[發明專利]一種星型連桿傳動的斯特林發動機

有效

• 申請號: 201410660264.X
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104564416A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 趙升噸;崔敏超;陳超;范淑琴;賁寧宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明涉及一種斯特林發動機，特別涉及一種星型連桿傳動的斯特林發動機。

背景技術

斯特林發動機是倫敦的牧師羅巴特斯特林(Robert?Stirling)于1816年發明的，它是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的一種外燃機，它實際上的效率幾乎等于理論最大效率(卡諾循環效率)，同時在工作過程中沒有爆燃，噪聲很小，因此受到了廣泛的關注，但是由于內燃機的快速發展，使得斯特林發動機淡出了工業應用的視線，只在少數軍事領域有所應用。直到近些年來，民用氣體密封技術得到發展，同時內燃機所需的高品質化學能源消耗殆盡，使得斯特林發動機重新成為研究的熱點。斯特林發動機的凸出優點是適用于幾乎一切的能源，使得人們得以利用原本無法利用的能源。通過斯特林發動機，人類可以利用一些低品質能源，如廢熱、地熱、太陽光等，通過相應的轉換裝置，將這些能源轉換成電能加以利用。現有的斯特林發動機存在壽命短的缺點。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種星型連桿傳動的斯特林發動機，采用周向布置和整體式機架的方案提高功率密度和壽命。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種星型連桿傳動的斯特林發動機，包括發動機基體1，發動機基體1是中空的多面棱柱結構，在其側面上加工有徑向的三層階梯孔，在軸向上加工有冷卻孔；動力活塞7安裝在發動機基體1階梯孔的孔徑最小部分，其上有氣體密封裝置，支撐柱11通過其大端上的外螺紋與發動機基體1階梯孔中間孔徑部分的內螺紋連接，支撐柱11大端上有一圈通孔，發動機基體1階梯孔孔徑最大部分靠外側加工有內螺紋，內側光滑部分依次安裝有環形的冷卻換熱器16、回熱器15；支撐柱11的小端部分上依次套裝有第一回位彈簧8、移氣活塞座14、第二回位彈簧13，末端通過雙圓螺母12將三者夾緊，移氣活塞座14敞口側加工有內螺紋，移氣活塞10通過螺紋與移氣活塞座14連接，加熱缸9通過螺紋與發動機基體1階梯孔孔徑最大部分外側的內螺紋連接；動力活塞7一側通過活塞銷6與連桿5連接，連桿5另一頭與曲軸銷4連接，曲軸銷4焊接在輸出軸3的偏心部分末端，輸出軸3通過第一軸承2和第二軸承17支承在發動機基體1的內孔中，并通過軸肩和下端蓋18軸向定位，上端蓋19連接在發動機基體1上側，下端蓋18連接在發動機基體1下側，輸出軸3從下端蓋18中心的開孔中伸出，連桿5呈星型布置。

所述的發動機基體1是整體的棱柱加工而成的，其上的階梯孔周向均勻布置，具體結構為三層，最內層為孔徑最小的內壁光滑孔，中間層為帶有內螺紋的連接孔，最外層為內側部分光滑，外側有一段螺紋的工作孔；在階梯孔的旁邊布置有軸向的冷卻孔。

所述輸出軸3為階梯軸結構，末端有一部分偏心軸，偏心軸末端焊接有五個曲軸銷4。

所述的多個動力活塞7和連桿5在周向上均勻布置，通過輸出軸3偏心段上的曲軸銷4耦合在一起，使各動力活塞7始終保持固定相位差。

本發明的優點為：采用整體式的發動機基體使整機結構穩定，工作可靠，利于散熱管路的布置；通過星型布置的方式實現多個斯特林工作模塊的并聯，節省空間，提高了整個發動機的功率密度；所有運動部件封裝在上下端蓋之間，使整機壽命提高。

附圖說明

圖1是本發明工作部分的整體結構剖面示意圖。

圖2是本發明軸向結構剖視圖。

圖3是本發明發動機基體1結構示意圖。

圖4是本發明輸出軸3結構示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發明作詳細闡釋。