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一种分体式斯特林 发动机 活塞组件

阅读：463发布：2023-03-02

专利汇可以提供一种分体式斯特林发动机活塞组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种分体式斯特林发动机活塞组件，所述活塞组件安装在活塞杆上，所述活塞组件在活塞缸内做往复运动，所述活塞组件包括活塞环主体、活塞环副体、活塞顶和活塞底；所述活塞底与活塞杆固定连接；所述活塞底上依次安装活塞环主体和活塞顶；所述活塞环主体为开口环，所述活塞环副体放置在所述活塞环主体开口处内，且所述活塞环副体可沿所述活塞环主体周向滑动；所述活塞环主体的外径大于所述活塞顶的外径，所述活塞环主体的外径大于活塞底的外径。本发明可以实现活塞环的张紧度可随气缸压力瞬态实时调节，能在保证气缸密封的前提下减小摩擦阻力。，下面是一种分体式斯特林发动机活塞组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种分体式斯特林发动机活塞组件，所述活塞组件安装在活塞杆上，所述活塞组件在活塞缸(7)内做往复运动，其特征在于，所述活塞组件包括活塞环主体(1)、活塞环副体(2)、活塞顶(3)和活塞底(4)；所述活塞底(4)与活塞杆固定连接；所述活塞底(4)上依次安装活塞环主体(1)和活塞顶(3)；所述活塞环主体(1)为开口环，所述活塞环副体(2)放置在所述活塞环主体(1)开口处内，且所述活塞环副体(2)可沿所述活塞环主体(1)周向滑动；所述活塞环主体(1)的外径大于所述活塞顶(3)的外径。
2.根据权利要求1所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述活塞环副体(2)内径与活塞环主体(1)内径相同。
3.根据权利要求1所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述活塞环主体(1)在环内方向均布设有凸起圆弧(6)。
4.根据权利要求3所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述凸起圆弧(6)不少于2个。
5.根据权利要求3所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述活塞环主体(1)开口处位于两个凸起圆弧(6)之间。
6.根据权利要求1所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述活塞环主体(1)的外径与所述活塞顶(3)的外径之差至少为0.1mm。
7.根据权利要求1所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，所述活塞环主体(1)的开口环呈“凸”型，所述活塞环副体(2)呈“凸”型。
8.根据权利要求7所述的分体式斯特林发动机活塞组件，其特征在于，“凸”型所述活塞环主体(1)的上凸部分弧长为L11，“凸”型所述活塞环主体(1)的下凸部分弧长为L12；所述活塞环副体(2)上凸部分弧长为L21，所述活塞环副体(2)下凸部分弧长为L22，则L11-L21≤L12-L22。

说明书全文

一种分体式斯特林发动机 活塞组件

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机活塞领域，特别涉及一种分体式斯特林发动机活塞组件。

背景技术

[0002] 斯特林发动机具有结构简单、效率高、寿命长、噪音低、振动小等优点，加热方式灵活，可以使用化石燃料、太阳能、生物质能以及工业废热作为热源，属环境友好型热机。斯特林发动机的活塞环在高温、高压、高载荷和无润滑油的恶劣工况下工作，其摩擦损失占总运动件摩擦损失的40％-50％，摩擦磨损严重，严重影响了活塞环的使用寿命，从而限制了斯特林发动机机性能的提高。另外，活塞环密封的好坏也会直接影响斯特林热机性能的提高。

[0003] 斯特林发动机的配气活塞一般由活塞头、活塞杆、活塞轴套、柔性弹簧组、活塞底座和底座螺母组成，零件数量多，体积比较大，密封性差。现有的适用于斯特林发动机的活塞，如中国专利90103377.4，斯特林发动机的活塞环组件，由两个主活塞环和一个张紧环组成。把原来两个主活塞环平的接触表面用斜表面替代，这样设计防转装置只减少了一个内环零件，整个活塞组件的零件数依然很多，而且比较复杂。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种分体式斯特林发动机活塞组件，其活塞环的张紧度可随气缸压力瞬态实时调节，能在保证气缸密封的前提下减小摩擦阻力。

[0005] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

[0006] 一种分体式斯特林发动机活塞组件，所述活塞组件安装在活塞杆上，所述活塞组件在活塞缸内做往复运动，所述活塞组件包括活塞环主体、活塞环副体、活塞顶和活塞底；所述活塞底与活塞杆固定连接；所述活塞底上依次安装活塞环主体和活塞顶；所述活塞环主体为开口环，所述活塞环副体放置在所述活塞环主体开口处内，且所述活塞环副体可沿所述活塞环主体周向滑动；所述活塞环主体的外径大于所述活塞顶的外径，所述活塞环主体的外径大于活塞底的外径。

