本发明专利技术提供一种直线电机的活塞防撞装置及直线电机。直线电机的活塞防撞装置包括相互独立的压缩腔和背腔，还包括连接管、被撞击件以及第一底座；连接管的两端分别与压缩腔和背腔连通；第一底座固定连接在背腔的底壁上，被撞击件铰接在第一底座上，被撞击件的一端设置有用于封闭或开启连接管与背腔连通位置的第一密封件，被撞击件的另一端与直线电机的活塞位置相对。本发明专利技术提供的直线电机的活塞防撞装置，能够在活塞与活塞缸发生第一次撞击后就对其产生快速的相应，使得活塞的运动立刻停止，进而提高了活塞防撞装置的准确、迅速响应效率，能够保证直线电机的稳定性，还能够保证活塞缸、直线电机的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
直线电机的活塞防撞装置及直线电机
本专利技术涉及电机领域，特别是涉及一种直线电机的活塞防撞装置及直线电机。
技术介绍
自由活塞斯特林发电机作为一种潜在的高效、清洁热机系统，具有热电转换效率高、结构紧凑的特点，在空间电源、水下动力、新能源领域和分布式供电等方面有着广泛的应用。但是，自由活塞斯特林发电机是一个参数敏感系统，系统一些参数的改变会极大地影响系统性能，其中最为严重就是，某些参数的改变会导致动力活塞位移迅速增大。具体的，当系统负载突然地增大或者加热温度的升高等均会使得系统的动力活塞位移增大，当动力活塞位移超出设计值时，系统便会发生撞缸事故，进而导致系统损坏、停止工作。针对此问题，现有解决方法主要有三种。第一种方法为物理缓冲，在动力活塞与气缸端部之间添加橡胶O圈，当系统的动力活塞的行程超出设计值时，活塞首先会和橡胶圈相撞，减小活塞在与气缸相撞时的损害，而且在相撞期间，给操作人员提供反应时间停止系统。但是该种方法每次撞完都要进行拆机更换橡胶O圈，增加工作量。同时这种物理缓冲对比功率较大的系统来说不适用，由于功率大的系统中动力活塞重量和设计位移都会相应增大，撞缸时的动量非常大，此时的橡胶O圈已经起不到保护作用。第二种方法为检测系统中的动力活塞位移，当位移超出设计值时，控制系统将连通背腔和压缩腔的管道上的电磁阀打开，使得直线电机的压缩腔和背腔连通，达到使系统停止工作的目的。但是该种方法限制于控制系统的弛豫时间，现有的自由活塞斯特林发电机的控制系统的弛豫时间均大于动力活塞运行周期。即在电磁阀打开之前，动力活塞已经撞缸很多次了，所以该方法并不能对撞缸这种情况进行快速准确地反应。第三种方法同样对系统的动力活塞位移进行检测，当位移超出设计值时，将电机快速的短路，使其快速停机，但是该种方法同样限制于控制系统的反应时间，一般的控制系统反应时间均小于动力活塞的运行周期，这就会导致在对电机进行短路的时候，动力活塞已经撞缸很多次了，已经对系统造成了损害。此外，由于电机短路，电机线圈中的电流会迅速增大，可能会烧断电机线圈，对系统造成更大的损害。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种直线电机的活塞防撞装置及直线电机，以解决现有技术中对于直线电机的活塞防撞无法做到准确、迅速地响应、直线电机的稳定性差的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种直线电机的活塞防撞装置，包括相互独立的压缩腔和背腔，还包括连接管以及固定连接的被撞击件和第一密封件；所述连接管的两端分别与所述压缩腔和所述背腔连通；所述第一密封件密封在所述连接管与所述背腔连通的位置处，活塞与所述被撞击件撞击后，所述被撞击件带动所述第一密封件从密封位置脱离。进一步地，还包括固定连接在所述背腔的底壁上的第一底座，所述被撞击件铰接在所述第一底座上，所述被撞击件的一端与所述第一密封件固定连接，所述被撞击件的另一端与所述活塞的位置相对应。进一步地，还包括第一弹性件，所述第一弹性件的两端分别固定连接在所述背腔的底壁和所述被撞击件上。进一步地，还包括止回机构，所述止回机构包括止回件和第二弹性件，所述背腔的内侧壁上设置有凹槽，所述止回件设置在所述凹槽内，所述第二弹性件的两端分别抵接在所述止回件以及所述凹槽的底面上。进一步地，所述止回机构还包括转动件、第二底座和复位按钮，所述转动件铰接在所述第二底座上，所述转动件的第一端抵接在所述复位按钮上，所述转动件的第二端抵接在所述第二弹性件和所述止回件之间。进一步地，所述止回件上朝向所述背腔底壁的厚度小于所述止回件上远离所述背腔底壁的厚度。进一步地，还包括第三弹性件和容纳腔，所述容纳腔位于所述连接管与所述背腔的外壁之间，所述容纳腔内设置有第三底座，所述第三弹性件的两端分别抵接在所述第一密封件和所述第三底座上；或者所述第三弹性件的两端分别抵接在所述被撞击件和所述背腔的内壁之间。进一步地，所述容纳腔内设置有止回机构，所述止回机构包括止回件和卡接件，所述卡接件的一端与所述容纳腔的内壁铰接，所述卡接件另一端通过限位件连接在所述容纳腔的内壁上，当所述止回件与所述限位件配合后，所述第一密封件保持在开启所述连接管与所述背腔连通的位置处。