一種新型斯特林發動機的製作方法
2023-06-02 20:11:41
專利名稱：一種新型斯特林發動機的製作方法
技術領域：
一種新型斯特林發動機
技術領域：
本實用新型涉及發動機設備，具體涉及一種新型斯特林發動機。背景技術：
斯特林發動機是十九世紀初蘇格蘭牧師羅伯特.斯特林(RobertMirling)以卡諾循環理論為基礎開發的一種由外部供熱使氣體在不同溫度下作周期性壓縮和膨脹的閉式循環外燃機，其特點是該發動機的氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔，在封閉的氣缸內充有一定容積的工質，工作過程中，通過燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，通過加熱器傳給工質，工質在高溫的熱腔中迅速加熱膨脹，然後流入低溫冷腔中壓縮，利用工質在不停的發生熱脹冷縮的過程中產生的壓力差來推動發動機做功。整個做功過程中，工質不直接參與燃燒，也不需要更換。現有已設計製造的斯特林發動機有多種結構，可利用各種能源，已在航天、陸上、 水上和水下等各個領域進行應用，其基本結構如圖1至圖4所示，圖1至圖3為根據氣缸和活塞的不通配置方式構成的α型、β型和Υ型斯特林發動機結構示意圖，圖4為轉子型的斯特林發動機，從上述的現有的斯特林發動機圖形上我們不難看出，現有的斯特林發動機除了圖4中的轉子型的斯特林發動機以外，都是採用往復式運動的設計模式；至於轉子發動機型斯特林發動機由於存在著許多的技術問題難以解決，以現有的技術水平幾乎是不可能製造出來，因此現有的斯特林發動機一般都以往復運動的形式運作。由於受往復運動這種形式的特性所限，斯特林發動機需要進行動密封的很多地方都必須採用接觸式動密封件；由於採用了接觸式動密封件，因此也就必不可少的牽涉到潤滑問題以及動摩擦問題，潤滑問題和摩擦問題又導致發動機的接觸式動密封件必然會出現動摩擦損耗，從而引發發動機的穩定性下降、維修頻繁等問題。在現實條件下，斯特林發動機是一種對密封的要求特別高的外燃機，其熱缸的工作環境更是要求機體的密封件必然要面對高溫高壓這個問題，因此也就形成了現有的斯特林發動機的結構特性與密封技術現狀的對立問題的存在。這個問題的存在也直接導致現有的斯特林發動機的製造成本高，機體結構複雜，體積大，機體笨重，密封技術要求高，密封件使用壽命短，維護麻煩等技術難題。
實用新型內容本實用新型提供一種結構簡單、轉速高、體積小、成本低、結構簡單可靠、維護方便的新型斯特林發動機。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為—種新型斯特林發動機，包括輸出動力的中心轉軸和安裝在中心轉軸輸出端的啟動機構，所述中心轉軸的一端安裝有轉輪移氣機構，所述轉輪移氣機構包括圓柱形的殼體、 密封殼體前後兩端的隔熱邊墊、密封在殼體腔體內的做功氣體介質、半圓柱形的移氣輪和對殼體各內腔進行密封的迷宮密封裝置，所述殼體由上下兩部分半圓柱型的熱腔殼和半圓柱型的冷腔殼組成，上下兩部分熱腔殼和冷腔殼之間連接有中央隔熱密封墊，所述熱腔殼用於加熱做功氣體介質，所述冷腔殼用於冷卻做功氣體介質；所述中心轉軸上的轉輪移氣機構靠近啟動機構側安裝有風動機構，所述轉輪移氣機構與風動機構之間依次設有連通所述殼體及風動機構的熱能再生器組、導氣管組和單向分氣閥組；通過循環加熱冷卻轉輪移氣機構不同腔體內的做功氣體介質，讓轉輪移氣機構殼體內不同腔體的做功氣體介質在熱脹冷縮過程中造成不同腔體間的壓力差，令處於高壓腔體內的做功氣體介質從輪移氣機構中流出，經熱能再生器組和導氣管組後，再通過單向分氣閥組進行分流，然後推動風動機構轉動並同時帶動中心轉軸轉動並輸出動力，做功後的做功氣體介質再由單向分氣閥組分流後經過導氣管組和熱能再生器組再流迴轉輪移氣機構內的處於低壓的腔體內。