专利名称：脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构及制造方法
技术领域：
本发明涉及脉冲管制冷机，特别涉及一种脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构及制造方法。
背景技术：
脉冲管制冷机技术在20世纪60年代提出并于80年代获得迅速发展。与斯特林制冷机或G-M制冷机相比，脉冲管制冷机消除了冷端运动部件排出器，而以一根被动的脉冲管来代替，其相位调节通过热端调相机构的运作得以实现。脉冲管制冷机具有机械振动小、结构简单、运行寿命长、可靠性高等优点，在航空航天、低温电子、超导技术、医疗仪器、移动通信基站等领域有较大的优越性和广泛的应用前景。根据蓄冷器2和脉冲管的相对位置不同，脉冲管制冷机主要有直线性布置、U形布置和同轴形布置三种结构，如图1所示。直线形布置中脉冲管3与蓄冷器2处于一条直线上，气流在其中流动无折返，阻力最小，制冷效率是三种方式中最高的，但这种布置使冷头位于制冷机中部，制冷机轴向尺寸成倍增加，管路布置及真空容器结构变得非常复杂，不利于与器件耦合。同轴形布置指将中空的脉冲管3同轴布置在蓄冷器2中心，其主要优点是结构紧凑，冷头方便与器件耦合，但这种布置使得气流从环形蓄冷器2流入脉冲管时转折180度，局部阻力增大，引起较大的不可逆损失，并且在蓄冷器2与脉冲管3共同管壁上产生热交换损失也影响其性能，这种布置适用于对空间尺寸有特殊要求的场合。U形布置介于直线形和同轴形之间，与直线形相比其结构较紧凑，与同轴形相比其流体通过U形过渡流到脉冲管，因转折引起的损失较小。进气结构位于压缩机I与蓄冷器2之间，蓄冷器2与压缩机I之间通过进气结构来实现压力与质量的传递。完全理想情况下的进气结构应具备:1)空体积无限小；2)对流体产生的流动阻力无限小两个特点。常用进气结构的布置有垂直型和直线型两种方式，图2给出针对U型和直线型布置的脉冲管制冷机的进气结构的布置形式。如图2 (a)和图2(b)，气流在经过进气结构进入蓄冷器2时流动方向发生一次直角偏转，即采用了垂直型布置方式的进气结构；如图2 (c)和图2 (d)，气流在经过进气结构进入蓄冷器2时流动方向未发生偏转，即采用了直线型布置方式的进气结构。以U型脉冲管制冷机为例，图3给出采用常规垂直型进气结构的脉冲管制冷机示意图。常规型垂直型进气结构包括常规垂直型扩压结构25、压缩机端连管接头7、连管9和蓄冷器端连管接头11等部件，蓄冷器端连管接头11嵌入常规垂直型扩压结构25联结，连管9与压缩机端连管接头7及蓄冷器端连管接头11分别通过银焊在焊接点一 8和焊接点二 10进行连接，通过密封圈一 6和密封圈二 12进行密封。常规垂直型进气结构缺点主要体现在其形状或构造对流体产生的阻力上:I)如图3所示，工作气体由于常规垂直型进气结构构造造成流动截面突然扩大产生紊流乃至射流，引起较大的不可逆损失；2)如图3所示，由于气流急剧转向而加剧进气结构对工作流体产生的阻力，引起较大的不可逆损失。
发明内容
鉴于上述已有技术中存在的缺点，本发明提出一种适用于脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构及制造方法。本发明的目的在于，当进气结构为垂直型布置时，在脉冲管制冷机的压缩机I和蓄冷器2之间设计一个流线形进气结构，通过优化进气结构的形状和结构，使气流在通过垂直型进气结构时的流动阻力和紊流扰动最小，从而提升脉冲管制冷机的整机效率。图4给出了使用所发明的垂直型流线形进气结构的脉冲管制冷机的示意图。垂直型流线形进气结构14通过压缩机端连管接头7及连管9与压缩机I进行连接，垂直型流线形进气结构14与蓄冷器2在焊接点四15处周转一周采用激光焊技术进行连接密封。