CN207847800U - V型传动斯特林发动机用机身以及v型传动斯特林发动机 - Google Patents

Abstract

一种V型传动斯特林发动机用机身，包括有机身本体，于机身本体上设置有用于安装缸套的缸套孔，缸套孔以四个为一组、并形成有套孔单元，在套孔单元中：相对的两个缸套孔相对于机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相同；相邻的两个缸套孔相对于机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相异。本实用新型还提供了一种安装有上述机身的V型传动斯特林发动机。本实用新型提出的V型传动斯特林发动机用机身，由于机身采用V型设计，且四个缸的缸套孔轴向与机身中轴向夹角两两不同，该结构可使斯特林发动机的缸心距下降50％以上，从而使得结构非常紧凑。本实用新型提供的机身具有工质流道一致、冷却水道均匀、结构简单紧凑、工艺性好、重量轻等优点。

Description

V型传动斯特林发动机用机身以及V型传动斯特林发动机

技术领域

本实用新型涉及动力设备技术领域，具体为一种V型传动斯特林发动机用机身以及一种V型传动斯特林发动机。

背景技术

斯特林发动机是一种外部供热(或燃烧)的活塞式发动机，它以气体作工质，按闭式回热循环的方式进行工作。斯特林发动机主要由外部供热(燃烧)系统、工作循环系统(热能—机械能转换系统)和传动系统(机械能输出系统)组成。

斯特林发动机包括有机身，机身是斯特林发动机工作循环组件的骨架，作为整机的基体，机身上安装有加热器、回热器、冷却器、缸套等组件，机身内部设有冷却水系统和工质系统的循环回路，机身的上部连接外燃系统，机身的下部连接传动系统，因此，机身是斯特林发动机的关键零部件之一。

请参考图1和图2，其中，图1为现有技术中一种典型的四缸双作用U型传动斯特林发动机机身的结构示意图；图2为现有技术中一种典型的四缸双作用U型传动斯特林发动机机身的剖面结构示意图。

对于传统的四缸双作用U型传动斯特林发动机来说，U型传动斯特林发动机有两根曲轴以及一根传动轴，传动轴通过传动系统与两根曲轴实现动力连接，这样在一个机身内部就需要安装三根轴类部件，这样就会使得斯特林发动机整机结构复杂，其机身结构也就相应变得复杂，机身结构复杂，其生产制造难度也就更大。

综上所述，如何对U型传动斯特林发动机进行结构优化，从而简化其系统构成，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型公布了一种V型传动斯特林发动机用机身以及安装有该机身的V型传动斯特林发动机，该V型传动斯特林发动机用机身具有结构紧凑、加工工艺性好等特点。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种V型传动斯特林发动机用机身，包括有机身本体，于所述机身本体上设置有用于安装缸套的缸套孔，于所述机身本体的上侧面为安装平面，于所述机身本体的下部为用于与曲轴箱连接的连接部，所述缸套孔以四个为一组、并形成有套孔单元，在一个所述套孔单元中、四个所述缸套孔环绕设置，其中：相对的两个所述缸套孔相对于所述机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相同；相邻的两个所述缸套孔相对于所述机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相异。

优选地，于所述机身本体上设置有多组所述套孔单元，每一个所述套孔单元均对应设置有一个所述安装平面；所述安装平面具有四个平面单元，四个所述平面单元与所述套孔单元中的四个所述缸套孔一一对应，其中，所述平面单元和与其对应的所述缸套孔的孔轴线垂直。

优选地，于所述平面单元的上侧面固定设置有加热器，所述加热器通过螺栓固定设置于所述机身本体上。

优选地，所述连接部为呈V型的圆台形结构。

优选地，于所述机身本体的内部设置有冷却水流道以及工质流道，于所述机身本体的侧面上开设有与所述冷却水流道连通的入水口以及出水口。

优选地，所述机身本体为不锈钢锻造机身本体。

基于上述V型传动斯特林发动机用机身，本实用新型还提供了一种V型传动斯特林发动机，包括有机身、曲轴箱以及缸套，其中，所述机身为如上述的V型传动斯特林发动机用机身；所述机身上设置有缸套孔，所述缸套设置于所述缸套孔中，所述曲轴箱设置有于所述机身的下部。

