CN205349627U

CN205349627U - 利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置

Info

Publication number: CN205349627U
Application number: CN201620134846.9U
Authority: CN
Inventors: 晏子俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2026-02-23

Abstract

本实用新型是一种利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，包括滚筒以及用于驱动滚筒转动的驱动总成，驱动总成包括位于滚筒轴线位置的支撑轴，安装在支撑轴上的单向轴承以及通过单向轴承安装在支撑轴上的链轮，链轮上安装有链条；驱动总成还包括外端分别连接在滚筒上的形状记忆弹簧和回位弹簧，形状记忆弹簧和回位弹簧的内端分别连接链条的两端；还包括换热箱，滚筒的一部分位于换热箱内。属于低温热源驱动做功装置，结构简单，运行安全可靠并且运行费用低。

Description

利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置。

背景技术

生产工艺中排放的没有被利用的高于环境温度的热水、热气等物质所载有的热能称为余热。据统计，我国各行业的余热总资源占其燃料消耗总量的17%～67%，可回收利用的余热资源仅占全部余热资源的60%左右。

比如，干法水泥熟料生产企业中由窑头熟料冷却机和窑头尾预热器排出的350℃左右的废气，其浪费热能大约为水泥熟料燃烧系统热耗能的35%左右。火电厂热效率约为28%～38%，燃料燃烧的总热量中，约有50%～60%的热能随冷却水排放到自然环境中去，带来资源的巨大浪费。

形状记忆合金弹簧受热和冷却时长度会发生变化，形状恢复的推动力是由加热下母相与马氏体相的自由能之差产生的，恢复力高达500Mpa。但目前尚没有一种利用形状记忆合金弹簧做功将余热能转换成机械能的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，充分利用余热热能，以降低做功装置的运行成本。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，包括滚筒以及用于驱动所述滚筒转动的驱动总成，其特征在于：所述驱动总成包括位于滚筒轴线位置的支撑轴，安装在支撑轴上的单向轴承以及通过单向轴承安装在支撑轴上的链轮，所述链轮上安装有链条；所述驱动总成还包括外端分别连接在所述滚筒上的形状记忆弹簧和回位弹簧，形状记忆弹簧和回位弹簧的内端分别连接所述链条的两端；所述利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置还包括换热箱，所述滚筒的一部分位于所述换热箱内。

所述单向轴承有若干个，每一个单向轴承上安装有一个链轮，每一个链轮上均安装有一条链条，每一条链条的一端连接有一根外端与滚筒内壁相连接的形状记忆弹簧，另一端连接有一根外端与滚筒内壁相连接的回位弹簧。

它还包括安装在支撑轴上的支撑轴承以及用于支撑所述滚筒的刚性支架，刚性支架内端与支撑轴承连接，外端与滚筒连接。

所述支撑轴安装在主支架上。

本实用新型的积极效果在于：

一、本实用新型属于低温热源驱动做功装置，结构简单，运行安全可靠并且运行费用低。

二、形状记忆合金弹簧受热和冷却时长度会发生变化，形状恢复的推动力是由加热下母相与马氏体相的自由能之差产生的，恢复力高达500Mpa；形状记忆合金弹簧不仅抗疲劳性能优越（超过500万次），而且伸缩量大，自由长度45mm时伸长后长度可达200mm。

三、本实用新型具有无震动，无噪声，无污染的突出优点，并且不受温度以外任何因素的影响。

四、本实用新型还可以利用太阳能、地热等其它低温热源做功发电。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的侧面示意图，图中省略了主支架和刚性支架。

图3是本实用新型驱动总成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

如图1、2所示，本实用新型的实施例包括滚筒5以及用于驱动所述滚筒5转动的驱动总成7。本实用新型的实施例还包括主支架2，主支架2上安装有支撑轴3，支撑轴3上安装有支撑轴承4以及用于支撑滚筒5的刚性支架6，刚性支架6内端与支撑轴承4连接，外端与滚筒5的内壁相连接。

如图3，所述驱动总成7包括位于滚筒5轴线位置的支撑轴3，安装在支撑轴3上的单向轴承75以及通过单向轴承75安装在支撑轴3上的链轮74，所述链轮74上安装有链条73。所述驱动总成7还包括外端分别连接在所述滚筒5的内壁上的形状记忆弹簧71和回位弹簧72，形状记忆弹簧71和回位弹簧72的内端分别连接所述链条73的两端。

仍如图1和图2，所述单向轴承75有若干个，每一个单向轴承75上安装有一个链轮74，每一个链轮74上均安装有一条链条73，每一条链条73的一端连接有一根外端与滚筒5内壁相连接的形状记忆弹簧71，另一端连接有一根外端与滚筒5内壁相连接的回位弹簧72。

本实用新型的实施例还包括安装在主支架2上的换热箱1，所述滚筒5的一部分位于所述换热箱1内。

使用时，换热箱1内有换热介质，比如余热废气，利用余热废气加热的水，或者冷媒介质等。

当换热箱1内注入热水后，随着滚筒5转动，形状记忆弹簧71浸入到热水中时受热并收缩做功，拉动滚筒5转动，该形状记忆弹簧71出水并自然冷却，长度复原，后一形状记忆弹簧71随之浸入到热水中，如此循环，使滚筒5周而复始转动做功。

Claims

1.利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，包括滚筒（5）以及用于驱动所述滚筒（5）转动的驱动总成，其特征在于：所述驱动总成包括位于滚筒（5）轴线位置的支撑轴（3），安装在支撑轴（3）上的单向轴承（75）以及通过单向轴承（75）安装在支撑轴（3）上的链轮（74），所述链轮（74）上安装有链条（73）；所述驱动总成还包括外端分别连接在所述滚筒（5）上的形状记忆弹簧（71）和回位弹簧（72），形状记忆弹簧（71）和回位弹簧（72）的内端分别连接所述链条（73）的两端；所述利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置还包括换热箱（1），所述滚筒（5）的一部分位于所述换热箱（1）内。

2.如权利要求1所述的利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，其特征在于：所述单向轴承（75）有若干个，每一个单向轴承（75）上安装有一个链轮（74），每一个链轮（74）上均安装有一条链条（73），每一条链条（73）的一端连接有一根外端与滚筒（5）内壁相连接的形状记忆弹簧（71），另一端连接有一根外端与滚筒（5）内壁相连接的回位弹簧（72）。

3.如权利要求1或2所述的利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，其特征在于：它还包括安装在支撑轴（3）上的支撑轴承（4）以及用于支撑所述滚筒（5）的刚性支架（6），刚性支架（6）内端与支撑轴承（4）连接，外端与滚筒（5）连接。

4.如权利要求1或2所述的利用形状记忆合金弹簧做功将热能转换成机械能的装置，其特征在于：所述支撑轴（3）安装在主支架（2）上。