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述風動機構包括裝配在中心轉軸上的第一風機和第二風機，每組風機由氣缸套、氣缸套頂、氣缸套底、裝配於氣缸套內的葉輪、裝配於葉輪上的葉片及氣缸外套座組成，在氣缸外套座內還設有有對第一風機、第二風機內的氣體介質進行密封的迷宮密封組，所述單向分氣閥組則固定在氣缸外套座上。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述上下兩部分的熱腔殼和冷腔殼配合形成四個獨立等同的第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔，並在中心轉軸上分別安裝有與第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔配合的第一移氣輪、第二移氣輪、第三移氣輪、第四移氣輪，所述第一移氣輪、第二移氣輪、第三移氣輪、 第四移氣輪均通過移氣輪安裝座固定在中心轉軸上；所述第一移氣輪和第二移氣輪以相差 180°相角通過移氣輪安裝座安裝在中心轉軸上，並與第一移氣輪腔和第二移氣輪腔一起構成第一轉輪移氣組，第一轉輪移氣組與所述熱能再生器組的部分再生器、導氣管組的部分管道、單向分氣閥組的部分閥組及第一風機組成第一循環做功系統；所述第三移氣輪和第四移氣輪也以相差180°相角通過移氣輪安裝座安裝在中心轉軸上，並與第三移氣輪腔和第四移氣輪腔一起構成第二轉輪移氣組，第二轉輪移氣組與所述熱能再生器組的部分再生器、導氣管組的部分管道、單向分氣閥組的部分閥組及第二風機組成第二循環做功系統； 所述第一轉輪做功組與第二轉輪做功組以相差90°相角安裝在中心轉軸上。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述轉輪移氣機構的迷宮密封裝置包括用於密封隔絕第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔之間連通的軸用金屬迷宮密封和座用金屬迷宮密封；所述座用金屬迷宮密封分為上下兩部分的成對設置並分別與上下兩部分熱腔殼、冷腔殼的內腔壁緊密配合，軸用迷宮密封通過密封圈和定位卡簧安裝於中心轉軸上。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述殼體的熱腔殼上連接有用於提供熱源的熱管組，冷腔殼側連接有所述熱能再生器組，所述的單向分氣閥組安裝在所述風動機構的氣缸外套座上，所述的導氣管組則安裝在單向分氣閥組與熱能再生器組之間。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述啟動機構包括啟動馬達和啟動齒輪箱， 在啟動齒輪箱內設有通過啟動馬達驅動中心轉軸轉動的齒輪組；所述啟動齒輪箱分為箱體基座和箱體封口蓋，在箱體封口蓋上設有安裝中心轉軸輸出端軸承以及輸出端高壓油封用的軸承座和油封座，在箱體基座上裝配有迷宮密封軸承座組合件、單向注油閥及放油螺絲， 迷宮密封軸承座組合件上裝配有固定中心轉軸用的軸承和密封啟動齒輪箱內部高壓潤滑油的雙向密封圈。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述中心轉軸上還設有分別與轉輪移氣機構、風動機構、啟動機構緊密配合的一些軸承和油封。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述中心轉軸末端轉輪移氣機構的隔熱墊外還設有用於密封所述殼體右側的軸承座蓋、支撐中心轉軸轉動的軸承和用於密封軸承於軸承座蓋內的封口蓋。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述導氣管組採用四條導氣管組合在一起構成，所述熱能再生器組則分由四個熱能再生器構成，每個熱能再生器的一端接口與所述轉輪移氣機構的第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔中相應的一個移氣輪腔相連通，每組再生器的另一端接口則與所述導氣管組對應的一條導氣管的一端連通，導氣管組的每條導氣管另一端與所述單向分氣閥組對應的通道連通。