[实用新型]一种热气机用加热器部件

说明书

技术领域

本实用新型涉及热气机,尤其是关于高压燃烧热气机用加热器部件。

背景技术

热气机，又称斯特林发动机，是一种采用外部热源加热的外燃发动机，加热器、回热器和冷却器是热气机换热系统的三大部件，其性能好坏直接影响热气机的效率，是热气机的核心部件之一。其中，加热器部件起着将外部高温热量传递给热气机工质的作用，工质受热膨胀对活塞做功，实现将热能转化为机械能的功能。对于四缸双作用热气机，为了方便共用一个燃烧室，一般热气机的4个缸呈方形布置，4个加热器的加热管环绕构成一个圆筒形燃烧室。加热器部件常采用全管式，由加热器、加热器筒体组成。全管式加热器部件中，回热器呈环形筒体，布置在加热器筒体内，加热器筒体内腔和热气机缸套内腔是活塞上下往复运动的空间。加热管的两端分别与加热器筒体的内腔和环形回热器的工作腔相通。热气机的常用工质为氢气或氦气，泄漏性极强，且其最高压力可达20MPa以上，工作条件十分严酷，因此为保证加热器部件的工作强度，一般加热器筒体用耐高温合金锻件加工而成。加热器筒体与机身的连接一般采用压紧螺母联接结构，压紧螺母为一个环形结构，下端通过螺纹联接方式与机身进行联接，上端通过螺纹联接方式与加热器筒体进行联接，上述的压紧螺母联接结构原理简单、结构紧凑，能满足一般的安装要求，但存在以下不足：

1)压紧螺母受力大，强度要求高，制造工艺复杂，成本高；

2）机身上配合的联接螺纹加工难度大，可靠性低，容易损坏，不易修复，且螺纹一旦损坏，直接导致机身报废，维修成本高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热气机用加热器部件，解决目前加热器部件与机身的压紧螺母联接结构工艺复杂、成本高、可靠性差和维修成本高的技术问题，其具有可靠性高，使用寿命长，加工性好的特点。

本实用新型的目的是通过以下的技术方案来解决的：

一种热气机用加热器部件，包括加热器筒体和加热管，其特征在于：其还包括一个环形的压紧法兰，压紧法兰与加热器筒体是分离的；所述的加热器筒体下端有一个环形外凸台，压紧法兰内腔也有一个与之相适配的环形内凸台，压紧法兰套置在加热器筒体上，压紧法兰内腔的环形内凸台下端抵靠在加热器筒体的环形外凸台上；压紧法兰通过螺钉或螺栓将加热器筒体固定在机身上。

优选地，上述的热气机用加热器部件，所述的压紧法兰的环形内凸台与加热器筒体下端的环形外凸台为锥面配合方式。锥面配合安装时能自动对中，在工作时能自动补偿热应力和气体压力带来的变形，提高了联接处的可靠性。

优选地，上述的热气机用加热器部件，压紧法兰上均匀布置多个螺钉或螺栓孔。

优选地，上述的热气机用加热器部件，压紧法兰为剖分式结构，以方便安装。

总之，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的热气机用加热器部件，采用了压紧法兰联接结构，取消了压紧螺母，解决了压紧螺母联接结构工艺复杂、成本高、可靠性差和维修成本高的技术问题。同时压紧法兰采用与加热器筒体分离的结构，使得加热器筒体结构更简洁，铸造和加工成本大大降低，机身联接螺纹加工要求显著降低，联接螺钉更换方便，也显著降低了维修成本。该热气机用加热器部件，布置方式灵活，适应性广，降低了对机身联接螺纹的加工要求，提高了加热器筒体与机身联接的可靠性，降低了加工和使用成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构原理图。

其中:

1-加热管；2-加热器筒体；3-压紧法兰；4-机身；5-螺钉；21-环形外凸台；31-环形内凸台。

具体实施方式

图1所示为本实用新型的一个实施例，该加热器部件适用于四缸双作用热气机，其主要由一组加热管1、加热器筒体2、压紧法兰3、联接螺钉5等组成。加热管1焊接在加热器筒体2上，其一端与加热器筒体内部的活塞腔连通，一端与加热器筒体外圈的回热器工作腔连通。压紧法兰3与加热器筒体2是分离的结构，其为一个环形的结构，内腔有一个环形凸台，称作环形内凸台31；加热器筒体2的下端有一个与上述的环形内凸台31相适配的环形外凸台21；压紧法兰3套置在加热器筒体2上，安装时，压紧法兰3内腔的环形内凸台31抵靠在加热器筒体2的环形外凸台21上，压紧法兰3通过螺钉或螺栓与机身4联接固定。