图5给出了所发明的脉冲管制冷机垂直型流线型进气结构示意图。图5中垂直型流线型进气结构由耦合管16、垂直型流线形扩压结构18、蓄冷器安装座20等三部分组成。耦合管16进气口端有深度约3 5mm的孔，孔径等于或略小于连管9外径，两者在焊接点三13处进行银焊密封连接；耦合管16出气口端插入垂直型流线形扩压结构18进气口端广3_，并在焊接点五17处进行钎焊密封；蓄冷器安装座底部圆柱平台27放置于垂直型流线形扩压结构18出气口端阶梯面上，蓄冷器安装座底端锥形凸台28深入垂直型流线形扩压结构18出气口端，其底端平齐或略高于垂直型流线形扩压结构18过i'点水平面，蓄冷器安装座20的底部圆柱平台27与底端锥形凸台28的均布狭缝起到导流与散热作用，底端锥形凸台28深入垂直型流线形扩压结构18出气口端有效减小了垂直型流线形扩压结构18的死体积。垂直型流线形扩压结构18和蓄冷器安装座20通过钎焊在焊接点六19处密封连接。蓄冷器安装座20与蓄冷器2在焊接点四15处进行激光焊密封连接。从而形成脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构。如图6所示，垂直 型流线形扩压结构18包括以B-B面为对称面的两个槽结构剖面件——槽结构剖面件一 21和槽结构剖面件二 22，槽结构剖面件的主要特征为以背部内表面型线和腹部内表面型线为基准的槽结构。以槽结构剖面件一 21为例，如图6 (C)、图6 (d)所示，槽结构剖面件一 21以其背部内表面型线CGIigc和腹部内表面型线C' G' Γ i' g/ c'为基准的槽结构为主要特征，槽内表面光滑，表面粗糙度控制在0.05 0.1mm,有利于减小流体流动阻力；槽结构剖面件一 21配合面平面度控制在(T0.03mm,以使配合时与槽结构剖面件二 22相应配合面紧密贴合。槽结构剖面件在进气口端有半径等于或略小于稱合管16外圆半径的半圆槽面,深度约l 3mm.,出气口端有半径等于或略小于蓄冷器安装座底部圆柱平台27半径的半圆槽面，深度等于蓄冷器安装座底部圆柱平台27的高度，从而形成相应的阶梯面以供与耦合管16和蓄冷器安装座20进行装配。如图6 Ca)所示，槽结构剖面件一 21和槽结构剖面件二 22，通过背部钎焊位置焊接点七23、腹部钎焊位置焊接点八24焊接为一体，从而形成垂直型流线形扩压结构18。图6 (b)给出了垂直型流线形扩压结构18的剖面视图。如图6 (b)所示，垂直型流线形扩压结构18的流线形槽道用于气流的扩散，流线形槽道外的其他区域对气流有散热作用。垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc由椭圆弧段CG、gc，线段G1、ig及圆弧Ii等五段线平滑连接而成，点C为垂直型流线形扩压结构18进气口端背部点，点c为垂直型流线形扩压结构18出气口端与蓄冷器安装座20配合面背部点，点K为耦合管16进气口端背部点。如图10 (a)所示，点C距点K的距离约为cK水平方向距离的1/4，垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc以OX为对称线，其中点O为过点C垂线与过点c水平线交点,椭圆弧段CG、gc所在椭圆长短轴长度之比均为5:1,长轴长度与CK距离约为1: 1，圆弧Ii所在圆圆心X位于角COc的角平分线上，直径与椭圆弧段CG所在椭圆长轴长度相等；线段G1、ig分别与椭圆弧段CG、gc相切于点G、点g。腹部内表面型线C' G' I' i' g' c'由椭圆弧段 C' G'、g' c'、Γ i'及线段 G' I'、i' g'等五段线平滑连接而成，如图10 (b)-10 (d)所示，点c'为垂直型流线形扩压结构18出气口端与蓄冷器安装座20配合面腹部点。