如上所述的一種新型斯特林發動機，所述單向分氣閥組分為四條三通分叉管道和分別設置在各條管道靠近風動機構端管道口的正、反單向閥門組成；四條三通分叉管道中每一條管道的一端與所述導氣管組對相應的導氣管相連，另外兩埠與所述正、反單向閥門分別組合後分別與所述第一風機或者第二風機的進氣口和出氣口對應連通。本實用新型的優點本實用新型通過在運動方式上採用不同於以往的旋轉運動形式來運作。通過在轉輪移氣機構內以旋轉運動形式運作的第一移氣輪、第二移氣輪、第三移氣輪、第四移氣輪帶動轉輪移氣機構各腔體內的做功氣體介質(壓縮空氣、或者是氫氣或氦氣)流轉於其加熱殼與冷卻殼之間循環受熱和冷卻，利用做功氣體介質的熱脹冷縮形成各腔體間的壓力差， 令不同腔體內的做功氣體介質產生腔體間的流動作為動力，推動風動機構運作，風動機構運作則帶動轉輪移氣機構運作，從而帶動整個發動機循環運作。採用旋轉運動形式的這種結構能大大提高機體的工作效率。另外採用旋轉運動形式，除了在中心轉軸啟動機構處， 在機器停機的時候起到對該發動機內部氣體介質進行密封的接觸型密封件外，在該發動機的其他各個動密封部位都採用了金屬迷宮密封，由於迷宮密封為無接觸式密封，因此它毋須潤滑，同時無摩擦損耗，而且允許有一定限度下熱膨脹，另外由於是金屬製造，所以可以承受比一般密封件的耐熱極限高出很多的溫度。採用這種結構方式，一是使得該種機型的極限轉速大大提高，轉速最高可達18000轉；二是本機型轉輪移氣機構內做功氣體介質預充裝壓力變得很大，根據啟動機構處採用的密封件形式的不同，其做功氣體介質預充裝壓力最高可達65Mpa，使得在相同工作環境下，該種機型的體積要比已有機型的體積大大的減小；三是採用這種密封方式，使該發動機在工作中會發生摩擦耗損的部件很少，因此大大的延長了該發動機的使用壽命和維護周期；四是採用這種密封方式後，使得該發動機機構簡單，比以往的斯特林發動機縮減了近20%的零件，而且該發動機零件材料選用比較廣泛，因此其製造成本也大大的降低了。
圖1是現有斯特林發動機α型的結構示意圖；圖2是現有斯特林發動機β型的結構示意圖；圖3是現有斯特林發動機Y型的結構示意圖；圖4是現有斯特林發動機轉子型的結構示意圖；圖5是本實用新型的爆炸結構圖；[0024]圖6是本實用新型移除該機部分殼體的主視結構立體圖；圖7是本實用新型移除轉輪移氣機構、減速箱和風動機構上半部分殼體後的內部結構關係圖；圖8是本實用新型後視結構立體圖。
具體實施方式
如圖5和圖6所示，本實施例提供一種新型斯特林發動機，包括中心轉軸1和安裝在中心轉軸1輸出端的啟動機構2，啟動機構2包括啟動馬達20和啟動齒輪箱21，在啟動齒輪箱21內設有通過啟動馬達20驅動中心轉軸1轉動的齒輪組22 (圖中未顯示齒形)，啟動齒輪箱21又分為箱體基座210和箱體封口蓋212，在箱體封口蓋212上設有軸承座2120， 在箱體基座210上裝配有迷宮密封軸承座組合件2100、單向注油閥(圖中未示)和放油螺絲(圖中未示)；在中心轉軸1的另一端安裝有轉輪移氣機構3，在中心轉軸1的啟動機構 2旁安裝有利用轉輪移氣機構3內的做功氣體介質流動來推動中心轉軸1轉動的風動機構 4，在轉輪移氣機構3與風動機構4之間依次設有熱能再生器組5、和對氣體介質進行分流控制供給給風動機構4的單向分氣閥組7以及連接熱能再生器組5和單向分氣閥組7的導氣管組6。如圖5和圖7所示，風動機構4包括安裝在在中心轉軸1相應位置上的第一風機 40和第二風機41，每組風機包括氣缸套400、氣缸套頂401、氣缸套底402、裝配於氣缸套 400內的葉輪403、固定在葉輪403上的葉片404及相應的氣缸外套座405和氣缸外套軸承安裝座406組成，在氣缸外套座405內還設有有對第一風機40、第二風機41內的氣體介質進行密封的迷宮密封組。