自由活塞斯特林热机气浮活塞结构制造技术

本发明专利技术提供一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，包括气缸本体、动力活塞以及调节组件，气缸本体内设有安装腔；动力活塞沿安装腔的轴线方向上依次设有第一滑动块、与第一滑动块相连接的中间杆体以及与中间杆体相连接的第二滑动块，中间杆体用于将第一滑动块与第二滑动块之间的空间分为第一调节空间和第二调节空间；调节组件用于调节第一调节空间和第二调节空间的气压，以使得动力活塞始终沿安装腔的轴线方向往复移动。通过上述方式，本发明专利技术通过气浮对动力活塞进行支撑，提高动力活塞的运动稳定性。动稳定性。动稳定性。

【技术实现步骤摘要】
自由活塞斯特林热机气浮活塞结构


[0001]本专利技术涉及斯特林热机活塞结构设计
，尤其涉及一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构。

技术介绍

[0002]在自由活塞斯特林热机中，动子活塞通过间隙密封隔绝不同腔体的压力波动，但由于波动压力差的两侧不对称，会通过间隙产生时均质量流的迁移，从而导致两侧腔体平均压力不平衡，活塞中心位置发生漂移。随着自由活塞斯特林热机逐渐向大功率发展，动子活塞需要成比例放大，间隙尺度与面积的相应增大使得时均质量流随之增大，导致活塞漂移也越严重。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，用以在满足气浮稳定支撑的同时解决现有技术中活塞飘移严重的技术问题。
[0004]本专利技术实施例提供一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，包括：气缸本体，内设有安装腔；
[0005]动力活塞，沿所述安装腔的轴线方向上依次设有第一滑动块、与所述第一滑动块相连接的中间杆体以及与所述中间杆体相连接的第二滑动块，所述中间杆体用于将所述第一滑动块与所述第二滑动块之间的空间分为第一调节空间和第二调节空间；
[0006]调节组件，用于调节所述第一调节空间和所述第二调节空间的气压，以使得所述动力活塞始终沿所述安装腔的轴线方向往复移动。
[0007]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述第一滑动块和所述第二滑动块与所述安装腔内壁之间设有第一间隙密封，用于避免所述第一调节空间和所述第二调节空间内的气体与所述第一滑动块和所述第二滑动块远离所述中间杆体一侧的空间进行气体交换。
[0008]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述第一滑动块远离所述中间杆体的一侧为压缩腔，所述第二滑动块远离所述中间杆体的一侧为背腔，所述第一调节空间和所述第二调节空间组成中间腔体；
[0009]所述气缸本体靠近所述安装腔内壁一侧设有回中管路，所述第一滑动块和所述第二滑动块朝向所述安装腔内壁一侧设有配合管路，且当所述配合管路与所述回中管路连通状态下，所述压缩腔、所述中间腔体以及所述背腔连通。
[0010]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述回中管路包括与所述中间腔体相连通且间隔设置的第一回中孔和第二回中孔；
[0011]所述配合管路包括朝向所述安装腔内壁的一端面开设的第一配合孔，以及与所述第一配合孔相连通且开设于所述第一滑动块或所述第二滑动块在远离所述中间腔体一端面开设的第二配合孔。
[0012]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述气缸本体在所述中间腔体内设有限位机构，所述限位机构形成套设于所述中间杆体外的限位空间，所述限位空间与所述第一调节空间和所述第二调节空间连通。
[0013]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述调节组件包括与所述第一调节空间相连通的第一换气组件和与所述第二调节空间相连通的第二换气组件；
[0014]所述第一换气组件包括第一进气管路和第一出气管路，所述第一进气管路一端与所述限位空间相连通，另一端与所述气缸本体外连接，所述第一出气管路一端与所述限位空间或者所述第一调节空间相连通，另一端与所述气缸本体外连接；
[0015]所述第二换气组件包括第二进气管路和第二出气管路，所述第二进气管路一端与所述限位空间相连接，另一端与所述气缸本体外连接，所述第二出气管路一端与所述限位空间或者所述第二调节空间相连通，另一端与所述气缸本体外连接。
[0016]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述第一进气管路包括至少一个与所述限位空间或者所述第一调节空间相连通的第一进气孔，多个所述第一进气孔间隔设置；
[0017]所述第二进气管路包括至少一个与所述限位空间或者所述第二调节空间相连通的第二进气孔，多个所述第二进气孔间隔设置。
[0018]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，所述气缸本体外还设有气泵，所述气泵的一端与所述第一进气管路或者所述第二进气管路相连通，所述气泵的另一端与所述第一出气管路或者所述第二出气管路相连通。
[0019]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，
