外燃机及其传动机构的制作方法

文档序号:5259995阅读:136来源:国知局
专利名称:外燃机及其传动机构的制作方法
技术领域
本发明涉及发动机,尤其与一种外燃机及其传动机构有关。
背景技术
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,因它是在1816年为苏格兰的斯特林所发明,故又称斯特林发动机,也称为热气机。外燃机中传递能量的媒介物质 (通常是高压气体)叫工质,在一个、两个、四个或多个封闭的气缸内充有一定容积的工质。 气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热, 膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧所带来的热量或者外部热源通过加热器传给工质,因此工质不直接参与燃烧,也不需要更换。由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔与冷腔之间达到一定的温差,外燃机即可做功运行,环境温度越低,则温差越容易变大,因此在用于发电时,发电效率越高。外燃机最大的优点是功率和效率不受海拔高度影响,非常适合于高海拔地区使用。然而,现有技术的外燃机存在以下的缺陷。2010年6月1日由上海交通大学出版社出版的《斯特林引擎模型制作》一书在第 2. 2节介绍了一种β型的斯特林发动机。如图1所示,该斯特林发动机(即外燃机)包括曲轴箱98、气缸93、加热器94、回热器95和冷却器96等部件。气缸93中设置有两个活塞, 即在气缸93内的置换活塞(简称DP) 971和气缸93 —端的功率活塞(简称PP) 972。置换活塞971将气缸93内的空间分成上腔(即热腔)931和下腔(即冷腔)932,上腔931、加热器94、回热器95、冷却器96和下腔932依次气路连通而形成气体通道。如图1所示,该外燃机的传动机构包括与曲轴981连接的内、外连杆。曲轴箱98 内具有曲轴981,曲轴981上通过多拐982连接有内连杆983,曲轴981上,在内连杆983两侧对称的连接有用于一对外连杆984、985,内连杆983用于连接置换活塞971,外连杆984、 985均用于连接功率活塞972,曲轴981上连接飞轮99。图1所示的外燃机在工作时,通过外部热源(例如太阳能或者燃料的燃烧)对加热器94进行加热,以使所述气体通道内的气体(工质)在作为冷端的下腔932和作为热端的上腔931之间往复运动膨胀收缩以置换活塞971和功率活塞972而带动曲轴981周期运动做功,从而带动曲轴981的轴心上连接的飞轮99转动以向外输送能量。上述的外燃机,具有两个缺陷,一是需要造价昂贵的润滑系统,二是在曲轴箱进行高压密封后外燃机启动困难。如图1所示,内连杆983和曲轴981、外连杆984、985与曲轴981之间均为多拐结构,很难用轴承实现连接。其曲轴981需由轴瓦进行连接或支撑,因此需在曲轴箱98的底部,设置机油池980或者其他的润滑剂的存储池,以对多拐982、曲轴981及其轴瓦进行润滑,因此增加了传动系统的成本。另外,在实际应用时,需要将气缸93进行密封。并且,作为发动机,也需要将上述的气体通道及传动机构的各部件整体的密封在一个壳体内。如果进行常压密封,则外燃机的功率达不到应用级别的要求。为了增加外燃机的功率,需要对外燃机进行高压密封,即在壳体内充入高压气体,例如十几甚至是几十个大气压的气体,充入的气体例如为氢气、空气、氦气、二氧化碳或氮气等。在充入高压气体后,上述的外燃机则会遇到启动上的困难。