[0007] 进一步，所述活塞环副体内径与活塞环主体内径相同。

[0008] 进一步，所述活塞环主体在环内方向均布设有凸起圆弧。

[0009] 进一步，所述凸起圆弧不少于2个。

[0010] 进一步，所述活塞环主体开口处位于两个凸起圆弧之间。

[0011] 进一步，所述活塞环主体的外径与所述活塞顶的外径之差至少为0.1mm。

[0012] 进一步，所述活塞环主体的开口处呈“凸”型，所述活塞环副体呈“凸”型。

[0013] 进一步，“凸”型所述活塞环主体的上凸部分弧长为L11，“凸”型所述活塞环主体的下凸部分弧长为L12；所述活塞环副体上凸部分弧长为L21，所述活塞环副体下凸部分弧长为L22；L11-L21≤L12-L22。

[0014] 本发明的有益效果在于：

[0015] 1.本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件，通过所述活塞环主体与所述活塞环副体的配合，在保证密封气缸工质的前提下，其活塞环主体的张紧度随缸内压力瞬态实时调节，可以达到减小活塞环与气缸之间的摩擦磨损的效果。

[0016] 2.本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件，通过活塞环主体在环内方向均布设有凸起圆弧，保证所述活塞环主体的强度，但又不会较大增加活塞环主体的壁厚。

[0017] 3.本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件，通过“凸”型所述活塞环主体与活塞环副体的上下凸起部分之间的间隙不同，可以控制活塞环副体的滑动范围，从而达到减小活塞环与气缸壁之间的摩擦磨损的效果。附图说明

[0018] 图1为本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件三维图。

[0019] 图2为本发明所述的所述活塞环主体与活塞环副体装配图。

[0020] 图3为本发明所述的活塞环主体开口处结构图。

[0021] 图4为本发明所述的活塞环副体的三维结构图。

[0022] 图5为本发明所述的活塞环副体与活塞环主体弧长尺寸示意图。

[0023] 图6为本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件安装图。

[0024] 图中：

[0025] 1-活塞环主体；2-活塞环副体；3-活塞顶；4-活塞底；5-紧固螺钉；6-凸起圆弧；7-活塞缸。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0027] 如图1所示，本发明所述的分体式斯特林发动机活塞组件，所述活塞组件安装在活塞杆上，所述活塞组件在活塞缸7内做往复运动，所述活塞组件包括活塞环主体1、活塞环副体2、活塞顶3和活塞底4；所述活塞底4与活塞杆固定连接；所述活塞底4上通过紧固螺钉5依次安装活塞环主体1和活塞顶3；如图2和图3所示，所述活塞环主体1为开口环，所述活塞环主体1开口处呈“凸”型，所述活塞环副体2放置在所述活塞环主体1“凸”型开口处内，且所述活塞环副体2可沿所述活塞环主体1周向滑动；如图4所示，所述活塞环副体2也可以外形呈“凸”型，所述“凸”型的活塞环副体2台阶面与“凸”型的活塞环主体1开口处的台阶面贴合，所述“凸”型的活塞环副体2可以在活塞环主体1开口处沿台阶面滑动；所述活塞环主体1的外径大于所述活塞顶3的外径，所述活塞环主体1的外径大于活塞底4的外径。所述活塞环主体1的外径与所述活塞顶3的外径之差至少为0.1mm。

[0028] 如图5所示，所述活塞环副体2内径与活塞环主体1内径相同。但是本发明的活塞环副体2内径与活塞环主体1内径不一定相同，图5仅仅为实施例的一种。

[0029] 如图2所示，所述活塞环主体1在环内方向均布设有凸起圆弧6，所述凸起圆弧6不少于2个。所述活塞环主体1开口处位于两个凸起圆弧6之间。这样可以保证所述活塞环主体的强度，但又不会较大增加活塞环主体的壁厚。

[0030] 如图5所示，“凸”型所述塞环主体1的上凸部分弧长为L11，“凸”型所述塞环主体1的下凸部分弧长为L12；所述活塞环副体2上凸部分弧长为L21，所述活塞环副体2下凸部分弧长为L22；L11-L21≤L12-L22。

[0031] 如图6所示，气缸压力作用在所述活塞环副体2的内表面上，提供使所述活塞环主体1与所述活塞环副体2贴合的力来密封缸内工质。气缸压力作用在所述活塞环主体1的内表面上，提供使活塞环主体1张紧的力，所述活塞环主体1发生形变。当气缸压力变大时，所述活塞环主体1开口处的间隙变大，外径变大，作用在活塞缸7缸壁上的压力变大，所述活塞环主体1与活塞缸7缸壁之间的摩擦损失变大；当气缸压力变小时，所述活塞环主体1开口处的间隙变小，外径变小，作用在活塞缸7缸壁上的压力变小，所述活塞环主体1与活塞缸7缸壁之间的摩擦损失变小。

[0032] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

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