[发明专利]一种多缸斯特林发动机传动系统

说明书

一种多缸斯特林发动机传动系统，包括有单缸斯特林发动机本体以及传动轴，于传动轴上设置有曲拐，单缸斯特林发动机本体包括有活塞，活塞通过连杆与曲拐动力连接、并形成有一个动力单元；动力单元设置有四个，以垂直于传动轴的轴线具有一条虚拟中心线，四个动力单元相对于虚拟中心线具有夹角。本发明具有如下优点：可满足多缸斯特林发动机的使用要求；结构紧凑，输出功率均匀，平衡性能更好，轴承负荷小，运动可靠性高；取消了动力传动齿轮机构，从而消除了齿轮传动引起的激励力，使振动、噪声进一步降低，同时减少了机械耗功，可适当提高斯特林发动机的单机功率，功率密度进一步提高。

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，具体为一种多缸斯特林发动机传动系统。

背景技术

斯特林发动机(Stirling Engine)是一种利用外部能源加热的闭式循环活塞式、新型的外燃发动机，其具有循环热效率高、运转平稳、振动噪声低、扭矩-转速特性好、排放清洁、可适用多种燃料或能源等优点，因此，斯特林发动机具有十分广泛的适用范围和非常可观的应用前景。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的U型传动斯特林发动机的结构示意图。

四缸双作用斯特林发动机是应用最为广泛的机型，常见的传动系统结构形式为双曲轴的U型传动结构。基于四缸结构，通过增加缸体变为八缸斯特林发动机，其可满足更高功率的需求，在八缸斯特林发动机中常见传动形式也采用了U型传动结构。

双曲轴U型传动结构主要包括左曲轴、右曲轴、输出轴、齿轮传动机构，左、右曲轴与输出轴之间的连接采用齿轮传动的方式，可将曲轴的输出功传递合并给输出轴输出。

现有技术中常用的双曲轴U型传动结构虽然能够实现动力合并与动力传递，但是其存在结构复杂、能量传递损耗高等问题。

综上所述，如何对斯特林发动机用传动系统进行结构优化，从而简化其系统构成、降低能量传递损耗，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多缸斯特林发动机V型传动系统，以满足多缸斯特林发动机降低振动噪声、提高机械效率的需求。同时，还能够解决多缸斯特林发动机U型传动系统中压缩机的活塞连杆往复旋转运动不平衡的问题，由于本发明减少了曲轴输出扭矩的波动，从而可以实现提高零部件的使用寿命、保证传动系统长期稳定运行的目的。

本发明提供的技术方案如下：

一种多缸斯特林发动机传动系统，包括有单缸斯特林发动机本体以及传动轴，于所述传动轴上设置有曲拐，所述单缸斯特林发动机本体包括有活塞，所述活塞通过连杆与所述曲拐动力连接、并形成有一个动力单元；

所述动力单元设置有四个，四个所述动力单元沿所述传动轴的轴向排列设置、并形成有一个动力组，以垂直于所述传动轴的轴线具有一条虚拟中心线，在所述动力单元中、两端的两个所述动力单元以所述虚拟中心线为对称中心分设于所述虚拟中心线的两侧、并与所述虚拟中心线具有度数为β的第一夹角，在所述动力单元中、中间的两个所述动力单元以所述虚拟中心线为对称中心分设于所述虚拟中心线的两侧、并与所述虚拟中心线具有度数为α的第二夹角；

所述曲拐设置于所述传动轴上；

所述动力组设置有N个，全部的所述动力组沿所述传动轴的轴向排列设置，各个所述动力组所具有的虚拟中心线之间具有工作相位差；

其中：N为不小于2的正整数，工作相位差＝90°/N。

优选地，全部的所述动力组沿所述传动轴的轴向按照顺时针方向或者逆时针方向旋转设置，相邻的两个所述动力组所具有的虚拟中心线之间具有一个单位的工作相位差，其中，一个单位的工作相位差＝90°/N。

优选地，所述曲拐一体成型于所述传动轴上，沿所述传动轴的轴向、于同一个所述动力组中的四个所述曲拐等间隔设置。