发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种成本低、易于启动的外燃机,以解决现有技术的外燃机的成本高、不易启动的成本低、易于启动的缺陷。本发明的另一目的在于提供一种用于外燃机的成本低、易于启动的传动机构。为了实现上述目的,本发明的技术方案如下一种外燃机,包括热气组件、传动机构和曲轴;所述热气组件为两组,每组热气组件包括气缸、加热器、回热器和冷却器,每一所述气缸内具有一上一下的功率活塞和置换活塞;所述功率活塞与所述置换活塞之间形成有冷腔,所述置换活塞与所述气缸之间形成有热腔;所述置换活塞的圆心位置连接有第一活塞杆的第一端;所述第一活塞杆穿过所述功率活塞的圆心;所述第一活塞杆的两侧对称的设置有两第二活塞杆,所述第二活塞杆第一端连接所述功率活塞;所述传动机构包括连杆组和摆杆组所述摆杆组包括中心摆杆和所述中心摆杆两侧对称设置的两个边摆杆,所述中心摆杆的两端铰接所述第一活塞杆的第二端,所述边摆杆的两端铰接所述第二活塞杆的第二端;所述中心摆杆所在的平面与各所述边摆杆分别所在的平面平行且所述中心摆杆与所述边摆杆共轴于一枢轴;所述连杆组由四个连杆围成四边形;四个连杆为长度相等的第一连杆与第二连杆,自所述枢轴向下延伸, 分别与所述中心摆杆和边摆杆固定连接并保持互余的介于30-60度的夹角;长度相等的第三连杆与第四连杆,它们的上端分别铰接于第一连杆和第二连杆,它们的下端铰接于所述曲轴的连杆颈;所述热腔、加热器、回热器、冷却器和冷腔之间依次气路连通而形成气体通道,通过外部热源加热所述加热器以使所述气体通道内的气体在所述冷腔和所述热腔之间往复运动膨胀收缩以带动所述活塞通过所述传动机构所连接的曲轴周期运动做功。本发明的外燃机,优选的,所述中心摆杆与所述第一连杆的夹角为45度,所述边摆杆与所述第二连杆的夹角为45度。本发明的外燃机,优选的,所述四个连杆的长度均相等。本发明的外燃机,优选的,所述中心摆杆两端为向上向外延伸的弧形。本发明的外燃机,优选的,所述中心摆杆与所述第一连杆一体成型,所述边摆杆与所述第二连杆一体成型。本发明的外燃机,优选的,所述传动机构和所述曲轴密封在曲轴箱中,所述曲轴箱中密封有高压气体。本发明的外燃机,优选的,所述两气缸之间支撑有横板,所述横板上设置有与所述横板垂直的立柱,所述曲轴可转动的连接于所述立柱下部,和所述枢轴固定连接于所述立柱的上部。一种传动机构,用于外燃机的曲轴与气缸活塞杆之间的传动;所述传动机构包括连杆组和摆杆组所述摆杆组包括中心摆杆和所述中心摆杆两侧对称设置的两个边摆杆, 所述中心摆杆的两端用以铰接置换活塞的活塞杆,所述边摆杆的两端用以铰接功率活塞的活塞杆;所述中心摆杆所在的平面与各所述边摆杆分别所在的平面平行且所述中心摆杆与所述边摆杆共轴于一枢轴;所述连杆组由四个连杆围成四边形;四个连杆分别为长度相等的第一连杆与第二连杆,自所述枢轴向下延伸,分别与所述中心摆杆和边摆杆固定连接并保持互余的介于30-60度的夹角;长度相等的第三连杆与第四连杆,上端分别铰接于第一连杆和第二连杆,下端铰接于所述外燃机曲轴的连杆颈。本发明的传动机构,优选的,所述夹角均为45度,所述四个连杆的长度均相等。本发明的传动机构,优选的,所述中心摆杆与所述第一连杆一体成型,所述边摆杆与所述第二连杆一体成型,所述中心摆杆两端为向上向外延伸的弧形。