繼續如圖5所示，轉輪移氣機構3包括圓柱形的殼體30、密封殼體30前後兩端的隔熱邊墊31、密封在殼體30腔體內的做功氣體介質、半圓柱形的移氣輪32和對殼體30內腔進行密封的迷宮密封裝置33 ；在中心轉軸1末端的隔熱邊墊31外還設有用於密封所述殼體30右側的軸承座蓋34、支撐中心轉軸1轉動的軸承35和用於密封軸承35於軸承座蓋 34內的封口蓋36。繼續如圖5所示，殼體30由上下兩部分的半圓型的熱腔殼300和半圓型的冷腔殼 301組成，熱腔殼上連接有用於提供熱源的熱管組302，冷腔殼301側連接有所述熱能再生器組5、導氣管組6和單向分氣閥組7，熱腔殼300和冷腔殼301採用中空結構，用於存儲並便於做功氣體介質在工作過程中的受熱和冷卻；其中，上下兩部分的熱腔殼300和冷腔殼 301配合形成四個獨立等同的第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔304、第三移氣輪腔305、第四移氣輪腔306，所述第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔304、第三移氣輪腔305、第四移氣輪腔306內分別設有通過移氣輪安裝座11固定在中心轉軸1上的第一移氣輪320、第二移氣輪321、第三移氣輪322、第四移氣輪323 ；所述轉輪移氣機構的迷宮密封裝置33包括用於密封隔絕第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔304、第三移氣輪腔305、第四移氣輪腔306之間連通的軸用金屬迷宮密封330和座用金屬迷宮密封331，座用金屬迷宮密封331分為上下兩部分的成對設置並分別與上下兩部分熱腔殼300、冷腔殼301的內腔壁密封配合，軸用迷宮密封330通過0型密封圈12和定位卡簧13安裝於中心轉軸1上並與座用金屬迷宮密封 331相配合。[0031]繼續如圖5和圖7所示，所述第一移氣輪320和第二移氣輪321以相差180°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1上，並與第一移氣輪腔303和第二移氣輪腔304 — 起構成第一轉輪移氣組，第一轉輪移氣組與所述熱能再生器組5的部分再生器、導氣管組6 的部分管道、單向分氣閥組7的部分閥組和第一風機40組成第一循環做功系統。所述第三移氣輪322和第四移氣輪323也以相差180°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1 上，並與第三移氣輪腔305和第四移氣輪腔306 —起構成第二轉輪移氣組，第二轉輪移氣組與所述熱能再生器組5的部分再生器、導氣管組6的部分管道、單向分氣閥組7的部分閥組和第二風機41組成第二循環做功系統；但第一轉輪移氣組與第二轉輪移氣組上的移氣輪 32安裝角度並不一致，它們是以相差90°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1上。如圖5所示，中心轉軸1上有的四個等同的移氣輪安裝座11、其分別為移氣輪安裝座110、移氣輪安裝座111、移氣輪安裝座112、移氣輪安裝座113。其上分別裝有第一移氣輪320、第二移氣輪321、第三移氣輪322、第四移氣輪323(統稱為移氣輪，結構形狀完全相同)。移氣輪安裝座110及移氣輪安裝座111為第一轉輪移氣組的組件，移氣輪安裝座112 及移氣輪安裝座113為第二轉輪移氣組組件。如圖6所示，熱能再生器組5由四個再生器組合而成，每組再生器的相應接口都分別對應地與所述的第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔304、第三移氣輪腔305、第四移氣輪腔 306相關接口相連通，而其另一端接口則與導氣管組6中對應的導氣管(圖中未示)連通； 其中，導氣管組6是由四條導氣管(圖中未示)組合在一起而成，每條導氣管的一端與所述熱能再生器組5相應的再生器埠連通，另一埠則與所述單向分氣閥組7上的相應通道相連通。