[0020]所述动力活塞内包括依次穿设所述第一滑动块、所述中间杆体以及所述第二滑动块的高压储气腔；
[0021]所述第一滑动块远离所述中间杆体的一侧设有与所述高压储气腔相连接的单向阀，所述高压储气腔与所述限位空间相连通；
[0022]所述中间杆体上设有多个分别连通所述限位空间和所述高压储气腔的导气孔，多个所述导气孔之间间隔设置。
[0023]根据本专利技术一个实施例的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，
[0024]所述气缸本体靠近所述压缩腔一侧的截面尺寸小于靠近所述背腔一侧的截面尺寸，所述第一滑动块沿所述安装腔轴线方向上的截面尺寸小于所述第二滑动块沿所述安装腔轴线方向上的截面尺寸；
[0025]所述限位空间的相对两侧设有第二间隙密封。
[0026]本专利技术实施例提供的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，设有动力活塞，中间杆体将安装腔分为上下设置的第一调节空间和第二调节空间，调节组件的设置用于对第一调节空间和第二调节空间的气压进行调节，使得动力活塞始终沿安装腔的轴线方向往复移动。通过气浮对动力活塞进行支撑，提高动力活塞的运动稳定性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术自由活塞斯特林热机气浮活塞结构一实施例的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术自由活塞斯特林热机气浮活塞结构另一实施例的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术自由活塞斯特林热机气浮活塞结构第三实施例的结构示意图；
[0031]图4为本专利技术自由活塞斯特林热机气浮活塞结构第四实施例的结构示意图；
[0032]附图标记：
[0033]10、气缸本体；110、安装腔；120、回中管路；1210、第一回中孔；1220、第二回中孔；130、限位机构；1310、限位空间；1320、第一限位板；1330、第二限位板；1340、第一连接柱；1350、第二连接柱；140、气泵；
[0034]20、动力活塞；210、第一滑动块；220、中间杆体；230、第二滑动块；240、第一调节空间；250、第二调节空间；260、第一间隙密封；270、压缩腔；280、中间腔体；290、背腔；2910、配合管路；2920、第一配合孔；2930、第二配合孔；2940、高压储气腔；2950、单向阀；2960、导气孔；2970、低压排气腔；2980、第二间隙密封；
[0035]30、调节组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，包括：气缸本体，内设有安装腔；动力活塞，沿所述安装腔的轴线方向上依次设有第一滑动块、与所述第一滑动块相连接的中间杆体以及与所述中间杆体相连接的第二滑动块，所述中间杆体用于将所述第一滑动块与所述第二滑动块之间的空间分为第一调节空间和第二调节空间；调节组件，用于调节所述第一调节空间和所述第二调节空间的气压，以使得所述动力活塞始终沿所述安装腔的轴线方向往复移动。2.根据权利要求1所述的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，所述第一滑动块和所述第二滑动块与所述安装腔内壁之间设有第一间隙密封，用于避免所述第一调节空间和所述第二调节空间内的气体与所述第一滑动块和所述第二滑动块远离所述中间杆体一侧的空间进行气体交换。3.根据权利要求1所述的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，所述第一滑动块远离所述中间杆体的一侧为压缩腔，所述第二滑动块远离所述中间杆体的一侧为背腔，所述第一调节空间和所述第二调节空间组成中间腔体；所述气缸本体靠近所述安装腔内壁一侧设有回中管路，所述第一滑动块和所述第二滑动块朝向所述安装腔内壁一侧设有配合管路，且当所述配合管路与所述回中管路连通状态下，所述压缩腔、所述中间腔体以及所述背腔连通。4.根据权利要求3所述的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，所述回中管路包括与所述中间腔体相连通且间隔设置的第一回中孔和第二回中孔；所述配合管路包括朝向所述安装腔内壁的一端面开设的第一配合孔，以及与所述第一配合孔相连通且开设于所述第一滑动块或所述第二滑动块在远离所述中间腔体一端面开设的第二配合孔。5.根据权利要求3所述的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，所述气缸本体在所述中间腔体内设有限位机构，所述限位机构形成套设于所述中间杆体外的限位空间，所述限位空间与所述第一调节空间和所述第二调节空间连通。6.根据权利要求5所述的自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，其特征在于，所述调节组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕燕，罗靖，罗二仓，胡剑英，余国瑶，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：