一种斯特林发动机的加热器的组装夹具以及组装方法
【专利摘要】本发明提供了一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其结构简单，组装斯特林发动机的加热器方便快捷，提高了生产效率，包括底座，底座上设有与加热器的底板相配合的台阶，底座两侧上设有垂直于底座设置的调节杆，调节杆上套装有下调节螺母，搁板穿过调节杆支撑在下调节螺母上，上调节螺母穿过调节杆压装在搁板的上表面上，两侧的搁板上通过螺栓固定有压板，压板的前端设有与加热器的顶板相配合的压紧块，压紧块上设有与加热器的后排加热管相匹配的导向槽，底座上分别对应加热器的后排加热管设有后排定位孔，底座上分别对应加热器的前排加热管设有前排定位孔，同时，本发明还提供了斯特林发动机的加热器的组装方法。
【专利说明】
一种斯特林发动机的加热器的组装夹具以及组装方法
技术领域
[0001]本发明涉及斯特林发动机技术领域，具体为一种斯特林发动机的加热器的组装夹具以及组装方法。
【背景技术】
[0002]斯特林发动机是一种外部加热的闭式循环活塞式发动机，在斯特林发动机封闭的气缸内充有一定容积的工质，气缸内活塞的上部为热腔，气缸内活塞的下部为冷腔，热腔主要起着膨胀左右，冷腔主要起着压缩作用，带动活塞运动做功，斯特林发动机系统通常分为5个组成部分:热腔，加热器、回热器、冷却器和冷腔。
[0003]其中斯特林发动机单缸加热器的加热管呈扇形布置，四个缸体的加热器正好可以通过集气管端面相连接，围成一个圆形的笼状，加热管分为前排、后排两圈。见图1、图2的斯特林发动机单缸加热器，加热管通过顶板4和底板5连接，加热管设计成“η”字形，分成前后两排，前排加热管I直接面对燃烧产生的高温燃气，换热效果较好，而后排加热管2与高温燃气距离燃气距离较远，燃气的温度和流动速度也更低，因此前后排的换热效果就不一样，加热管的热负荷不均，将会产生热应力，加上管内工质压力最高达20MPa以上，且按斯特林循环交替变化，因此加热管在这种内部交边机械应力和交变热应力的作用下，会严重影响加热管的可靠性。为使加热管前后的受热基本相当，因此在后排加热管2上穿置一组换热片3，增加其换热面积，换热片与后排加热管2钎焊成一体，这样通过增加换热面积的方法就解决了加热管前后换热效果不一致的问题，降低了热应力，同时也提高了换热效果和热气机的效率。
[0004]每个换热片3设计成弧形薄片，上面开好与加热管匹配的孔，一层一层地穿置在一起后进行钎焊，因此组装工艺要求较高，对孔的位置度要求很高，否则不易与加热管进行穿置，现有技术中没有很方便地可以组装加热器的设备。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其结构简单，组装斯特林发动机的加热器方便快捷，提高了生产效率，同时，本发明还提供了斯特林发动机的加热器的组装方法。
[0006]—种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其特征在于:包括底座，所述底座上设有与加热器的底板相配合的台阶，所述底座两侧上设有垂直于底座设置的调节杆，所述调节杆上套装有下调节螺母，搁板穿过所述调节杆支撑在所述下调节螺母上，上调节螺母穿过所述调节杆压装在所述搁板的上表面上，两侧的所述搁板上通过螺栓固定有压板，所述压板的前端设有与加热器的顶板相配合的压紧块，所述压紧块上设有与加热器的后排加热管相匹配的导向槽，所述底座上分别对应所述加热器的后排加热管设有后排定位孔，所述底座上分别对应加热器的前排加热管设有前排定位孔，所述加热器的后排加热管能够经所述导向槽导向顺次穿过所述加热器的顶板、所述加热器的换热片以及所述底板上的通孔后插入所述后排定位孔中，所述加热器的前排加热管对应能够穿过所述底板上的通孔插入所述前排定位孔中。
[0007]进一步的，所述底座的底部对应所述后排热管设有凹坑，使得所述后排热管能够从所述底座中露出。
[0008]进一步的，在所述调节杆上、对应所述下调节螺母的下方还设有防松螺母。
[0009]进一步的，所述台阶呈与所述加热器的底板相适应的圆弧形。
[0010]—种斯特林发动机的加热器的组装方法，其特征在于:采用上述的斯特林发动机的加热器的组装夹具对斯特林发动机的加热器进行组装，包括以下步骤:
a、通过一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板一侧最外部的通孔将加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板穿置成一体，再通过另一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板另一侧最外部的通孔；