点C'位于点C垂直下方，距离等于连管9内径；点c'与点c距离等于蓄冷器2直径；线段G' I'、i' g'分别与椭圆弧段C' G'、Γ i'相切于点G1、点i'。椭圆弧段Γ i'所在椭圆圆心为点Y。图7给出了耦合管16的剖视图。耦合管16作为进气口端耦合接口连接连管9与垂直型流线形扩压结构18，对进入垂直型流线形扩压结构18或连管9的气流起导流作用。耦合管16为一段中空管，长度为25 30mm，内径与连管9内径相等，在进气口端有深度约3飞mm的孔，孔径等于或略小于连管9外径，沿孔边一周有角度为30 60度、深度0.Γθ.5mm的倒角，以供在耦合管16与连管9紧配后进行银焊。图8给出了蓄冷器安装座20的示意图。如图8 (a)所示，蓄冷器安装座20距端面约为顶端厚度的1/3处有一平台26，其直径略小于或等于蓄冷器2外径；底部有一圆柱平台27，其外径大于蓄冷器2外径；圆柱平台27上有锥形凸台28，其基底外径略大于或等于蓄冷器2外径，并小于圆柱平台27外径，锥形凸台28底端与垂直型流线形扩压结构18过点P水平面平齐；自顶端平台26至锥形凸台28底端中心有通孔，直径在f 1.5mm,以通孔为中心周围2 15mm区域，约45飞O条贯穿狭缝呈辐射状均布，图8 (b)给出了狭缝形状图示。本发明的特点如下:I)所述的脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构在常规垂直型进气结构基础上，以垂直型流线形扩压结构取代常规垂直型扩压结构，采用流线形型线延长进气结构气体过渡段，减小截面突变趋势，使流场因截面突变产生的剧烈扰动降低，减少流动的局部阻力，使进气压力损失减小；2)针对脉冲管制冷机振荡气流流动特点，所述脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构采用对称性型线结构，有利于减少脉冲管制冷机振荡气流在垂直型进气结构造成的损失;3)脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构内表面型线流畅简明，所述的脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构可适应U型及直线型布置的脉冲管制冷机对进气结构垂直型布置方式的要求。上述结构特点将脉冲管制冷机的 垂直型进气结构对气流的影响降低，特别是垂直型流线形扩压结构的采用，在制冷机内部气流振荡的条件下，使气流由于流动截面突变造成的压力损失最小化，有利于气流流场的流畅平滑，减少气流因进气产生的扰动，从而提高脉冲管制冷机的整体性能。
图1为脉冲管制冷机的三种布置方法示意图，其中图1 (a)为直线型布置，图1(b)为U型布置，图1 (C)为同轴型布置。图2为采用脉冲管制冷机进气结构的布置方法，其中图2(a)为U型脉冲管制冷机进气结构的垂直型布置，图2 (b)为直线型脉冲管制冷机进气结构的垂直型布置，图2 (c)为U型脉冲管制冷机进气结构的直线型布置，图2 (d)为直线型脉冲管制冷机进气结构的直线型布置。图3为采用常规垂直型进气结构脉冲管制冷机示意图。图4为采用垂直型流线形进气结构的脉冲管制冷机示意图。图5为脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构示意图。 图6为垂直型流线形扩压结构示意图，其中图6 (a)为垂直型流线形扩压结构A-A剖视图，图6 (b)为垂直型流线形扩压结构剖视图，图6 (c)为垂直型流线形扩压结构槽结构剖面件一 C-C剖视图，图6 (d)为垂直型流线形扩压结构槽结构剖面件一。