CN206845882U - 一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节 - Google Patents
一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节 Download PDFInfo
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Abstract
一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节，自动调整发动机活塞与气缸之间的同轴度、减小活塞和气缸之间摩擦及材料磨损。该弹性球头式万向节的球头上、下盖之间无固定连接，利用弹簧的可压缩性避免球头和球头盖之间抱死，解决了高温工况下原球头式万向节容易失去调向功能、活塞和气缸容易损伤卡死的问题，提高了斯特林发动机的可靠性及使用寿命。另外，该弹性球头式万向节通过在球头、球头盖、和弹簧压盖上开孔形成气道，利用气流换热降低万向节各个零部件的温度，保证高温工况下万向节调向功能正常。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节，高温工况下，活塞在受到侧向附加荷载时，可自动调整活塞与气缸之间的同轴度、减小活塞和气缸之间摩擦及材料磨损，提高斯特林发动机的可靠性及使用寿命。
背景技术
斯特林发动机技术特性决定了活塞和气缸之间必须是间隙配合，其范围一般限制在0.05mm左右。该工况条件下，如果使用液体润滑剂，高温碳化后产生的粉尘颗粒，一旦嵌入活塞和气缸之间，很容易造成活塞和气缸之间卡死，因此斯特林发动机的活塞和气缸之间工作状况为干摩擦。另外，由于摩擦副之间间隙很小，相关零部件的加工和装配精度要求很高，因此斯特林发动机的可靠性及寿命较难保证，其应用也受到限制。
现有的一种应用于斯特林制冷机的球头式万向节，球头被限定在球头上盖和球头下盖之间，球头上盖和球头下盖之间通过螺纹连接。活塞在受到侧向附加荷载时，可围绕球头自由旋转，自动调整活塞与气缸之间的同轴度，避免摩擦副材料损伤、卡死，提高斯特林制冷机可靠性及使用寿命。但是，该球头式万向节，由于球头上盖和球头下盖之间螺纹连接固定、抱紧球头，在斯特林发动机高温工作环境下，各部件均受热膨胀，球头和球头盖之间容易抱死，很难自由转动。因此，该球头式万向节结构在高温工况下，无法实现万向节调向功能。
发明内容
为了解决斯特林发动机高温工况下，上述球头式万向节容易失去调向功能、活塞和气缸容易损伤卡死的问题，本实用新型提供一种弹性球头式万向节，在高温工况下，利用弹簧的可压缩性避免球头和球头盖之间抱死，同时在球头和球头盖上开孔形成气道，利用气流换热降低万向节各个零部件的温度，保证万向节调向功能正常。
实现本实用新型的技术方案如下：
该弹性球头式万向节主要包括：弹簧、弹簧压盖、球头、球头上盖、和球头下盖，弹簧压盖与活塞焊接固定，球头被限定在球头上盖和球头下盖之间，球头上、下盖之间无固定连接，弹簧被弹簧压盖压在球头上盖上方，弹簧压盖与球头下盖螺纹连接，通过调节螺纹，可使弹簧压缩产生预应力，该预应力将球头上盖顶紧在球头上方，球头下盖中心开设圆孔，球头一端延伸为球头杆，球头杆自球头下盖中心圆孔穿出，球头在径向方向仅可通过压缩弹簧微量移动，但在轴向方向可灵活旋转。在高温工况下，该万向节的球头和球头盖受热膨胀，球头上盖反向压缩弹簧，避免球头和球头盖之间抱死，另外该万向节在球头、球头盖和弹簧压盖上开孔形成气道，利用气流换热降低万向节各个零部件的温度，保证万向节结构调向功能正常。
该实用新型的有益效果是，高温工况下，斯特林发动机活塞运动中受到侧向附加荷载时，可围绕球头自由旋转，自动调整活塞与气缸之间的同轴度，避免摩擦副材料损伤卡死，提高斯特林发动机的可靠性及使用寿命。
附图说明
图1是本发明所涉及的弹簧球头式万向节的结构示意图；
图中：1、气缸 2、活塞 3、弹簧压盖 4、弹簧 5、球头上盖 6、球头下盖 7、球头 8、球头杆 9、球头水平通孔 10、球头下盖侧边通孔 11、球头上通孔 12、球头上盖通孔 13、弹簧压盖通孔。
具体实施方式
如图1所示，弹簧压盖（3）与活塞（2）焊接固定，球头（7）被限定在球头上盖（5）和球头下盖（6）之间，球头上、下盖之间无固定连接，弹簧（4）被弹簧压盖（3）压在球头上盖（5）上方，弹簧压盖（5）与球头下盖（6）螺纹连接，通过调节螺纹，可使弹簧（4）压缩产生预应力，该预应力将球头上盖（5）顶紧在球头（7）上方，球头下盖（6）中心开设圆孔，球头下端延伸为圆柱状球头杆（8），球头杆（8）自球头下盖（6）中心圆孔穿出,球头（7）在径向方向仅可通过压缩弹簧（4）微量移动，但在轴向方向可灵活旋转。
球头（7）沿水平方向开设有球头水平通孔（9）、自球头中心垂直向上开设球头上通孔（11），球头下盖侧面对称开设两个球头下盖侧边通孔（10），球头上盖（5）中心开设有球头上盖通孔（12），弹簧压盖中心开设弹簧压盖通孔（13），上述通孔（9）、（10）、（11）、（12）、（13）相互连接形成气道，斯特林发动机工作时，活塞（2）上下运动，利用气流换热降低万向节各个零部件的温度，保证万向节调向功能正常。
Claims (3)
1.一种应用于斯特林热机的弹性球头万向节，主要包括：活塞、弹簧、弹簧压盖、球头、球头上盖、球头下盖，其特征在于：弹簧压盖与活塞焊接固定，球头被限定在球头上盖和球头下盖之间，球头上、下盖之间无固定连接，弹簧被弹簧压盖压在球头上盖上方，弹簧压盖与球头下盖螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的应用于斯特林热机的弹性球头万向节，其特征在于：球头下盖中心开设圆孔，球头一端延伸为球头杆，球头杆自球头下盖中心圆孔穿出。
3.根据权利要求1所述的应用于斯特林热机的弹性球头万向节，其特征在于：球头中心水平方向、球头自中心向上、球头下盖两侧、及球头上盖中心均开设通孔，上述所有通孔组合形成气路通道。
Priority Applications (1)
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| CN201720567884.8U CN206845882U (zh) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节 |
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| CN201720567884.8U CN206845882U (zh) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 一种应用于斯特林发动机的弹性球头式万向节 |
Publications (1)
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| CN206845882U true CN206845882U (zh) | 2018-01-05 |
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| CN (1) | CN206845882U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108656785A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-10-16 | 商丘师范学院 | 一种手动压力供油绘画装置 |
| CN113482667A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-10-08 | 重庆交通大学 | 一种适应两向变形的隧道钢架连接装置 |
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2017
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