优选地，所述曲轴箱内设置有传动曲轴，所述缸套设置于所述缸套孔内、所述缸套的中轴线与所述传动曲轴的中轴线相交。

优选地，所述机身与所述曲轴箱螺栓连接。

本实用新型提供了一种V型传动斯特林发动机用机身以及一种安装有该机身的V型传动斯特林发动机。本实用新型提出的V型传动斯特林发动机用机身，由于机身采用V型设计，即各缸套孔为非平行布置，且四个缸的缸套孔轴向与机身中轴向夹角两两不同，由于采用了V型结构设计，可使斯特林发动机的缸心距下降50％以上，从而使得机身结构非常紧凑。通过上述结构设计，本实用新型具有工质流道一致、冷却水道均匀、结构简单紧凑、工艺性好、重量轻等优点。本实用新型提供的V型传动斯特林发动机采用了单曲轴传动，由于V型传动采用了一根曲轴，其能够降低斯特林发动机的运行噪声、减小传动过程中能量的损耗以及提高发动机机械效率等作用，更重要的是，本发明结构得到了简化，其整机的制造难度显著下降。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本申请的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为现有技术中一种典型的四缸双作用U型传动斯特林发动机机身的结构示意图；

图2为现有技术中一种典型的四缸双作用U型传动斯特林发动机机身的剖面结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身的结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身的剖面结构示意图；

图5为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身上设置的冷却水流道模型的结构示意图；

在图3至图5中，附图标号说明如下：

机身本体1、缸套孔2、连接部3、平面单元4、冷却水流道5、入水口6、出水口7。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

请参考图3至图5，其中，图3为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身的结构示意图；图4为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身的剖面结构示意图；图5为本实用新型一种实施例中V型传动斯特林发动机用机身上设置的冷却水流道模型的结构示意图。

本实用新型提供了一种V型传动斯特林发动机用机身，包括有机身本体1，于机身本体1上设置有用于安装缸套的缸套孔2，机身本体1的上侧面为安装平面，于机身本体1的下部为用于与曲轴箱连接的连接部3。

本实用新型提供的V型传动斯特林发动机采用了单曲轴传动，该V型传动斯特林发动机包括有机身，在机身上设置有缸套(用于安装单个斯特林发动机本体)，在机身上设置了曲轴箱，在曲轴箱的内部设置了一根曲轴，曲轴与单个斯特林发动机本体动力连接从而实现动力输出，在机身上安装的缸套设置有多个，并且，多个缸套相对于机身的中心线而言具有一定的夹角，以便使安装在缸套中的活塞轴线一起指向曲轴。由于V型传动采用了一根曲轴，其能够降低斯特林发动机的运行噪声、减小传动过程中能量的损耗以及提高发动机机械效率等作用，更重要的是，本发明结构得到了简化，其整机的制造难度显著下降。

本实用新型提出的V型传动斯特林发动机用机身，由于机身采用V型设计，即各缸套孔2为非平行布置，且四个缸的缸套孔2轴向与机身中轴向夹角两两不同，由于采用了V型结构设计，可使斯特林发动机的缸心距下降50％以上，从而使得结构非常紧凑。通过上述结构设计，本实用新型具有工质流道一致、冷却水道均匀、结构紧凑、工艺性好、重量轻等优点。

本实用新型还提供了一种V型传动斯特林发动机，包括有机身、曲轴箱以及缸套，其中，机身为如上述V型传动斯特林发动机用机身；机身上设置有缸套孔2，缸套设置于缸套孔2中，曲轴箱设置有于机身的下部。

具体地，曲轴箱内设置有传动曲轴，缸套设置于缸套孔2内、缸套的中轴线与传动曲轴的中轴线相交。

具体地，机身与曲轴箱螺栓连接。

在本实用新型中，为了使得斯特林发动机平稳运行，缸套需要设置至少四个，因此，缸套孔也就至少设置有四个。

在一个套孔单元中、四个缸套孔2环绕设置，其中：相对的两个缸套孔2相对于机身本体1的中心线具有夹角(沿垂直于机身本体1的中心线的视角，上述的两个相对的缸套孔2呈V型结构)、且夹角度数相同；相邻的两个缸套孔2相对于机身本体1的中心线具有夹角、且夹角度数相异。

本实用新型采用V型结构机身，适用于V型传动斯特林发动机，该机身结构紧凑，大幅降低了斯特林发动机的缸心距，且设计时充分考虑了加工工艺性，能够满足V型传动斯特林发动机的功能需求。