所述單向分氣閥組7分為四條三通分叉管道以及組合在管道上的正、反單向閥門組成；四條三通分叉管道中的每一條管道的一端與所述導氣管組6對相應的導氣管相連， 所述風動機構4的第一風機40和第二風機41的進氣口、出氣口分別與四條三通分叉管道另外兩個裝有正、反單向閥門的埠連通。這樣，第一循環做功系統的第一轉輪移氣組和第二循環做功系統的第二轉輪移氣組就可以通過熱能再生器組5、導氣管組6和單向分氣閥組7組成的管道系統，分別獨立循環工作。工作原理簡述工作時，熱管組302受熱傳熱給轉輪移氣室3殼體30的熱腔殼300，熱腔殼300 受熱，當溫度達到啟動溫度時，通電給啟動機構2的啟動馬達20，在通電後啟動馬達20上的輸出齒輪(圖中未示)在蝸杆(圖中未示)的作用下上移，接合併通過啟動齒輪箱中減速齒輪組22驅動中心轉軸1轉動，當啟動馬達20斷電時，在啟動馬達20內部的回力彈簧 (圖中未示)的作用下，啟動馬達20上的輸出齒輪下移並與減速齒輪組22分離後完成其啟動動作。啟動後，中心轉軸1帶動轉輪移氣機構3上位於第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔 304、第三移氣輪腔305、第四移氣輪腔306內的第一移氣輪320、第二移氣輪321、第三移氣輪322、第四移氣輪323分別旋轉，從而使每個移氣腔裡的做功氣體介質在移氣腔內流轉， 不停的在殼體30熱腔殼300與殼體30冷腔殼301的作用下受熱和冷卻以達到膨脹和收縮的效果。由於第一移氣輪腔303、第二移氣輪腔304內的第一移氣輪320和第二移氣輪321 是以相差180°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1上，並與第一移氣輪腔303和第二移氣輪腔304 —起構成第一轉輪移氣組，第一轉輪移氣組與所述熱能再生器組5的部分再生器、導氣管組6的部分管道、單向分氣閥組7的部分閥組和第一風機40組成第一循環做功系統；而所述第三移氣輪322和第四移氣輪323也以相差180°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1上，並與第三移氣輪腔305和第四移氣輪腔306 —起構成第二轉輪移氣組，第二轉輪移氣組與所述熱能再生器組5的部分再生器、導氣管組6的部分管道、 單向分氣閥組7的部分閥組和第二風機41組成第二循環做功系統；但是第一轉輪移氣組與第二轉輪移氣組上的移氣輪32安裝角度又不一致，而是以相差90°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸1上，所以當第一循環做功系統的第一轉輪移氣組工作，第一移氣輪腔303內的第一移氣輪320位於殼體30的冷腔殼301邊時，第二移氣輪腔304內的第二移氣輪321則位於殼體30的熱腔殼300邊，第一移氣輪腔303內的做功氣體介質受熱膨脹，與此同時第二移氣輪腔304內的做功氣體介質則冷卻收縮，這樣，就會在第一循環做功系統的第一移氣輪腔303和第二移氣輪腔304之間形成了一個壓力差，使得第一移氣輪腔 303中的做功氣體介質通過熱能再生器組5、導氣管組6、經單向分氣閥組7分流後，通過第一風機40進氣口流入並在通過第一風機40時推動第一風機40的葉片404令第一風機40 的葉輪403轉動，進而帶動中心轉軸1跟著轉動，然後做功後的做功氣體介質再從第一風機 40出氣口流出，經單向分氣閥組7分流又經導氣管組6、熱能再生器組5後向第二移氣輪腔 304中流去，與此相反，當第二移氣輪腔304內的第二移氣輪321位於殼體30的冷腔殼301 邊時，第一移氣輪腔303內的第一移氣輪320位於殼體30的熱腔殼300邊，第二移氣輪腔 304內的做功氣體介質受熱膨脹，與此同時第一移氣輪腔303內的做功氣體介質冷卻收縮， 這時，在第一循環做功系統的第二移氣輪腔304和第一移氣輪腔303之間又形成了一個壓力差，使得第二移氣輪腔304中的做功氣體介質通過熱能再生器組5、導氣管組6、經單向分氣閥組7分流後，通過第一風機40進氣口流入，並在通過第一風機40時推動第一風機40 的葉片404令第一風機40的葉輪403轉動，進而帶動中心轉軸1轉動，然後從第一風機40 出氣口流出，再經單向分氣閥組7分流後經導氣管組6、熱能再生器組5後向第一移氣輪腔 303中流去。