进一步地，还包括第二密封件和连接件，所述第二密封件设置在所述压缩腔内并用于封闭或开启所述连接管与所述压缩腔的连通位置；所述连接件位于所述连接管内，所述连接件的两端分别与所述第一密封件和所述第二密封件连接。根据本专利技术的另一方面，还提供一种直线电机，包括如前任一项所述的直线电机的活塞防撞装置。(三)有益效果本专利技术提供的直线电机的活塞防撞装置，通过第一密封件将连接管与背腔的连接位置封闭，使得直线电机的压缩腔和背腔相互不连通，能够保证直线电机的正常运转，当活塞撞击到被撞击件时，被撞击件会带动第一密封件从密封位置脱离，进而压缩腔与背腔连通，由于活塞的动力来源是压缩腔与背腔之间的压力波动差值，这样就导致压缩腔与背腔之间的压力差消失，因而活塞会立刻停止运动。通过在直线电机中使用上述的活塞防撞装置，能够在活塞与活塞缸发生第一次撞击后就对其产生快速的相应，使得活塞的运动立刻停止，进而提高了活塞防撞装置的准确、迅速响应效率，能够保证直线电机的稳定性。此外，当活塞与活塞缸发生撞击时，活塞的部分撞击能量被分配到被撞击件上用以带动第一密封件动作，一定程度上也保证了活塞缸不会承受较大的冲击力，进而能够保证活塞缸、直线电机的使用寿命。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种直线电机的活塞防撞装置的示意性结构图；图2为图1中A处的第一密封件处于封闭位置的示意性放大图；图3为第一密封件处于开启位置的示意性放大图；图4为本专利技术实施例提供的一种止回机构的示意性结构图；图5本专利技术实施例提供的另一种直线电机的活塞防撞装置的示意性结构图；图6为图5中B处的第一密封件处于封闭位置的示意性放大图；图7为第一密封件处于开启位置的示意性放大图。附图标号说明：100、压缩腔；102、背腔；104、连接管；106、被撞击件；108、第一底座；110、第一密封件；112、第一弹性件；114、止回件；116、第二弹性件；118、转动件；120、第二底座；122、复位按钮；124、第二密封件；126、第四弹性件；128、连接件；130、活塞；132、第三弹性件；134、容纳腔；136、第三底座；138、卡接件；140、限位件。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直线电机的活塞防撞装置，包括相互独立的压缩腔(100)和背腔(102)，其特征在于，还包括连接管(104)以及固定连接的被撞击件(106)和第一密封件(110)；/n所述连接管(104)的两端分别与所述压缩腔(100)和所述背腔(102)连通；/n所述第一密封件(110)密封在所述连接管(104)与所述背腔(102)连通的位置处，活塞(130)与所述被撞击件(106)撞击后，所述被撞击件(106)带动所述第一密封件(110)从密封位置脱离。/n
【技术特征摘要】
1.一种直线电机的活塞防撞装置，包括相互独立的压缩腔(100)和背腔(102)，其特征在于，还包括连接管(104)以及固定连接的被撞击件(106)和第一密封件(110)；
所述连接管(104)的两端分别与所述压缩腔(100)和所述背腔(102)连通；
所述第一密封件(110)密封在所述连接管(104)与所述背腔(102)连通的位置处，活塞(130)与所述被撞击件(106)撞击后，所述被撞击件(106)带动所述第一密封件(110)从密封位置脱离。
2.根据权利要求1所述的直线电机的活塞防撞装置，其特征在于，还包括固定连接在所述背腔(102)的底壁上的第一底座(108)，所述被撞击件(106)铰接在所述第一底座(108)上，所述被撞击件(106)的一端与所述第一密封件(110)固定连接，所述被撞击件(106)的另一端与所述活塞的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的直线电机的活塞防撞装置，其特征在于，还包括第一弹性件(112)，所述第一弹性件(112)的两端分别固定连接在所述背腔(102)的底壁和所述被撞击件(106)上。
4.根据权利要求1所述的直线电机的活塞防撞装置，其特征在于，还包括止回机构，所述止回机构包括止回件(114)和第二弹性件(116)，所述背腔(102)的内侧壁上设置有凹槽，所述止回件(114)设置在所述凹槽内，所述第二弹性件(116)的两端分别抵接在所述止回件(114)以及所述凹槽的底面上。
5.根据权利要求4所述的直线电机的活塞防撞装置，其特征在于，所述止回机构还包括转动件(118)、第二底座(120)和复位按钮(122)，所述转动件(118)铰接在所述第二底座(120)上，所述转动件(118)的第一端抵接在所述复位按钮(122)上，所述转动件(118)的第二端抵接在所述第二弹性件(116...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑英，贾子龙，罗二仓，陈燕燕，张丽敏，吴张华，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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