图7为耦合管剖视图。图8为蓄冷器安装座示意图。其中图8 Ca)为蓄冷器安装座剖视图；图8 (b)为蓄冷器安装座D-D剖视图。图9为单向流动流线形迎风面椭圆弧段型线示意图。其中，Re为椭圆短轴长度，Le为椭圆长轴长度，L为流动方向长度。图10为垂直型流线形扩压结构内表面型线示意图。其中图10 (a)为垂直型流线形扩压结构背部内表面型线示意图；图10 (b)_图10 (d)为垂直型流线形扩压结构腹部内表面型线示意图。其中:1为连管，2为蓄冷器，3为脉冲管，4为调相装置，5为气库，6为密封圈一，7为压缩机端连管接头,8为焊接点一,9为连管，10为焊接点二，11为蓄冷器端连管接头，12为密封圈二，13为焊接点三，14为垂直型流线形进气结构，15为焊接点四，16为耦合管，17为焊接点五，18为垂直型流线形扩压结构，19为焊接点六，20为蓄冷器安装座，21为槽结构剖面件一，22为槽结构剖面件二，23为焊接点七，24为焊接点八，25为常规垂直型扩压结构，26为蓄冷器安装座顶端平台，27为蓄冷器安装座底部圆柱平台，28为蓄冷器安装座底端锥形凸台。点K为耦合管16进气口端背部点，点c为垂直型流线形扩压结构18出气口端与蓄冷器安装座20配合面背部点，点c'为垂直型流线形扩压结构18出气口端与蓄冷器安装座20配合面腹部点，点C、点G、点1、点1、点g、点c分别构成椭圆弧段CG、gc，线段G1、ig及圆弧Ii，进而构成垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc;点C'、点G'、点Γ、点i'、点g'、点c'分别构成椭圆弧段C' G'、g' c'、Γ i'，线段G' I'、
，进而构成垂直型流线形扩压结构18腹部内表面型线C' G' I' i' g' c'。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方法作进一步的详细说明。所发明的脉冲管制冷机垂直型流线型进气结构如图5所示，由耦合管16、垂直型流线形扩压结构18、蓄冷器安装座20等三部分组成。
图4给出了使用所发明的垂直型流线形进气结构的脉冲管制冷机的示意图。垂直型流线形进气结构14通过压缩机端连管接头7及连管9与压缩机I进行连接，其中连管9与压缩机端连管接头7在焊接点一 8处采用银焊连接，压缩机端连管接头7嵌入压缩机I出气口，通过密封圈一 6进行密封。蓄冷器2嵌入垂直型流线形进气结构14，在焊接点四15处外围一周采用激光焊技术进行连接密封。图5给出了所发明的脉冲管制冷机垂直型流线形进气结构的示意图。具体制作方法为:连管9插入耦合管16进气口端约5mm，两者在焊接点三13处采用银焊进行密封连接；耦合管16出气口端嵌入垂直型流线形扩压结构18进气口端Imm左右，在焊接点五17处进行清洁钎焊密封连接；蓄冷器安装座20的底部圆柱平台27放置于垂直型流线形扩压结构18出气口端阶梯面上，蓄冷器安装座20底部锥形凸台28插入垂直型流线形扩压结构18出气口端，蓄冷器安装座20与垂直型流线形扩压结构18采用清洁钎焊技术在焊接点六19处密封连接；蓄冷器安装座20和蓄冷器2在焊接点四15处采用激光焊密封连接。从而形成脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构。图6给出了垂直型流线形扩压结构18的结构示意图。