采用长线圈轴向充磁的对置式动圈直线压缩机

摘要

本专利公开了一种采用长线圈轴向充磁的对置式动圈直线压缩机，整体结构采用对置式以抵消左右两部分的机械振动；左部及右部除共用机座外，均由各自的气缸衬套、永磁体、上轭铁、下轭铁、载流线圈、线圈骨架、活塞、上板弹簧组、下板弹簧组、上压片结构、下压片结构、上支撑结构、下支撑结构、位移传感器铁芯、位移传感器线圈、位移传感器支撑、机壳组成；永磁体轴向充磁，载流线圈采用长线圈；左部及右部的上轭铁、活塞以及载流线圈需满足各自载流线圈的轴向高度大于各自上轭铁的轴向厚度与各自活塞的最大行程之和。本专利结构紧凑、振动低、电机效率高、预期寿命长，对高可靠、长寿命、高效率直线压缩机的发展具有重要意义。

主权项

一种采用长线圈轴向充磁的对置式动圈直线压缩机，由共用机座（0）、左部气缸衬套（1）、左部永磁体（2）、左部上轭铁（3）、左部下轭铁（4）、左部载流线圈（5）、左部线圈骨架（6）、左部活塞（7）、左部上板弹簧组（8）、左部下板弹簧组（9）、左部上压片结构（10）、左部下压片结构（11）、左部上支撑结构（12）、左部下支撑结构（13）、左部位移传感器铁芯（14）、左部位移传感器线圈（15）、左部位移传感器支撑（16）、左部机壳（17）以及右部气缸衬套（1′）、右部永磁体（2′）、右部上轭铁（3′）、右部下轭铁（4′）、右部载流线圈（5′）、右部线圈骨架（6′）、右部活塞（7′）、右部上板弹簧组（8′）、右部下板弹簧组（9′）、右部上压片结构（10′）、右部下压片结构（11′）、右部上支撑结构（12′）、右部下支撑结构（13′）、右部位移传感器铁芯（14′）、右部位移传感器线圈（15′）、右部位移传感器支撑（16′）和右部机壳（17′）组成，其特征在于，整体结构采用对置式以抵消左右两部分产生的机械振动，即以垂直中心线（40）为对称轴，左部所有部件及结构布置与右部相应部件及结构布置互为镜像体；水平轴线（50）所指示为轴向方向；共用机座（0）由左部气缸（41）、右部气缸（41′）以及共用出气孔（42）组成；左部气缸衬套（1）过盈配合镶嵌于左部气缸（41）的内部，右部气缸衬套（1′）过盈配合镶嵌于右部气缸（41′）的内部；左部永磁体（2）为圆筒状结构，中心位置沿轴向加工有直径为d的左部磁体内通孔（43）；左部上轭铁（3）为圆筒状结构，其外径与左部永磁体（2）的外径相等，中心位置沿轴向加工有直径为d的左部上轭铁内通孔（44）；左部下轭铁（4）为U型结构，U形体的内径大于左部永磁体（2）的外径，在U形体底部的中心位置沿轴向加工有直径为d的左部下轭铁内通孔（45）；左部永磁体（2）沿轴向充磁至饱和，之后左部上轭铁（3）与左部下轭铁（4）将左部永磁体（2）完全包裹其中，左部上轭铁左端面（18）与左部下轭铁左端面（19）齐平，左部上轭铁右端面（20）与左部永磁体左端面（21）紧贴在一起，左部永磁体右端面（22）与左部下轭铁左端面（23）紧贴在一起；左部永磁体（2）、左部上轭铁（3）、左部下轭铁（4）共同形成左部环状气隙（46），左部载流线圈（5）同心地插入左部环状气隙（46）内，右部永磁体（2′）、右部上轭铁（3′）、右部下轭铁（4′）共同形成右部环状气隙（46′），右部载流线圈（5′）同心地插入右部环状气隙（46′）内；左部载流线圈（5）与右部载流线圈（5′）的轴向高度均为h；左部活塞（7）与右部活塞（7′）工作时的最大行程均为s；左部上轭铁（3）与右部上轭铁（3′）的轴向厚度均为δ，并满足关系：h＞s+δ，以保证在整个活塞行程中，始终确保稳定磁场处在载流线圈之内；左上