[实用新型]紧凑型斯特林发动机

摘要

本实用新型涉及一种遵循斯特林循环的紧凑型斯特林发动机。包括热腔体(101)、冷腔体(102)、动力气缸(118)、配气活塞(117)、动力活塞(116)、回热器(120)、齿轮齿条传动机构、凸轮机构等；所述动力气缸在热腔体和冷腔体中同心安装，动力气缸进气端直接与热腔(119)连通，配气活塞在热腔体和冷腔体中，动力气缸从配气活塞中穿过；所述回热器是由若干在配气活塞的外圆周面上成螺旋状安装的肋片(502)组成，可使工质气体在流过肋片时产生旋转；通过齿轮齿条传动机构来实现动力的传动；由凸轮机构来实现配气活塞的往复运动。本实用新型具有体积较小，结构紧凑，密封性能好，运行效率高的特点。

主权项

紧凑型斯特林发动机是一种基于斯特林循环的外燃式发动机，由热腔体(101)、冷腔体(102)、动力气缸(118)、配气活塞(117)、动力活塞(116)、回热器(120)组成，其中的热腔体(101)、冷腔体(102)、动力气缸(118)和动力活塞(116)形成一个封闭空间，在该封闭空间中充有一定压强的工质气体，在圆形的热腔体(101)与圆形的冷腔体(102)组成的空间中同心安装有配气活塞(117)，配气活塞(117)将上述的空间分隔成热腔(119)和冷腔(114)，动力活塞(116)安装在动力气缸(118)中并能沿其轴线自由运动，动力活塞(116)与动力气缸(118)的接触面有较好的气密性能，其特征是：动力气缸进气端(203)直接与热腔(119)连通，热腔(119)中的高温工质气体能以最短距离进入动力气缸(118)中；回热器(120)安装在热腔体(101)和冷腔体(102)与配气活塞(117)之间的环形空间中，在热腔(119)与冷腔(114)之间，回热器(120)与配气活塞(117)并列布置并可同步往复运动，回热器(120)是工质气体在热腔(119)和冷腔(114)之间流动的唯一通道；采用由齿轮、齿条、超越离合器(202)、输出轴(105)和缓冲弹簧(108)组成的齿轮齿条传动机构，动力活塞(116)与齿条连接，齿条与齿轮啮合，齿轮通过超越离合器(202)与输出轴(105)连接，超越离合器(202)的传动方向是使齿轮为主动元件，输出轴(105)为从动元件，缓冲弹簧(108)的一端与齿条接触；采用由凸轮(111a、111b)、配气导杆(115a、115b)和复位弹簧(112a、112b)组成的凸轮机构，配气导杆(115a、115b)的一端穿过冷腔体端面(104)上的通孔(113)进入冷腔(114)中与配气活塞(117)连接，通孔(113)与配气导杆(115a、115b)的接触面有较精密的配合而具有气密性能，配气导杆(115a、115b)能在通孔(113)中自由滑动，配气导杆(115a、115b)的另一端穿过复位弹簧(112a、112b)后与凸轮(111a、111b)接触，复位弹簧(112a、112b)处于压缩状态以压迫配气导杆(115a、115b)与凸轮(111a、111b)始终保持接触，凸轮(111a、111b)的轮廓尺寸可使配气活塞(117)与动力活塞(116)在运动时有合理的相位差且在一个运动周期内相位差不是恒定为90°；上述的齿轮齿条传动机构和凸轮机构安装在由传动箱体(106)形成的与外界环境有一定气密性的隔离空间(107)中，隔离空间(107)与上述的封闭空间之间是气密的，只有配气导杆(115a、115b)可在隔离空间(107)和封闭空间中移动，在隔离空间(107)和上述封闭空间中都充有压强相等的工质气体。