具体制作方法为:首先制作组成垂直型流线形扩压结构18的以B-B面为对称面的槽结构剖面件一 21和槽结构剖面件二 22，如图6 (C)、图6 (d)所示，以其背部内表面型线CGIigc和腹部内表面型线C1 G1 I' i' g' c'为基准，通过数控铣床加工截面为半圆的槽结构；在进气口端精铣半圆槽面，半径等于或略小于稱合管16外圆半径,深度约Imm.;在出气口端精统径等于或略小于蓄冷器安装座底部圆柱平台27半径的半圆槽面，深度等于蓄冷器安装座底部圆柱平台27的高度，从而形成相应的阶梯面；然后对槽面进行抛光，以使槽表面光滑，槽表面粗糙度控制在0.05 0.1mm ;精铣配合面，平面度控制在(T0.03mm ；以同样方法加工槽结构剖面件二 22 ;最后将槽结构剖面件一 21与槽结构剖面件二 22对称紧密贴合，如图6 (a)所示；紧密贴合后，在背部钎焊位置焊接点七23和腹部钎焊位置焊接点八24钎焊连接为一体，从而形成垂直型流线形扩压结构18，如图6 (b)所示。图7给出了耦合管16的剖视图。耦合管16的具体制作方法为:稱合管16为一段中空管，长度为25 30mm，内孔径与连管9内径相等，在进气口端面中心车孔，深度为5mm，孔径略小于连管9外径，沿孔边沿一周倒45度角，深度0.5mm,以供在耦合管16与连管9紧配后进行银焊。图8给出了蓄冷器安装座20的示意图。具体制作方法为:如图8 (a)所示，在蓄冷器安装座20距顶端1/3深处车平台26，其直径略小于蓄冷器2外径；在底部车圆柱平台27，其外径大于蓄冷器2外径；在圆柱平台27上车出锥形凸台28，其基底外径略大于或等于蓄冷器2外径，并小于圆柱平台27外径；在锥形凸台28底端中心钻直径1.5mm通孔；在以通孔为中心一周2 15mm的区域，采用慢走丝线切割技术，呈辐射状均匀加工60条贯穿狭缝，如图8 (b)所示。常见物体外形采用流线形型线，迎风面外形为椭圆形，尾部为双曲线形，用来减少在高雷诺数下产生的涡流。对于迎风面，如图9所示，其他条件不变的情况下，使Le八Le+L)约为0.7时，气体流动的阻力最小；其他条件不变的情况下，Re/Le越小，气体流动阻力最小。由于脉冲管制冷机的流体在进气结构中来回振荡，因此垂直型流线形扩压结构18内表面型线采用对称性结构。
图10 (a)给出垂直型流线形扩压结构背部内表面型线示意图。垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc由椭圆弧段CG、gc，线段G1、ig，圆弧Ii五段线平滑连接而成。具体制作方法为:点O为过点C垂直线与过点c水平线交点，点K为耦合管16进气口端背部的点，点c为垂直型流线形扩压结构18出气口端与蓄冷器安装座20配合面背部的点，点C位于距点K的距离约为cK水平方向距离的1/4处。椭圆弧段CG、gc所在椭圆分别为椭圆ABC、椭圆abc，这里长短轴长度之比均取为5:1，取AB=CK。其中点A、点a分别为椭圆ABC、椭圆abc圆心，点B、点b分别为长轴端点，点C、点c分别为短轴端点。垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc以转角COc的角平分线OX为对称线结构对称，其中点X的具体定位方法为:点D位于AC延长线上，且AD=AB ;点E为于BC连线，且CE=⑶；点F为BE中分线与AB的交点。OX为角COc的角平分线，点H为过点F的OX平行线与椭圆ABC的交点；点X则为以点H为圆心、AB长度为半径的圆与转角COc的角平分线的交点。点G为XF的延长线与椭圆ABC的交点。圆X以点X为圆心，XH为半径。线段GI为圆X的切线，切点为I。同样方法得到椭圆abc端的相关联线形。即为垂直型流线形扩压结构18背部内表面型线CGIigc。图10 (d)给出垂直型流线形扩压结构腹部内表面型线示意图。垂直型流线形扩压结构18腹部内表面型线C' G' I' i' g' c'由椭圆弧段C' G'、g' c'、Γ i'，线段G' I'、i' g'五段线平滑连接而成。具体制作方法为:如图10 (b)所示，点C'位于点C垂直下方，C' C距离为2R，其中R为连管9半径。