本发明的有益效果在于本发明的传动机构及本发明的外燃机,采用摆杆单曲轴结构,通过连杆组和摆杆组进行曲轴与气缸活塞杆之间的传动,通过摆杆组实现每一气缸的两活塞之间的运动相位差始终接近90度,由于一套摆杆组同时带动两组气缸的功率活塞与置换活塞,保证两气缸之间的同类活塞的运动相位差始终接近180度,因而两功率活塞的运动方向正好相反,因此在功率活塞运动的过程中曲轴箱内的高压空气的体积相对保持不变,因而减少了因曲轴箱内密封的高压气体体积压缩而对功率活塞所产生的阻力,因此对外燃机启动所形成的阻力很小,使得外燃机容易启动。并且,连杆组、摆杆组及活塞杆等所有铰接件的连接和转动件的转动支撑都由轴承实现,对润滑要求低,免维护周期长,不必使用现有技术的多拐结构,不需用轴瓦进行连接或支撑,节省了润滑剂的成本和润滑剂存储池所占用的空间,因此降低了传动系统的成本。


图1为现有技术的一种外燃机的示意图。图2为本发明优选实施例的外燃机的立体示意图。图3为本发明优选实施例的外燃机的主视示意图。图4为本发明优选实施例的外燃机的摆杆组的立体示意图。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当指出,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明实施例的传动机构,用于本发明的外燃机;本发明实施例的外燃机,具有本发明实施例的传动机构。但本发明的传动机构,并不局限于用于本发明的外燃机,也可以适用于其他的外燃机,以降低成本并便于启动。先介绍本发明实施例的传动机构,再介绍本发明实施例的外燃机。如图2和图3所示,本发明优选实施例的外燃机,可以划分为热气组件、曲轴7和传动机构三个组成部分,其中的传动装置包括摆杆组和连杆组两部分。
一、热气组件如图2和图3所示,所述热气组件为两组,每组热气组件包括气缸1、加热器31、回热器32和冷却器33,每一气缸1内具有一上一下的功率活塞21、23和置换活塞22、24 ;功率活塞21、23与置换活塞22、对之间形成有冷腔12,置换活塞22、24与气缸(底部)之间形成有热腔11 ;热腔11与加热器31之间、冷腔12与冷却器33之间分别通过连通管34、35 相互气路连通。其中,功率活塞21、23运动的下界不超过连通管35的下沿,置换活塞22J4运动的上界不超过连通管35的上沿,以保证冷腔12的体积不会在一段时间内为0(可以瞬间为 0)。通常,连通管34设置于气缸1的底部,置换活塞22、24的下界接近于气缸1的底部,但留有一定的空隙;在置换活塞22、M与气缸1的侧壁之间,也保留一定的间隙,以减少置换活塞22、24的运动阻力,延长使用寿命。热腔11、加热器31、回热器32、冷却器33和冷腔12之间依次气路连通而形成气体通道,通过外部热源加热加热器31以使气体通道内的气体在冷腔12和热腔11之间往复运动膨胀收缩以带动功率活塞21、23和置换活塞22J4通过传动机构所连接的曲轴7周期运动做功。下面以功率活塞21和置换活塞22为例介绍这两活塞的活塞杆,如图2和图3所示,置换活塞22的活塞杆25的下端连接在置换活塞22的圆心位置,活塞杆25由铰接轴81 分为上下两段,活塞杆25的下半段穿过功率活塞21的圆心位置后与活塞杆25的上半段铰接于铰接轴81 ;而功率活塞21具有两个活塞杆沈、27,对称的设置于活塞杆25的两侧,活塞杆沈、27的铰接轴82、83则直接与功率活塞22铰接。功率活塞23和置换活塞M的活塞杆25、26、27及铰接轴82、83的位置与连接关系与功率活塞21和置换活塞22相同,不再赘述!在热气组件中的热能带动活塞运动后,即转化为机械能。