b、将步骤a中穿置成一体的加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板放置到上述的斯特林发动机的加热器的组装夹具的底座上，加热器的底板对应抵靠在台阶上，前端加热管对应插入前端定位孔中，后端加热管对应插入后端定位孔中；
C、调整调节杆上的上调节螺母、下调节螺母来调节搁板的高度，通过螺栓安装压板，使得压板的压紧块能够压紧加热器的顶板将加热器压紧在底座上；
d、对加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的通孔进行修整确保直线度，使得加热器的后排加热管能够经导向槽导向顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及底板后插入后排定位孔中，加热器的前排加热管对应能够穿过底板插入前排定位孔中；
e、依次将加热管插入加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的其余通孔中；
f、通过基座上的凹坑对加热器的底板和加热器的后排散热管进行焊接；
g、拆除压板取下加热器。
[0011]h、通过钎焊连接加热器的换热片和加热管。
[0012]本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具，其结构简单，确保了加热管组装时候的直线度，确保加热管与加热管之间相对于弧面的距离均匀以及加热管与加热管之间的距离均匀，方便加热管的穿置，降低了加热器的组装难度，组装加热器方便、快捷，提高了生产效率，本发明的斯特林发动机的加热器的组装方法，加工难度低，提高了生产效率，降低了制造成本。
【附图说明】
[0013]图1为斯特林发动机单缸加热器的结构示意图；
图2为斯特林发动机单缸加热器的主视结构示意图；
图3为本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具的结构示意图；
图4为本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具和加热器配合时候组装时的结构示意图；
图5为本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具和加热器配合时候的第一结构示意图；
图6为本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具和加热器配合时候的第二视角结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0015]见图3、图4、图5、图6，一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，包括底座6，底座6上设有与加热器的底板5相配合的台阶7，台阶7呈与加热器的底板5相适应的圆弧形，底座6两侧上设有垂直于底座6设置的调节杆8，调节杆8上套装有下调节螺母9，搁板10穿过调节杆8支撑在下调节螺母9上，在调节杆8上、对应下调节螺母9的下方还设有防松螺母11，上调节螺母12穿过调节杆9压装在搁板10的上表面上，两侧的搁板10上通过螺栓固定有压板13，压板13的前端设有与加热器的顶板4相配合的压紧块14，压紧块14上设有与加热器的后排加热管2相匹配的导向槽15，底座6上分别对应加热器的后排加热管2设有后排定位孔16，底座6上分别对应加热器的前排加热管I设有前排定位孔17，加热器的后排加热管2能够经导向槽15导向顺次穿过加热器的顶板4、加热器的换热片3以及底板5上的通孔后插入后排定位孔16中，加热器的前排加热管I对应能够穿过底板6上的通孔插入前排定位孔17中，底座6的底部对应后排热管2设有凹坑18，使得后排热管2能够从底座6下端露出。
[0016]以下描述本发明的一种斯特林发动机的加热器的组装方法，采用本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具对斯特林发动机的加热器进行组装，包括以下步骤:
a、通过一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板一侧最外部的通孔将加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板穿置成一体，再通过另一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板另一侧最外部的通孔；
b、将步骤a中穿置成一体的加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板放置到上述的斯特林发动机的加热器的组装夹具的底座上，加热器的底板对应抵靠在台阶上，前端加热管对应插入前端定位孔中，后端加热管对应插入后端定位孔中；