点c'为垂直 型流线形扩压结构18出口与蓄冷器安装座20配合面腹部的点，与点c位于同一水平线上，c' c距离等于或略大于蓄冷器(2)入口直径。圆OC以点O为圆心，OC为半径；圆OC'以点O为圆心，OCT为半径。点S为OB延长线与圆OC交点；点J为OB延长线与圆OC'交点。点D位于OJ延长线上，且DL/0L=BS/0S。DA'为OC垂线，其中点A'为垂足。则点A'为椭圆弧段C' G'所在椭圆圆心。同样方法确定点d、点Q位置。如图10 (C)所示，椭圆OC' c'以点O为圆心，OC'为短轴、Oc'为长轴。点M为AB与圆OC交点；点N为V D延长线与椭圆OC' c'交点。点K位于CN延长线上，且有B' N/NA' =BM/MA。则点B'为椭圆弧段C' G'所在椭圆长轴端点。以同样方法确定点h',其中b' d/dQ=bm/mQ/ ,点m为圆OC与bQ'交点。点a'位于Oc'上,且a' 0=b' Q。点a'、点B'为椭圆弧段c' g'所在椭圆圆心和长轴端点。点Γ位于OX延长线上，且X' X/0X=CC' /OC0 V P为OC垂线，垂足为点P。PXi延长线与圆OC'、椭圆OC' C,交点分别为点T、点t。则椭圆弧段Γ i'圆心点Y位于PX'延长上，且有YX' IV P=tT/TP。如图10(d)所示，有椭圆A' B' C'和椭圆a' b' c丨。由点Y分别作0F、0f 平行线，分别交椭圆Ai B' C1、椭圆a' b/ c'于点V、点V。则有椭圆YVv，其圆心为点Y，长轴为Yv，短轴为YV。利用图10(a)中所述方法可以分别确定椭圆YVv、椭圆Ai B' C1、椭圆a' b/ c'的点Z、点z、点U、点U。点Γ为ZU延长线与椭圆YVv的交点，而Gi Γ为椭圆a' b/ c'的切线，切点为G'。点g'为zu延长线与椭圆a' b/ c'交点，i'为椭圆YVv切线，切点为i'。这样便得到了垂直型流线形扩压结构18腹部内表面型线C1 G1 I' i' g' c'。
权利要求
1.一种脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构，包括耦合管(16)、垂直型流线形扩压结构(18)和蓄冷器安装座(20)，其特征在于:耦合管(16)为中空管，内径等于连管(9)内径，其进气口端有深度约:T5mm的孔，孔径等于或略小于连管(9)外径，进气口端倒角角度为3(Γ60度，深度0.Γ0.5mm;垂直型流线形扩压结构(18)由两个焊接为一体的对称槽结构剖面件组成，槽结构剖面件主要以背部内表面型线CGIigc和腹部内表面型线C1 G1 I' i' g' c'为基准的槽结构为特征，槽表面粗糙度控制在0.05 0.1mm;背部内表面型线CGIigc由椭圆弧段CG、gc,线段G1、ig及圆弧Ii等五段线平滑连接而成，点C距点K的距离约为cK水平方向距离的1/4 ;线段G1、ig分别与椭圆弧段CG、gc相切于点G、Ag。腹部内表面型线C' G' I' i' g' c'由椭圆弧段C' G'、g' c'、Γ i'及线段G' I'、i' g'等五段线平滑连接而成，点C'位于点C垂直下方，距离约等于连管(9)内径；点c'与点c距离等于或略大于蓄冷器(2)直径；线段G' I'、i' g,分别与椭圆弧段C' G'、Γ i'相切于点G'、点i';蓄冷器安装座(20)距端面约为顶端厚度的1/3处有一平台(26)，其直径略小于或等于蓄冷器(2)外径；底部有一圆柱平台(27)，其外径大于蓄冷器(2)外径；圆柱平台(27)上有锥形凸台(28)，其基底外径略大于或等于蓄冷器(2)外径，小于圆柱平台(27)外径，锥形凸台(28)底端与垂直型流线形扩压结构(18)过点i，水平面平齐；自顶端平台(26)至锥形凸台(28)底端中心有直径约f 