斯特林发动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种斯特林发动机，包括设置在第一气缸内的第一活塞、设置在第二气缸内的第二活塞、以及由第一活塞和第二活塞带动的在垂直面内旋转的飞轮，第一活塞和第二活塞上设有相匹配的联动机构，第二气缸上设有对称的轴向延伸的开槽，飞轮通过中心轴能转动地设于第二气缸的上端；第二活塞的顶端位于飞轮侧面，第二活塞的顶端向飞轮侧面延伸而形成有滚子，飞轮的至少一个侧面设有相对飞轮的中心呈凸轮状的轨道槽，滚子与轨道槽配合而实现第二活塞的直线运动和飞轮的旋转运动的转化。通过使用轨道槽或磁铁，将活塞的直线运动转化为飞轮的旋转运动，简化了结构，同时减小了运行过程中的阻力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发动机，尤其是一种斯特林发动机。
技术介绍
斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程，这个过程又称为斯特林循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。循环过程是:①定温压缩过程；?定容吸热过程；③定温膨胀过程定容放热过程，完成一个循环。专利号为201320689352.3的中国技术专利公开了一种低温差磁连斯特林发动机模型，包括热气缸，移气活塞，两个磁铁，动力气缸，动力活塞，飞轮支柱，飞轮轴，飞轮，曲轴，连杆；移气活塞中心有磁铁置于热气缸内，热气缸上端面中心处装配动力气缸，两气缸内联通，动力气缸内的动力活塞下端中心处有磁铁，上端有轴孔，有轴孔端通过转轴连接于连杆下端，连杆上端连接于飞轮非圆心处设置的曲轴上，飞轮中心固定在飞轮轴一端，另一端通过轴承装配于飞轮支柱上端轴侧通孔。这种斯特林发动机能够直观地模拟出整个斯特林发动机的工作过程，但是由于其飞轮通过飞轮轴固定于飞轮支柱的一侧，并且飞轮上的曲轴与动力活塞通过连杆相连，由此使得其在工作过程中，飞轮轴会受到径向的作用力，即飞轮轴和飞轮支柱之间轴承会受到扭力作用，从而它们之间会产生较大的阻力，因此这种斯特林发动机存在着灵敏性不强的缺点；另一方面，其在热气缸上装设飞轮支柱和动力气缸两个部件，使得该斯特林发动机的整体结构复杂，故同时这种斯特林发动机还存在着结构复杂和生产成本高的缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构简单、运行阻力小的斯特林发动机。本技术解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为:一种斯特林发动机，包括互相连通的第一气缸和第二气缸，设置在所述第一气缸内作直线运动的第一活塞、设置在所述第二气缸内的第二活塞、以及由所述第一活塞和第二活塞带动的在垂直面内旋转的飞轮，所述第一活塞和第二活塞上设有相匹配的联动机构，其特征在于:所述第二气缸上设有对称的轴向延伸的开槽，所述飞轮通过中心轴能转动地设于所述第二气缸的上端；所述第二活塞的顶端位于所述飞轮侧面，所述第二活塞的顶端向所述飞轮侧面延伸而形成有滚子，所述飞轮的至少一个侧面设有相对飞轮的中心呈凸轮状的轨道槽，所述滚子与所述轨道槽配合而实现所述第二活塞的直线运动和飞轮的旋转运动的转化。优选的，所述轨道槽整体相对飞轮的中心呈凸轮状，所述滚子滚动或滑动地设置在所述轨道槽内。优选的，所述轨道槽的内侧边缘相对所述飞轮中心呈凸轮状，所述滚子与所述轨道槽的内侧边缘抵接。优选的，所述轨道槽的外侧边缘相对所述飞轮中心呈凸轮状，所述滚子与所述轨道槽的外侧边缘抵接。所述轨道槽上形成有至少一对最高点和最低点，从而可实现飞轮对应第二活塞不同的行程。为确保斯特林发动机在运行过程中不断开，所述滚子和轨道槽中一个由磁性材料制成，所述滚子和轨道槽中另一个由能被磁性材料吸引的材料制成。使得滚子和轨道槽始终相吸。本技术解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为:一种斯特林发动机，包括包括互相连通的第一气缸和第二气缸，设置在所述第一气缸内作直线运动的第一活塞、设置在所述第二气缸内的第二活塞、以及由所述第一活塞和第二活塞带动的在垂直面内旋转的飞轮，所述第一活塞和第二活塞上设有相匹配的联动机构，其特征在于:所述第二气缸上设有对称的轴向延伸的开槽，所述飞轮通过中心轴能转动地设于所述第二气缸的上端；所述第二活塞的上部设有上磁铁，所述飞轮的边缘上间隔的设有至少一对磁极相反的第一飞轮磁铁和第二飞轮磁铁，所述第一飞轮磁铁和第二飞轮磁铁中的一个与所述第二活塞上的上磁铁相吸，所述第一飞轮磁铁和第二飞轮磁铁中的另一个与所述第二活塞上的上磁铁相斥。