專利名稱：斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，特別涉及一種動磁式、外定 子鐵芯采用拼裝結(jié)構(gòu)的斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著在軍事及深空探測方面紅外探測技術(shù)的發(fā)展，具有體積小、重量輕、壽命 長等特點的直線斯特林制冷機(jī)得到了越來越多的應(yīng)用。而直線電機(jī)是該類制冷機(jī)的關(guān)鍵 驅(qū)動部件，和制冷機(jī)一體化設(shè)計，其結(jié)構(gòu)和性能對制冷機(jī)具有至關(guān)重要作用。目前先進(jìn)的斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)為動磁式、有極靴結(jié)構(gòu)，其典型結(jié)構(gòu)示意 圖如圖1所示。該結(jié)構(gòu)直線電機(jī)主要由外定子鐵芯1、線圈2、磁鋼3和內(nèi)定子鐵芯4等 組成。其中，外定子鐵芯1為有極靴結(jié)構(gòu)，兩個極靴向線圈的外側(cè)延伸；磁鋼3徑向充 磁，通過磁鋼骨架5和活塞7剛性連接組成動子，該動子通過連接桿8和板彈簧9連接 后，可以沿軸向往復(fù)運(yùn)動。該種結(jié)構(gòu)直線電動機(jī)有以下幾個不足之處所有零部件均被 機(jī)殼6密封在制冷機(jī)工作腔體之內(nèi)，線圈等非金屬材料的放氣性容易污染制冷機(jī)工作介 質(zhì)，從而影響制冷機(jī)壽命；直線電機(jī)的引出線需要采用特殊密封工藝，容易造成漏氣， 影響制冷機(jī)可靠性；直線電機(jī)外定子鐵芯的兩個極靴沿軸向向外側(cè)延伸，極靴延伸部分 的外側(cè)空間不能被有效利用；由于受外定子鐵芯形狀的影響，電機(jī)的線圈、外定子鐵芯 裝配工藝復(fù)雜，安裝難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種提高直線電機(jī)的空間利用率，避免線 圈的放氣性對制冷工質(zhì)污染，且安裝簡便的斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)。為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)， 包括外定子鐵芯、線圈、線圈骨架、磁鋼、內(nèi)定子鐵芯及機(jī)殼，所述外定子鐵芯是由極 靴向線圈內(nèi)側(cè)延伸的極靴鐵芯結(jié)構(gòu)和圍在其外圈的磁軛構(gòu)成。所述極靴鐵芯結(jié)構(gòu)，由沿圓周方向分割成多瓣相鄰的左極靴、右極靴排列構(gòu) 成；圍在其外圓的磁軛也是由沿圓周方向分割成多瓣排列構(gòu)成。所述磁軛由軟磁棒材制成；極靴鐵芯結(jié)構(gòu)由軟磁棒材制成或沖片疊加制成。所述線圈骨架由高強(qiáng)度非導(dǎo)磁性金屬材料制成。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于
1)通過線圈骨架的密封作用，將整個線圈隔離于制冷機(jī)的工作腔體之外，避免了線 圈非金屬材料放氣性對制冷工質(zhì)的污染以及引出線的密封，從而可以延長制冷機(jī)的使用 壽命；
2)定子鐵芯的兩個極靴在安裝時沿軸向向線圈內(nèi)側(cè)延展，提高了空間利用率，在定 子尺寸一定的情況下，可以增加線圈的有效面積，從而可以增加電機(jī)線圈的有效匝數(shù)或 線徑，提高電機(jī)的比推力或效率，對于體積、重量受限的應(yīng)用場合意義重大；3)外定子鐵芯采用拼裝結(jié)構(gòu)，便于線圈繞線及磁軛的安裝。


圖1是現(xiàn)有的動磁式、有極靴斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的線圈骨架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的外定子鐵芯極靴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的外定子鐵芯磁軛結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標(biāo)號說明
1一外定子鐵芯；101—外定子鐵芯磁軛；
102—外定子鐵芯左極靴； 103—外定子鐵芯右極靴； 2—線圈；3—磁鋼；
5—磁鋼骨架； 7—活塞； 9一板彈簧；
4一內(nèi)定子鐵芯 6—?dú)んw； 8—連接桿； 10—線圈骨架。
具體實施例方式請參閱附圖所示，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖2和圖3所示，本發(fā)明提供了一種斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括外 定子鐵芯1、線圈2、線圈骨架5、磁鋼3、內(nèi)定子鐵芯4及機(jī)殼6，所述外定子鐵芯1是 由左極靴101、右極靴103向線圈2內(nèi)側(cè)延伸的極靴鐵芯結(jié)構(gòu)和圍在其外圈的磁軛101構(gòu) 成；磁鋼3充磁方向為徑向。如圖4和圖5所示，所述極靴鐵芯結(jié)構(gòu)，由沿圓周方向分割成多瓣相鄰的左極靴 102、右極靴103排列構(gòu)成；圍在其外圓的磁軛101也是由沿圓周方向分割成多瓣排列構(gòu) 成，降低渦流損耗。所述磁軛101由軟磁棒材制成；極靴鐵芯結(jié)構(gòu)由軟磁棒材制成或沖片疊加制 成，降低渦流損耗。所述線圈骨架5由高強(qiáng)度非導(dǎo)磁性金屬材料制成，不得有裂紋、氣孔等缺陷， 將線圈和制冷機(jī)內(nèi)部工作介質(zhì)完全隔離，避免了線圈非金屬材料放氣性對制冷工質(zhì)的污
^fe ο外定子鐵芯1加工的工藝是將外定子鐵芯左極靴102、右極靴103按圖2所示 放置在線圈骨架5外側(cè)，兩個極靴沿軸向向線圈2內(nèi)側(cè)伸展，然后在兩個相對放置的極靴 之間的槽內(nèi)纏繞線圈2，繞好并固定后再在線圈2和左極靴102、右極靴103的外側(cè)安裝 磁軛101。
權(quán)利要求
1.一種斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括外定子鐵芯、線圈、線圈骨架、磁鋼、 內(nèi)定子鐵芯及機(jī)殼，其特征在于所述外定子鐵芯是由極靴向線圈內(nèi)側(cè)延伸的極靴鐵芯 結(jié)構(gòu)和圍在其外圈的磁軛構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述極靴鐵 芯結(jié)構(gòu)，由沿圓周方向分割成多瓣相鄰的左極靴、右極靴排列構(gòu)成；圍在其外圓的磁軛 也是由沿圓周方向分割成多瓣排列構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述磁軛由 軟磁棒材制成；極靴鐵芯結(jié)構(gòu)由軟磁棒材制成或沖片疊加制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斯特林制冷機(jī)用直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括外定子鐵芯、線圈、線圈骨架、磁鋼、內(nèi)定子鐵芯及機(jī)殼，外定子鐵芯是由極靴向線圈內(nèi)側(cè)延伸的極靴鐵芯結(jié)構(gòu)和圍在其外圈的磁軛構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點是通過線圈骨架的密封作用，將整個線圈隔離于制冷機(jī)的工作腔體之外，避免了線圈非金屬材料放氣性對制冷工質(zhì)的污染，延長制冷機(jī)的使用壽命；定子鐵芯的兩個極靴在安裝時沿軸向向線圈內(nèi)側(cè)延展，提高了空間利用率；便于安裝。
文檔編號H02K16/04GK102025240SQ201110000129
公開日2011年4月20日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者包廣清, 施進(jìn)浩, 鄭文鵬, 魯華 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十一研究所