C、调整调节杆上的上调节螺母、下调节螺母来调节搁板的高度，通过螺栓安装压板，使得压板的压紧块能够压紧加热器的顶板将加热器压紧在底座上；
d、对加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的通孔进行修整确保直线度，使得加热器的后排加热管能够经导向槽导向顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及底板后插入后排定位孔中，加热器的前排加热管对应能够穿过底板插入前排定位孔中；
e、依次将加热管插入加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的其余通孔中；
f、通过基座上的凹坑对加热器的底板和加热器的后排散热管进行焊接；
g、拆除压板取下加热器。
[0017]h、通过钎焊连接加热器的换热片和加热管。
[0018]本发明的斯特林发动机的加热器的组装夹具，其结构简单，确保了加热管组装时候的直线度，确保加热管与加热管之间相对于弧面的距离均匀以及加热管与加热管之间的距离均匀，方便加热管的穿置，降低了加热器的组装难度，组装加热器方便、快捷，提高了生产效率，本发明的斯特林发动机的加热器的组装方法，加工难度低，提高了生产效率，降低了制造成本。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其特征在于:包括底座，所述底座上设有与加热器的底板相配合的台阶，所述底座两侧上设有垂直于底座设置的调节杆，所述调节杆上套装有下调节螺母，搁板穿过所述调节杆支撑在所述下调节螺母上，上调节螺母穿过所述调节杆压装在所述搁板的上表面上，两侧的所述搁板上通过螺栓固定有压板，所述压板的前端设有与加热器的顶板相配合的压紧块，所述压紧块上设有与加热器的后排加热管相匹配的导向槽，所述底座上分别对应所述加热器的后排加热管设有后排定位孔，所述底座上分别对应加热器的前排加热管设有前排定位孔，所述加热器的后排加热管能够经所述导向槽导向顺次穿过所述加热器的顶板、所述加热器的换热片以及所述底板上的通孔后插入所述后排定位孔中，所述加热器的前排加热管对应能够穿过所述底板上的通孔插入所述前排定位孔中。2.根据权利要求1所述的一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其特征在于:所述底座的底部对应所述后排热管设有凹坑，使得所述后排热管能够从所述底座中露出。3.根据权利要求2所述的一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其特征在于:在所述调节杆上、对应所述下调节螺母的下方还设有防松螺母。4.根据权利要求2所述的一种斯特林发动机的加热器的组装夹具，其特征在于:所述台阶呈与所述加热器的底板相适应的圆弧形。5.一种斯特林发动机的加热器的组装方法，其特征在于:采用权利要求2至4任一项所述的斯特林发动机的加热器的组装夹具对斯特林发动机的加热器进行组装，包括以下步骤: a、通过一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板一侧最外部的通孔将加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板穿置成一体，再通过另一根加热管分别顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板另一侧最外部的通孔； b、将步骤a中穿置成一体的加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板放置到上述的斯特林发动机的加热器的组装夹具的底座上，加热器的底板对应抵靠在台阶上，前端加热管对应插入前端定位孔中，后端加热管对应插入后端定位孔中； C、调整调节杆上的上调节螺母、下调节螺母来调节搁板的高度，通过螺栓安装压板，使得压板的压紧块能够压紧加热器的顶板将加热器压紧在底座上； d、对加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的通孔进行修整确保直线度，使得加热器的后排加热管能够经导向槽导向顺次穿过加热器的顶板、加热器的换热片以及底板后插入后排定位孔中，加热器的前排加热管对应能够穿过底板插入前排定位孔中； e、依次将加热管插入加热器的顶板、加热器的换热片以及加热器的底板上的其余通孔中； f、通过基座上的凹坑对加热器的底板和加热器的后排散热管进行焊接； g、拆除压板取下加热器； h、通过钎焊连接加热器的换热片和加热管。
【文档编号】B23K37/04GK106041397SQ201610537596
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】朱雯婷, 过宏鸣, 朱锡良, 柏银平
【申请人】无锡市锡达电子科技有限公司