二、曲轴曲轴7是外燃机的机械能输出端,曲轴7和传动机构密封于曲轴箱中,曲轴7具有轴心71和连杆颈72,通过曲轴7向与外燃机相连接的用能设备输出机械能。而曲轴7与热气组件之间,则需由传动机构将活塞运动的机械能传递给曲轴7。轴心71上连接有飞轮。三、传动机构(也即本发明实施例的传动机构)传动机构包括连杆组和摆杆组。如图2至图4所示,摆杆组包括中心摆杆51和中心摆杆51两侧对称设置的边摆杆52、53 ;中心摆杆51的转动平面与边摆杆52、53的转动平面相互平行,且中心摆杆51与边摆杆52、53的中点均可枢转的设置于枢轴50,边摆杆52和边摆杆53的转动步调始终一致;中心摆杆51的左右两端分别通过铰接轴84铰接活塞杆25的上端,而边摆杆52、53的两端分别通过铰接轴85、86铰接活塞杆沈、27的上端。由于同一类型活塞的活塞杆对称的连接于同一摆杆的两侧,因此可以保证同一类型的活塞的运动相位相差180度。连杆组由四个连杆围成四边形;在本优选实施例中,四个连杆的长度相同,因此在曲轴7转动的过程中,四个连杆始终围成一个菱形。并且轴心71与枢轴50的距离为连杆
长度的λ/ 倍。四个连杆分别为
第一连杆61 如图4所示,第一连杆61与中心摆杆51 —体成型,一体成型的优点是便于部件加工,也便于保持第一连杆61与中心摆杆51之间的角度,降低维护成本。因此,第一连杆61也相当于铰接于枢轴50并向下,即向连杆颈72的方向延伸。以第一连杆 61与第一摆杆51所成夹角为第一夹角,第一夹角为45度。第二连杆621、622 如图4所示,该连杆为一对,第二连杆621与边摆杆52 —体成型,第二连杆622与边摆杆53 —体成型,一体成型的优点同上。因此,第二连杆621、622也相当于铰接于枢轴50并向下,即向连杆颈72的方向延伸。以第二连杆621、622与边摆杆 52,53所成的角度为第二夹角,则第二夹角的角度也为45度,因此第二夹角与上述第一夹角互为余角(两角之和为90度时称互为余角),以保证同一气缸1中的置换活塞与功率活塞的运动相位相差90度。第三连杆63 第三连杆63的上端通过铰接轴87铰接于第一连杆61,第三连杆63 的下端铰接于曲轴7的连杆颈72。第四连杆64 第四连杆64的上端通过铰接轴88铰接于第二连杆621、622,铰接轴 88为一贯穿轴,依次穿过第二连杆621、第四连杆64和第二连杆622 ;第四连杆64的下端也铰接于曲轴7的连杆颈72。为防止活塞杆25与铰接轴88之间运动干涉,中心摆杆51的两端可处理为向上向外延伸的弧形,以加大铰接轴84与枢轴50之间的距离,避免活塞杆25碰到铰接轴88。在本发明传动机构与本发明外燃机的其他实施例中,中心摆杆51与边摆杆52、53 也可各自具有一铰接轴,这三个铰接轴只要共线即可;另外,第一夹角与第二夹角也可不等于45度,第一夹角与第二夹角还可以分别取(30,60)、(36,54)、(M,36)及(60,30)等不同的互余的角度;还有,可以是第三连杆63的长度大于第一连杆61的长度,只要保证第一连杆61与第二连杆621、622等长,第三连杆63与第四连杆64等长。以上介绍了本发明优选实施例的外燃机的各组成部分,下面再介绍本发明外燃机的工作原理。本发明的外燃机,传动机构不需液体润滑,只需在轴承上添加润滑脂即可。在具体使用时,可将除加热器和冷却器之外的其他部件全部密封在一个壳体中。其中,曲轴7和传动机构(包括摆杆组和连杆组)密封于曲轴箱中,在曲轴箱中可以充入高压气体。飞轮和其他动力输出装置另外单独密封。