支撑右端面（24）支撑于左部下轭铁左端面（19）之上，二者通过螺钉紧固，左部上支撑结构（12）的左侧加工成上环状平面（25）；左下支撑右端面（47）支撑于共用机座左侧面（48）之上，二者焊接在一起；左下支撑左前侧面（26）支撑于左部下轭铁右端面（27）之上，二者通过螺钉紧固，左部下支撑结构（13）的左下侧面加工成下环状平面（28）；左部上板弹簧组（8）由若干单片板弹簧薄片叠加而成，在外缘形成左上组外缘（29），在内缘形成左上组内缘（30），在中心部位沿轴向加工有直径为d的左上组簧体中心孔（31），其中左上组外缘（29）放置于左部上支撑结构（12）的上环状平面（25）之上，并通过螺钉紧固；左部下板弹簧组9由若干单片板弹簧薄片叠加而成，在外缘形成左下组外缘（32），在内缘形成左下组内缘（33），在中心部位沿轴向加工有直径为d的左下组簧体中心孔（34），其中左下组外缘（32）放置于左部下支撑结构（13）的下环状平面（28）之上，并通过螺钉紧固；左部活塞（7）由左部活塞头（35）、左部活塞中间过渡台（36）以及左部活塞杆（37）组成，在左部活塞杆（37）的末端加工有长1～3mm的左杆螺纹段（49），左部活塞头（35）的外径较之左部气缸（41）的内径小10～30μm，同时保证左部活塞杆（37）的直径小于d；左部活塞杆（37）依次贯穿左下组簧体中心孔（34）、左部下轭铁内通孔（45）、左部磁体内通孔（43）、左部上轭铁内通孔（44）、左上组簧体中心孔（31）；左部上压片结构（10）将左上组内缘（30）以及左部线圈骨架（6）与左部活塞杆（37）紧固在一起，左部下压片结构（11）将左下组内缘（33）与左部活塞中间过渡台（36）紧固在一起，从而保证左部载流线圈（5）、左部线圈骨架（6）与左部活塞（7）、左部上板弹簧组（8）、左部下板弹簧组（9）连接为一个可同时运动的整体；左部位移传感器铁芯（14）内部加工有与左杆螺纹段（49）相配合的左铁芯螺纹段（51），左杆螺纹段（49）旋入左铁芯螺纹段（51）内并紧固；在左部位移传感器铁芯（14）之外设置与左部位移传感器支撑（16）紧固在一起的左部位移传感器线圈（15），左部位移传感器支撑（16）进而支撑于左部上支撑结构（12）之上并与之紧固在一起；左部机壳（17）通过左部机壳外端面（61）与左下支撑外端面（52）焊接固定，从而形成左部密闭腔体，将左部气缸衬套（1）、左部永磁体（2）、左部上轭铁（3）、左部下轭铁（4）、左部载流线圈（5）、左部线圈骨架（6）、左部活塞（7）、左部上板弹簧组（8）、左部下板弹簧组（9）、左部上压片结构（10）、左部下压片结构（11）、左部上支撑结构（12）、左部下支撑结构（13）、左部位移传感器铁芯（14）、左部位移传感器线圈（15）、左部位移传感器支撑（16）、左部机壳（17）全部罩于其中；右部所有部件及结构布置是左部相应部件及结构布置关于垂直中心线（40）的镜像体，右部机壳（17′）通过右部机壳外端面（61′）与右下支撑外端面（52′）焊接固定，形成右部密闭腔体，将右部气缸衬套（1′）、右部永磁体（2′）、右部上轭铁（3′）、右部下轭铁（4′）、右部载流线圈（5′）、右部线圈骨架（6′）、右部活塞（7′）、右部上板弹簧组（8′）、右部下板弹簧组（9′）、右部上压片结构（10′）、右部下压片结构（11′）、右部上支撑结构（12′）、右部下支撑结构（13′）、右部位移传感器铁芯（14′）、右部位移传感器线圈（15′）、右部位移传感器支撑（16′）、右部机壳（17′）全部罩于其中，从而形成一种采用长线圈轴向充磁的对置式动圈直线压缩机。