[发明专利]一种星型连杆传动的斯特林发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种斯特林发动机，特别涉及一种星型连杆传动的斯特林发动机。

背景技术

斯特林发动机是伦敦的牧师罗巴特斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的，它是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的一种外燃机，它实际上的效率几乎等于理论最大效率(卡诺循环效率)，同时在工作过程中没有爆燃，噪声很小，因此受到了广泛的关注，但是由于内燃机的快速发展，使得斯特林发动机淡出了工业应用的视线，只在少数军事领域有所应用。直到近些年来，民用气体密封技术得到发展，同时内燃机所需的高品质化学能源消耗殆尽，使得斯特林发动机重新成为研究的热点。斯特林发动机的凸出优点是适用于几乎一切的能源，使得人们得以利用原本无法利用的能源。通过斯特林发动机，人类可以利用一些低品质能源，如废热、地热、太阳光等，通过相应的转换装置，将这些能源转换成电能加以利用。现有的斯特林发动机存在寿命短的缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种星型连杆传动的斯特林发动机，采用周向布置和整体式机架的方案提高功率密度和寿命。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种星型连杆传动的斯特林发动机，包括发动机基体1，发动机基体1是中空的多面棱柱结构，在其侧面上加工有径向的三层阶梯孔，在轴向上加工有冷却孔；动力活塞7安装在发动机基体1阶梯孔的孔径最小部分，其上有气体密封装置，支撑柱11通过其大端上的外螺纹与发动机基体1阶梯孔中间孔径部分的内螺纹连接，支撑柱11大端上有一圈通孔，发动机基体1阶梯孔孔径最大部分靠外侧加工有内螺纹，内侧光滑部分依次安装有环形的冷却换热器16、回热器15；支撑柱11的小端部分上依次套装有第一回位弹簧8、移气活塞座14、第二回位弹簧13，末端通过双圆螺母12将三者夹紧，移气活塞座14敞口侧加工有内螺纹，移气活塞10通过螺纹与移气活塞座14连接，加热缸9通过螺纹与发动机基体1阶梯孔孔径最大部分外侧的内螺纹连接；动力活塞7一侧通过活塞销6与连杆5连接，连杆5另一头与曲轴销4连接，曲轴销4焊接在输出轴3的偏心部分末端，输出轴3通过第一轴承2和第二轴承17支承在发动机基体1的内孔中，并通过轴肩和下端盖18轴向定位，上端盖19连接在发动机基体1上侧，下端盖18连接在发动机基体1下侧，输出轴3从下端盖18中心的开孔中伸出，连杆5呈星型布置。

所述的发动机基体1是整体的棱柱加工而成的，其上的阶梯孔周向均匀布置，具体结构为三层，最内层为孔径最小的内壁光滑孔，中间层为带有内螺纹的连接孔，最外层为内侧部分光滑，外侧有一段螺纹的工作孔；在阶梯孔的旁边布置有轴向的冷却孔。

所述输出轴3为阶梯轴结构，末端有一部分偏心轴，偏心轴末端焊接有五个曲轴销4。

所述的多个动力活塞7和连杆5在周向上均匀布置，通过输出轴3偏心段上的曲轴销4耦合在一起，使各动力活塞7始终保持固定相位差。

本发明的优点为：采用整体式的发动机基体使整机结构稳定，工作可靠，利于散热管路的布置；通过星型布置的方式实现多个斯特林工作模块的并联，节省空间，提高了整个发动机的功率密度；所有运动部件封装在上下端盖之间，使整机寿命提高。

附图说明

图1是本发明工作部分的整体结构剖面示意图。

图2是本发明轴向结构剖视图。

图3是本发明发动机基体1结构示意图。

图4是本发明输出轴3结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作详细阐释。