机身本体1上布置有四个斯特林发动机缸套安装孔，且四个缸套孔2的角度与机身本体1的中轴线的夹角两两不同。斯特林发动机的缸套、冷却器均布置在该孔内，机身本体1的上端与加热器连接，机身本体1的下端与曲轴箱连接。

由于大功率斯特林发动机工质压力较高，最高达20MPa以上，机身在斯特林发动机工作时，机身与加热器连接处的螺纹部位承受很大的交变机械负荷和热负荷，且斯特林发动机的燃烧产物中通常也含有腐蚀性的硫化物、碳酸等，机身内部流通的冷却水也具有一定的腐蚀性。故机身材料选择不锈钢并采用锻造方式获得，该材料不但具有较好的耐腐蚀性能，还具有较好的力学性能，综合性能较好。

在本实用新型中，于平面单元4的上侧面固定设置有加热器，加热器通过螺栓固定设置于机身本体1上。

机身本体1的下部为连接部3，连接部3为呈V型的圆台形结构，机身本体1的下部呈V型设计，和曲轴箱上部同样呈V型设计的平面通过一定数量的螺栓相连。

具体地，于机身本体1上设置有多组套孔单元，每一个套孔单元均对应设置有一个安装平面；安装平面具有四个平面单元4，四个平面单元4与套孔单元中的四个缸套孔2一一对应，其中，平面单元4和与其对应的缸套孔2的孔轴线垂直。机身本体1的上部设计有四个大平面，分别和缸套孔2轴线垂直。该平面和带法兰的加热器连接，该平面上布置了加热器螺钉安装孔。

于机身本体1的内部设置有冷却水流道5以及工质流道，于机身本体1的侧面上开设有与冷却水流道5连通的入水口6以及出水口7。

机身内设有冷却水流道5，外侧包括入水口6和出水口7。通过流动计算，合理的布置流道结构，可以保证各个缸中水流量分配一致。机身内部设有工质流道，保证相邻两缸之间工质流通。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种V型传动斯特林发动机用机身，包括有机身本体，于所述机身本体上设置有用于安装缸套的缸套孔，所述机身本体的上侧面为安装平面，所述机身本体的下部为用于与曲轴箱连接的连接部，其特征在于，

所述缸套孔以四个为一组、并形成有套孔单元，在一个所述套孔单元中、四个所述缸套孔环绕设置，其中：相对的两个所述缸套孔相对于所述机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相同；相邻的两个所述缸套孔相对于所述机身本体的中心线具有夹角、且夹角度数相异。

2.根据权利要求1所述的V型传动斯特林发动机用机身，其特征在于，于所述机身本体上设置有多组所述套孔单元，每一个所述套孔单元均对应设置有一个所述安装平面；

所述安装平面具有四个平面单元，四个所述平面单元与所述套孔单元中的四个所述缸套孔一一对应，其中，所述平面单元和与其对应的所述缸套孔的孔轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的V型传动斯特林发动机用机身，其特征在于，

于所述平面单元的上侧面固定设置有加热器，所述加热器通过螺栓固定设置于所述机身本体上。

4.根据权利要求1所述的V型传动斯特林发动机用机身，其特征在于，

所述连接部为呈V型的圆台形结构。

5.根据权利要求1所述的V型传动斯特林发动机用机身，其特征在于，

于所述机身本体的内部设置有冷却水流道以及工质流道，于所述机身本体的侧面上开设有与所述冷却水流道连通的入水口以及出水口。

6.根据权利要求1至5任一项所述的V型传动斯特林发动机用机身，其特征在于，

所述机身本体为不锈钢锻造机身本体。

7.一种V型传动斯特林发动机，包括有机身、曲轴箱以及缸套，其特征在于，

所述机身为如权利要求1至6任一项所述V型传动斯特林发动机用机身；

所述机身上设置有缸套孔，所述缸套设置于所述缸套孔中，所述曲轴箱设置有于所述机身的下部。

8.根据权利要求7所述的V型传动斯特林发动机，其特征在于，

所述曲轴箱内设置有传动曲轴，所述缸套设置于所述缸套孔内、所述缸套的中轴线与所述传动曲轴的中轴线相交。

9.根据权利要求7或8所述的V型传动斯特林发动机，其特征在于，

所述机身与所述曲轴箱螺栓连接。