[发明专利]一种斯特林发动机

说明书

本发明公开的一种斯特林发动机，包括机座，机座上固定有相互分离的第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸内分别配合设置有第一活塞和第二活塞，第一活塞的一端通过第一直线旋转转换机构连接有伸出于第一气缸的第一传动轴，第二活塞的一端通过第二直线旋转转换机构连接有伸出于第二气缸的第二传动轴，第二传动轴与第一传动轴同步传动，第一传动轴的另一端或第二传动轴的另一端同轴连接有惯性轮；第一气缸相对第一传动轴的一端外固定连通有换热机构，换热机构与第二气缸相对第二传动轴的一端之间连接有连通管。本发明一种斯特林发动机，能够解决现有的斯特林发动机运行中的密封性、对称性和平稳性的问题。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种斯特林发动机。

背景技术

斯特林发动机是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的闭式循环往复式活塞发动机，属于外燃机。它以通常使用氢气或氦气为做工质，工质填充在一定容积的气缸内，气缸一端为热腔，另一端为冷腔；工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热膨胀做功，再流入低温冷腔中放热收缩做功，循环往复，按闭式回路热循环的方式进行工作。通过连杆机构或直轴向外输出动力。

随着能源的日趋枯竭和石炭能源产生的严重环境污染，相对于内燃机燃料在气缸内燃烧的特点，斯特林发动机的应用显得尤为重要，由于斯特林发动机是一种外燃发动机，避免了类似内燃机的震爆做功和间歇燃烧过程，具有高效、低噪和低排放的优点，其基本原理涉及的循环过程分如下四个段：①定温压缩过程；②定容吸热过程；③定温膨胀过程；④定容放热过程，完成一个循环。在理想吸热的条件下，这种循环的热效率，在理论上其效率几乎等于理论最大效率。斯特林发动机按功率传递机构分为：曲柄连杆传动，菱形传动，斜盘或摆盘传动，液压传动或自由活塞传动等。

然而现有的一些斯特林发动机，其飞轮面平行于动力活塞的运动方向，导致整体斯特林发动机高度太高，缩小了斯特林发动机使用的场合，热气缸上部参数设计往往受到限制，且飞轮需要独立支架支持设置，造成整体复杂，重量大，成本较高，且偏心设置，震动大，噪音大，从而造成斯特林发动机对称性差；且有的是结构复杂，不能在较高的温度下工作，传递的扭矩小，输出功率低，使得斯特林发动机难于普及，很难用于大功率的热能利用上。专利号为ZL201720265819.X的专利克服了以上大多数缺点，但在旋转中仍然存在着精度要求高、受力不平衡、运转偏心、热膨胀率高、容易卡死、工质泄露点多等缺陷，特别是了存在着在膨胀机构外加热，导致气缸、活塞的变形、老化以及密封件过多，导致机构复杂、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斯特林发动机，解决了现有斯特林发动机传动效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种斯特林发动机，包括机座，机座上固定有相互分离的第一气缸和第二气缸，第一气缸内配合设置有第一活塞，第二气缸内配合设置有第二活塞，第一活塞的一端通过第一直线旋转转换机构连接有伸出于第一气缸的第一传动轴，第二活塞的一端通过第二直线旋转转换机构连接有伸出于第二气缸的第二传动轴，第二传动轴与第一传动轴同步传动，第一传动轴的另一端或第二传动轴的另一端同轴连接有惯性轮；第一气缸相对第一传动轴的一端外固定连通有换热机构，换热机构与第二气缸相对第二传动轴的一端之间连接有连通管。

本发明的特点还在于，

第一直线旋转转换机构包括与第一活塞同轴固定的圆筒形第一活塞柄，第一活塞柄内设置有与第一传动轴同轴连接的圆柱形第一凸轮，第一凸轮的外侧壁沿周向开设有闭合的双S形第一斜槽；还包括第一气缸的内壁对应第一凸轮沿轴向轴对称开设的两个第一滑道，第一活塞柄远离第一活塞的一端沿径向轴对称的固定有两个第一滑杆，第一滑杆的两端分别卡合于第一斜槽和靠近的第一滑道内；