[实用新型]一种双作用非能动储能的活塞

说明书

一种双作用非能动储能的活塞，本实用新型涉及斯特林发动机领域，其结构为：包括柔性活塞，柔性活塞与密封法兰密封连接，密封法兰与冷缸连接，冷缸与热缸密封连接，所述密封法兰与冷缸通过V形活塞支架、连接片与弹性封头固定连接，弹性封头通过防滑装置与活塞筒体固定连接，活塞筒体上设置有压力均衡孔，热缸内设置有弹簧固定装置，活塞筒体的底部与弹簧固定装置之间设置有弹簧。本实用新型的有益效果在于：在发动机停机时，弹簧起支撑作用，防止活塞筒体因其自身重力拖挂而变形，进而延长使用寿命；在发动机运行时，当活塞筒体向下运动时，弹簧被压缩储存势能，活塞筒体向上运动时将弹性势能释放，为活塞筒体提供更大的动力向上运动，提高发动机效率。

一、技术领域

本实用新型涉及斯特林发动机领域，特别涉及一种双作用非能动储能的活塞。

二、背景技术

发明专利一种斯特林发动机可变体积式活塞,申请号为201611029233.X很好的解决了自由活塞式斯特林发动机冷缸活塞制造难度大，对材料要求高等问题，降低了发动机活塞的制造难度，同时提高的发动机效率。该专利中设计的可变体积活塞因依靠V形活塞支架和柔性活塞上部的弹性封头相连接，活塞无其他支撑部件，导致发动机停机状态时会导致弹性封头长期受力而变形，影响发动机使用，缩短发动机寿命，极端情况下会造成弹性封头彻底损坏，进而导致活塞丧失功能。且在发动机运行时，弹性封头也容易因疲劳而失效，导致活塞彻底损坏。

三、发明内容

针对上述问题本实用新型提供一种双作用非能动储能的活塞，包括柔性活塞（1），柔性活塞（1）与密封法兰（2）密封连接，密封法兰（2）通过螺钉A（3）与冷缸（7）连接，冷缸（7）通过密封圈（13）、螺钉B（9）与热缸（10）密封连接，其特征在于：所述密封法兰（2）与冷缸（7）还通过螺钉A（3）固定有V形活塞支架（4），V形活塞支架（4）通过连接片（5）与弹性封头（16）固定连接，弹性封头（16）通过设置在活塞开口处的防滑装置（15）与活塞筒体（6）固定连接，活塞筒体（6）上设置有压力均衡孔（14），所述压力均衡孔（14）设置在活塞筒体（6）底部往上三分之二以上处，热缸（10）内设置有弹簧固定装置（11），活塞筒体（6）的底部与弹簧固定装置（11）之间设置有弹簧（12）。

所述冷缸（7）上还设置有散热装置（8），所述散热装置（8）为固定在冷缸（7）上的散热片，散热片为散热材料制成。

所述V形活塞支架（4）有2个，中心对称设置。

活塞筒体（6）由导热且耐高温的轻型材料制成；弹性封头（16）为弹性密封材料制成；V形活塞支架（4）为刚性材料制成。

活塞筒体（6）上设置的压力均衡孔（14）使气体在活塞筒体（6）内与热缸（10）和冷缸（7）内之间自由流动。

活塞筒体（6）的外壁与热缸（10）和冷缸（7）的内壁之间的间隙小于10mm。弹簧固定装置（11）与热缸（10）内壁底部固定。

弹簧（12）使用耐高温材料制成。

所述耐高温材料为AlloyX750合金，AlloyX750合金是镍基高温合金，在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能，800℃以下具有较高的强度，540℃以下具有较好的耐松弛性能，同时还具有良好的成形性能和焊接性能；该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧；还可用于制造汽轮机涡轮叶片等零件；可供应的品种有板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材。耐高温材料的化学组份为： C：≤0.08 、Cr：14.0～17.0、 Ni+Co ： ≥70.0 、Al：0.40～1.00、 Ti：2.25～2.75、Fe：5.00～9.00 、Nb+Ta：0.70～1.20 、Co：≤1、 Mn：≤1 、Si：≤0.5 、S ：≤0.01 、Cu ：≤0.5、 P ：≤0.015。类似的耐高温合金材料还有GH 4169、GH 4145、90、99、Monel K-500、Inconel 718、Inconel X-750、631等。