1.5mm通孔，以通孔为中心周围2 15mm区域，约45飞O条集成狭缝呈辐射状均布并贯穿；耦合管(16)与连管(9)在焊接点三(13)处银焊连接；耦合管(16)出气口端插入垂直型流线形扩压结构(18)进气口端广3_，在焊接点五(17)处采用钎焊密封连接；蓄冷器安装座底部圆柱平台(27)放置于垂直型流线形扩压结构(18)出气口端阶梯面上，底端锥形凸台(28)插入其出气口端；二者通过钎焊在焊接点六(19)处密封连接；蓄冷器安装座(20)与蓄冷器(2)在焊接点四(15)处进行激光焊密封连接，从而形成脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构。
2.一种如权利要求1所述的脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构的制造方法，其特征在于:耦合管(16)与连管(9)在焊接点三(13)处采用银焊连接；耦合管(16)出气口端插入垂直型流线形扩压结构(18)进气口端约f 3mm，在焊接点五(17)处采用清洁钎焊技术进行焊接；蓄冷器安装座底端锥形凸台(28)插入垂直型流线形扩压结构(18)出气口端，底部圆柱平台(27)放置于垂直型流线形扩压结构(18)出气口端阶梯面上，在焊接点六 (19)处采用清洁钎焊技术进行密封连接；在耦合管(16)进气口端面车孔，深度5mm，孔径等于连管(9)内径，在进气口端倒45度角，深度0.1mm。垂直型流线形扩压结构(18)由两个对称槽结构剖面件组成，两个槽结构剖面件以背部内表面型线CGIigc和腹部内表面型线C1 G1 I' i' g' c'为基准，通过数控铣床加工截面为半圆的槽结构；在出气口端精铣加工槽面，其半径等于蓄冷器安装座底部圆柱平台(27)半径，深度等于蓄冷器安装座底部圆柱平台(27)高度，从而形成与蓄冷器安装座(20)配合的阶梯面；在进气口端精铣加工半径约等于耦合管(16)外圆半径的槽面从而形成与耦合管(16)配合的阶梯面，深度f 3mm ；对槽面进行研磨抛光，槽表面粗糙度控制在0.05 0.1mm ;精铣对称剖面件配合面，平面度控制在0.03_以内，两对称槽结构剖面件配合时要紧密贴合，对齐后，通过钎焊技术在背部和腹部焊接处焊接为一体；在蓄冷器安装座(20)底端钻直径为1.5_通孔，采用慢走丝线切割技术，以通孔为中心呈辐射状，加60条均布贯穿狭缝；蓄冷器安装座顶端平台(26)内径等于或略小于蓄冷器(2)的外径，紧配后在焊接点四(15)处周转一周通过激光焊技术密封连 接。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲管制冷机的垂直型流线形进气结构及制造方法，由耦合管、垂直型流线形扩压结构、蓄冷器安装座三部分组成。耦合管为进气口端耦合接口，与连管连接；垂直型流线形扩压结构由两个对称的槽结构剖面件焊接为一体，槽结构剖面件沿特定内表面型线加工精铣制成；蓄冷器安装座为出气口端耦合接口，与蓄冷器相连，其贯穿狭缝起到气体导流和散热作用。垂直型流线形扩压结构与耦合管采用钎焊方式联结；垂直型流线形扩压结构与蓄冷器安装座通过钎焊连接。在振荡气流条件下，采用本发明的垂直型流线形进气结构可最大限度地减少垂直型进气结构对气流的流动阻力和紊流扰动，有利于气流流场的流畅平滑，从而提高脉冲管制冷机的整机性能。
文档编号F25B9/14GK103090577SQ201310039598
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者党海政, 宋宇尧, 周炳露, 邹瑞祺 申请人:中国科学院上海技术物理研究所