
利用金属热胀冷缩原理对活塞杆2的连接部22与筒形壳体11进行装配，形成活塞连接结构。首先将铝合金材料制成的活塞杆2进行低温保存(温度低于室温)，使其处于收缩状态，将不锈钢材料制成的筒形壳体11进行高温烘烤，使其处于膨胀状态。然后在冷热温差存在的状态下，将活塞杆2的连接部22与筒形壳体11开口处相适配的端部部分插入筒形壳体11内，且在活塞杆2连接部22与筒形壳体11的连接处涂设胶水。待活塞杆2与筒形壳体11恢复正常状态时后，筒形壳体11的内周壁与连接部22的外周壁过盈配合连接，此时，如图4和图5所示，筒形壳体11内周壁的倒刺凸起111置入到了连接部22外周壁的环槽222内。最后竖直放置待胶水固化。活塞1和活塞杆2固定连接，形成斯特林机活塞连接结构。
活塞1内部气体(指空腔221内气体)与活塞1外部气体(气缸内气体)存在交变的压力差，所以对活塞1与活塞杆2的连接位置的密封性要求非常严格。该连接结构采用金属挤压和胶水粘接实现双重密封，确保了活塞1与活塞杆2连接处的密封效果，减少了空腔221内气体的泄露损失，在外部压力持续波动的工况下确保空腔221内压力恒定不变。

Claims (6)

1.一种斯特林机活塞连接结构，包括：活塞和活塞杆，其特征在于，
所述活塞包括筒形壳体，所述筒形壳体的一端封闭，所述筒形壳体的另一端开口，所述开口处的筒形壳体的内周壁设置有多圈倒刺凸起；
所述活塞杆包括一体设置的杆部和连接部，所述连接部设置有与所述筒形壳体相连通的空腔，所述连接部的外周壁与所述筒形壳体的内周壁过盈配合连接，所述连接部的外周壁设置有多圈环槽，所述倒刺凸起位于所述环槽内。
2.如权利要求1所述的斯特林机活塞连接结构，其特征在于，所述筒形壳体与所述连接部的连接处涂设有胶水。
3.如权利要求1所述的斯特林机活塞连接结构，其特征在于，所述筒形壳体内设置有多道防热辐射屏障。
4.如权利要求1所述的斯特林机活塞连接结构，其特征在于，所述筒形壳体为不锈钢件，所述活塞杆为铝合金件。
5.如权利要求4所述的斯特林机活塞连接结构，其特征在于，所述筒形壳体和所述活塞杆均为冲压件。
6.如权利要求1所述的斯特林机活塞连接结构，其特征在于，所述活塞杆的杆部为中空结构。
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