优选的，所述联动机构为，在所述第二活塞的底端设置的磁铁，以及在所述第一活塞上设置的与所述磁铁间隙式磁吸配合的驱动块。为避免第二活塞无限制向上运动，所述第二气缸的顶端向内延伸有形成有轴肩。与现有技术相比，本技术的优点在于:通过使用轨道槽或磁铁，将活塞的直线运动转化为飞轮的旋转运动，简化了结构，同时减小了运行过程中的阻力；而两个活塞之间的联动机构采用磁铁，更进一步减小了运行阻力。【附图说明】图1为本技术的斯特林发动机的实施例1的结构示意图；图2为图1的斯特林发动机的分解结构示意图；图3为图1的斯特林发动机的剖视图；图4为图1的斯特林发动机的正视图；图5为图4的替代方案的正视图；图6为本技术的斯特林发动机的实施例2的飞轮和第二活塞的示意图；图7为图6的替代方案的正视图；图8为本技术的斯特林发动机的的实施例3的飞轮和第二活塞的示意图；图9为图8的替代方案的正视图；图10为本技术的斯特林发动机的的实施例4的结构示意图；图11为图10的斯特林发动机的分解结构示意图；图12为图10的斯特林发动机的剖视图；图13为图10的斯特林发动机的另一方向剖视图；图14为图13的替代方案的剖视图。【具体实施方式】以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。实施例1如图1?图4所示，斯特林发动机10为低温差斯特林发动机，包括第一气缸1、第二气缸2、第一活塞15和第二活塞25，第一气缸I的散热面13和吸热面14之间通过连接管141连接。飞轮3通过中心轴31能转动地设于第二气缸2的上端，中心轴31的两端与第二气缸2转动连接，由此，飞轮3部分置于第二气缸2内。第二气缸2上设有对称的轴向延伸的开槽211，由此，飞轮3可通过开槽211绕中心轴31在第二气缸2内转动。为了在给飞轮3初始的动力后，能带动第一活塞15动作，斯特林发动机10的第二活塞25的底端设有一磁铁255，第一活塞15上设有一与磁铁255间隙式磁吸配合的驱动块151，驱动块151可以采用磁铁也可以采用铁磁性物质制作。第一活塞15可采用软的弹性材料制成，第二气缸2可呈透明，第二气缸2内设有活塞安装环26，该安装环26中部成型有供磁铁255伸入的通孔261。在本实施例中，飞轮3的至少一个侧面上均设有内凹或外凸的轨道槽34，为实现第二活塞25的直线运动和飞轮3的旋转运动的转化，轨道槽34呈凸轮状。如，轨道槽34为圆形轨道，轨道槽34的中心相对飞轮3的中心呈偏心，即轨道槽34相对飞轮3的中心呈偏心凸轮状。第二活塞25的顶端位于飞轮3的侧面，第二活塞25的顶端形成有向飞轮3侧面延伸的滚子260。在本实施例中优选的，轨道槽34形成在飞轮3的两个侧面，而第二活塞25的顶端部分叉从而分别位于飞轮3两侧，第二活塞25的顶端部相对延伸形成上述滚子260，即位于飞轮3两侧的第二活塞25的顶端部均向飞轮3方向延伸而形成滚子260，两个滚子260分别与飞轮3相应的侧面接触。滚子260设置在轨道槽34内，可在轨道槽34内滚动或滑动。通过这样的设置，第二活塞25的直线运动可以转化为飞轮3的旋转运动，当第二活塞25被推动向上运动时，会推动飞轮3转动，当转过半圈之后，依靠飞轮3的势能使得滚子260通过死点，第二活塞25向下运动，如此循环。轨道槽34有一对极限位置，即具有一对最高点和最低点，此时轨道槽34也整体呈圆形，最高点和最低点相隔180°，由此飞轮3旋转一周，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斯特林发动机，包括互相连通的第一气缸(1)和第二气缸(2)，设置在所述第一气缸(1)内作直线运动的第一活塞(15)、设置在所述第二气缸(2)内的第二活塞(25)、以及由所述第一活塞(15)和第二活塞(25)带动的在垂直面内旋转的飞轮(3)，所述第一活塞(15)和第二活塞(25)上设有相匹配的联动机构，其特征在于：所述第二气缸(2)上设有对称的轴向延伸的开槽(211)，所述飞轮(3)通过中心轴(31)能转动地设于所述第二气缸(2)的上端；所述第二活塞(25)的顶端位于所述飞轮(3)侧面，所述第二活塞(25)的顶端部向所述飞轮(3)侧面延伸而形成有滚子(260)，所述飞轮(3)的至少一个侧面设有相对飞轮(3)的中心呈凸轮状的轨道槽(34)，所述滚子(260)与所述轨道槽(34)配合而实现所述第二活塞(25)的直线运动和飞轮(3)的旋转运动的转化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亮，
申请(专利权)人：宁波高新区夏远科技有限公司，魏亮，
类型：新型
国别省市：浙江;33