[发明专利]一种热气机

说明书

本发明涉及一种热气机，特别涉及一种其活塞、曲轴由二连杆、锁紧-释放机构 带动的热气机。

背景技术：

传统的热气机，大都由一个惯性系统通过双菱机构或曲轴机构带动活塞运动来 完成热力循环(CN1217765A)，其缺点是实际工作循环较难接近理论循环，需要在高 温高压的条件下进行运转，这又带来了密封困难的问题。CN2315306Y公开了一种弹 性翻转机构驱动配气活塞运动的方案，使实际工作循环比较接近理论循环，但还存在 实际循环受弹簧参数的影响，不易进行调整，再有其侧向力难以平衡，特别是活塞处 于弹簧翻转位置时，会因侧向力较大造成配气活塞与缸壁的磨擦增加，影响活塞的运 动，并会因磨擦增加磨损。

发明内容：

本发明的目的是用一种二连杆、锁紧-释放机构共同带动曲轴、活塞工作，使循 环过程接近理论循环，加上使用压力气体来减少活塞与缸壁间的磨擦，成为可在相对 较低温度和压力下工作的热气机。

本发明的目的是这样实现的：与传统的热气机一样，热气机由一至四组缸体和 相应的活塞、曲轴、加热器、回热器、冷却器组成，可以是配气式或双作用式，但缸 体内的活塞、曲轴之间是用一种二连杆以及一种组合的锁紧-释放机构进行联接，具 体是：

动力活塞下端铰接一个二连杆，是由两段杆件用铰链联接且只能作略大于180 度旋转(对折-伸直)的二连杆，其铰链偏向杆体的一侧，两杆的端面相抵或铰接处 的另一侧面上有适当的阻挡结构，二连杆的另一端用轴承与曲轴的连杆轴颈相联，二 连杆中较长的杆件可使用具有小伸缩量的弹性杆件，动力活塞下还连接一根或两根延 长杆，锁紧-释放机构可将其锁住或释放来控制活塞的运动，锁放机构可以是机械的、 磁力的或电磁的，机械的锁放机构可由凸轮及其从动部件将一个制动滑块推进或离开 延长杆上的锁口、也可由一个连杆机构推动制动滑块来进行锁放，其主动部件如凸轮、 齿轮、偏心轮都应由主轴带动旋转，磁力的锁放机构是两块平行铁芯夹着一个永磁铁 组成一工字形的开口磁路，一侧开口与延长杆上的衔铁相对，另一侧与一个活动衔铁 相对，由凸轮的从动杆推动一拨杆将活动衔铁贴紧或分开即可开闭磁路，实现锁放功 能，电磁的锁放机构就是一个电磁铁，由凸轮的从动杆开闭其接点实现锁放功能，机 械的锁放机构制动可靠但冲击较大，磁力的锁放机构平稳但制动力较小，而电磁的锁 放机构锁放控制准确但耗能，应根据热气机的功率和要求来选择，大功率的热气机， 如果空间允许，宜三种锁放机构同时使用。而对于功率很小的热气机还可以把延长杆 作为的从动杆，端部安装滚子直接由凸轮进行控制。如果再依据活塞行程、与主轴的 距离，合理确定各杆件的长度以及凸轮廓线的形状，或偏心轮，连杆、制动滑块的尺 寸，就可在曲轴旋转一周时使活塞完成热力循环的四个进程，从而获得较为理想的实 际循环。也由于活塞侧壁与缸体间的间隙通上压力气体形成一薄层气体，使活塞更易 于在相对较低的温度和压力下工作。

对于双作用式，四组缸体各需一个动力活塞，四个缸的活塞都使用上述同样的 曲轴、二连杆、锁放机构，但四段曲轴组合成一根长的曲轴，且各段互相沿圆周方向 依次相距九十度，整轴的一端联接荷载如发电机，另一端可按需要安装飞轮和起动电 机。

对于配气式的配气活塞则通过一根普通的二连杆与曲轴的另一个连杆轴颈相 连，两个连杆轴颈沿周向相距约九十度。

在位于适当位置的一个贮气室中的工质气体，通过细管和对称分布在气缸圆周 上四个(或大于四的偶数个)小孔进入活塞与缸体间隙的中段部位，在活塞与缸体间 隙中形成薄层的压力工质气体，气缸的低温区(或附加的压气泵)通过单向气阀和导 气管连至贮气室，在每个循环当气缸压力最高时可将气体压进贮气室中。所说的单向 气阀是活动瓣膜式单向气阀或弹性膜单向气阀或其他适用的单向气阀。

附图说明：

图1、活塞、二连杆、曲轴联接示意图。

图2、凸轮、机械锁紧-释放放机构、曲轴联接示意图。

图3、连杆锁放机构联接示意图。

图4、双作用式热气机示意图。

图5、配气式热气机示意图。

图6、单向气阀示意图

具体实施方式：