在第一循環做功系統工作的同時，第二循環做功系統中的第二風機41及第二轉輪移氣組亦採用和第一循環做功系統同樣的做功方式運作。不同之處在於，第二轉輪移氣組與第一轉輪移氣組上的移氣輪是以相差90°相角通過移氣輪安裝座11安裝在中心轉軸 1上，因此第二循環做功系統的運作周期與第一循環做功系統的運作周期相差90°，使該發動機機運行起來更平穩，做功效率更高。這樣，第一循環做功系統與第二循環做功系統往復交替，驅動中心轉軸1連續轉動，並可以通過中心轉軸1向外連續輸出動能。當然，本實用新型轉輪移氣機構與風動機構之間的連接控制方式還可有其他變形。總之，根據上述實施例的提示而做顯而易見的變動，以及其他凡是不脫離本實用新型實質的改動，均應包括在權利要求所述的範圍之內。
權利要求1.一種新型斯特林發動機，包括輸出動力的中心轉軸和安裝在中心轉軸輸出端的啟動機構，其特徵在於所述中心轉軸的一端安裝有轉輪移氣機構，所述轉輪移氣機構包括圓柱形的殼體、密封殼體前後兩端的隔熱邊墊、密封在殼體腔體內的做功氣體介質、半圓柱形的移氣輪和對殼體各內腔進行密封的迷宮密封裝置，所述殼體由上下兩部分半圓柱型的熱腔殼和半圓柱型的冷腔殼組成，上下兩部分熱腔殼和冷腔殼之間連接有中央隔熱密封墊，所述熱腔殼用於加熱做功氣體介質，所述冷腔殼用於冷卻做功氣體介質；所述中心轉軸上的轉輪移氣機構靠近啟動機構側安裝有風動機構，所述轉輪移氣機構與風動機構之間依次設有連通所述殼體及風動機構的熱能再生器組、導氣管組和單向分氣閥組；通過循環加熱冷卻轉輪移氣機構不同腔體內的做功氣體介質，讓轉輪移氣機構殼體內不同腔體的做功氣體介質在熱脹冷縮過程中造成不同腔體間的壓力差，令處於高壓腔體內的做功氣體介質從輪移氣機構中流出，經熱能再生器組和導氣管組後，再通過單向分氣閥組進行分流，然後推動風動機構轉動並同時帶動中心轉軸轉動並輸出動力，做功後的做功氣體介質再由單向分氣閥組分流後經過導氣管組和熱能再生器組再流迴轉輪移氣機構內的處於低壓的腔體內。
2.根據權利要求1所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述風動機構包括裝配在中心轉軸上的第一風機和第二風機，每組風機由氣缸套、氣缸套頂、氣缸套底、裝配於氣缸套內的葉輪、裝配於葉輪上的葉片及氣缸外套座組成，在氣缸外套座內還設有有對第一風機、第二風機內的氣體介質進行密封的迷宮密封組，所述單向分氣閥組則固定在氣缸外套座上。
3.根據權利要求1所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述上下兩部分的熱腔殼和冷腔殼配合形成四個獨立等同的第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔，並在中心轉軸上分別安裝有與第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔配合的第一移氣輪、第二移氣輪、第三移氣輪、第四移氣輪，所述第一移氣輪、第二移氣輪、第三移氣輪、第四移氣輪均通過移氣輪安裝座固定在中心轉軸上；所述第一移氣輪和第二移氣輪以相差180°相角通過移氣輪安裝座安裝在中心轉軸上，並與第一移氣輪腔和第二移氣輪腔一起構成第一轉輪移氣組，第一轉輪移氣組與所述熱能再生器組的部分再生器、導氣管組的部分管道、單向分氣閥組的部分閥組及第一風機組成第一循環做功系統；所述第三移氣輪和第四移氣輪也以相差180°相角通過移氣輪安裝座安裝在中心轉軸上，並與第三移氣輪腔和第四移氣輪腔一起構成第二轉輪移氣組，第二轉輪移氣組與所述熱能再生器組的部分再生器、導氣管組的部分管道、單向分氣閥組的部分閥組及第二風機組成第二循環做功系統；所述第一轉輪做功組與第二轉輪做功組以相差90°相角安裝在中心轉軸上。
4.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述轉輪移氣機構的迷宮密封裝置包括用於密封隔絕第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔之間連通的軸用金屬迷宮密封和座用金屬迷宮密封；所述座用金屬迷宮密封分為上下兩部分的成對設置並分別與上下兩部分熱腔殼、冷腔殼的內腔壁緊密配合，軸用迷宮密封通過密封圈和定位卡簧安裝於中心轉軸上。
5.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述殼體的熱腔殼上連接有用於提供熱源的熱管組，冷腔殼側連接有所述熱能再生器組，所述的單向分氣閥組安裝在所述風動機構的氣缸外套座上，所述的導氣管組則安裝在單向分氣閥組與熱能再生器組之間。
6.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述啟動機構包括啟動馬達和啟動齒輪箱，在啟動齒輪箱內設有通過啟動馬達驅動中心轉軸轉動的齒輪組；所述啟動齒輪箱分為箱體基座和箱體封口蓋，在箱體封口蓋上設有安裝中心轉軸輸出端軸承以及輸出端高壓油封用的軸承座和油封座，在箱體基座上裝配有迷宮密封軸承座組合件、 單向注油閥及放油螺絲，迷宮密封軸承座組合件上裝配有固定中心轉軸用的軸承和密封啟動齒輪箱內部高壓潤滑油的雙向密封圈。
7.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述中心轉軸上還設有分別與轉輪移氣機構、風動機構、啟動機構緊密配合的一些軸承和油封。
8.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述中心轉軸末端轉輪移氣機構的隔熱墊外還設有用於密封所述殼體右側的軸承座蓋、支撐中心轉軸轉動的軸承和用於密封軸承於軸承座蓋內的封口蓋。
9.根據權利要求3所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述導氣管組採用四條導氣管組合在一起構成，所述熱能再生器組則分由四個熱能再生器構成，每個熱能再生器的一端接口與所述轉輪移氣機構的第一移氣輪腔、第二移氣輪腔、第三移氣輪腔、第四移氣輪腔中相應的一個移氣輪腔相連通，每組再生器的另一端接口則與所述導氣管組對應的一條導氣管的一端連通，導氣管組的每條導氣管另一端與所述單向分氣閥組對應的通道連通。
10.根據權利要求9所述的一種新型斯特林發動機，其特徵在於，所述單向分氣閥組分為四條三通分叉管道和分別設置在各條管道靠近風動機構端管道口的正、反單向閥門組成；四條三通分叉管道中每一條管道的一端與所述導氣管組對相應的導氣管相連，另外兩埠與所述正、反單向閥門分別組合後分別與所述第一風機或者第二風機的進氣口和出氣口對應連通。
專利摘要本實用新型涉及一種新型斯特林發動機，包括輸出動力的中心轉軸和安裝在中心轉軸輸出端的啟動機構，所述中心轉軸的一端安裝有轉輪移氣機構，轉輪移氣機構包括圓柱形的殼體、密封殼體前後兩端的隔熱邊墊、密封在殼體腔體內的做功氣體介質、半圓柱形的移氣輪和對殼體各內腔進行密封的迷宮密封裝置，所述殼體由上下兩部分半圓柱型的熱腔殼和半圓柱型的冷腔殼組成，上下兩部分熱腔殼和冷腔殼之間連接有中央隔熱密封墊，所述熱腔殼用於加熱做功氣體介質，所述冷腔殼用於冷卻做功氣體介質；所述中心轉軸上的轉輪移氣機構靠近啟動機構側安裝有風動機構，所述轉輪移氣機構與風動機構之間依次設有連通所述殼體及風動機構的熱能再生器組、導氣管組和單向分氣閥組。
文檔編號F02G1/043GK201943839SQ20112001451
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者黃錦峰 申請人:黃錦峰