在两气缸1之间可支撑有横板41,横板41上设置有与横板41垂直的立柱42,曲轴7的轴心71可转动地连接于立柱42下部,枢轴50固定连接于立柱42的上部,横板41 与立柱42的设置,既加强了两气缸1之间的支撑强度,防止两气缸1的位移,也加强了外燃机整体的强度,也便于设置曲轴7和枢轴50。当然,也可以在横板42上设置三脚架来支撑枢轴50。对于热气组件中的每一组来说,其工作原理与现有技术的相同类型外燃机相同。 如图2所示,以左边的气缸1为例,只要按照现有技术外燃机的装配方式,将置换活塞22与功率活塞21的初始位置调整到运动相位差相差90度的位置即可很容易的启动外燃机。例如置换活塞22分别位于上止点A、运动趋势向下的中间位置B、下止点C、运动趋势向上的中间位置D时,则功率活塞21分别位于D、A、B、C。而对于不同气缸1的同类型的置换活塞, 则相对的将运动相位差调整到相差180度,即当置换活塞22分别位于上述的A、B、C、D位置时,置换活塞M分别位于C、D、A、B位置。当然,置换活塞22与功率活塞21的上下移动幅度可以相同也可以不相同。仍以左边的气缸1为例,外燃机热气组件的工作过程主要分为以下四部1、当置换活塞22到达其上止点A,也即行程冷端时,大量气体在热腔11受热膨胀, 通过回热器32进入气缸1的冷腔12,推动功率活塞21向上移动做功。2、当置换活塞22向下移动到运动趋势向下的中间位置B时,冷、热端气体量相当, 收缩膨胀相互抵消,功率活塞21到达上止点而不做功,靠飞轮的惯性而带动功率活塞21向下运动。3、置换活塞22到达下止点C,也即其行程热端,大量气体在冷端收缩,拉动功率活塞21向下运动做功。4、置换活塞22向上移动到运动趋势向上的中间位置D,冷、热端气体量相当,收缩膨胀互相抵消,功率活塞21到达下止点而不做功,靠飞轮的惯性而带动功率活塞21向上运动,热气组件的气体通道中的热循环重新开始。由于活塞的运动而带动与活塞相连接的摆杆的转动,进而带动与摆杆固定连接的连杆的转动,最终使得通过连杆颈72与连杆连接的轴心71的转动。曲轴颈72转动的行程如下,其中假设曲轴颈72在最高点时的相位角为0度,最低点时的相位为180度,在水平右侧时为90度,水平左侧时为270度1、当置换活塞22到达其上止点A时,置换活塞M到达其下止点C,所以中心摆杆 51处在左端达到上止点而右端达到下止点,即中心摆杆51处在左端最高右端最低的位置, 功率活塞21位于中间位置B,而功率活塞23位于中间位置D,因此边摆杆52、53处在水平状态,因此第二连杆621、622与水平成45度角,而第一连杆61与水平所成的锐角小于45 度,两者的夹角较大,因此曲轴颈72处在第四象限Q70-360度之间),由于中心摆杆51左端的转动趋势向下,边摆杆52、53左端的转动趋势向上,因此会带动曲轴颈72向第三象限 (180-270度之间)转动。2、当置换活塞22到达运动趋势向下的中间位置B时,置换活塞M到达运动趋势向上的中间位置D,所以中心摆杆51处在水平状态,此时功率活塞21位于上止点A,而功率活塞23位于下止点C,因此边摆杆52、53左端达到上止点而右端达到下止点,即边摆杆 52、53处在左端最高右端最低的位置,因此第二连杆621、622与水平所成的锐角大于45度, 而第一连杆61与水平所成的角度为45度,两者的夹角较小,因此曲轴颈72处在第三象限 (180-270度之间),由于中心摆杆51左端的转动趋势向下,边摆杆52、53左端的转动趋势向下,因此会带动曲轴颈72向第二象限(90-180度之间)转动。3、当置换活塞22到达其下止点C时,置换活塞M到达其上止点A,所以中心摆杆 51处在右端达到上止点而左端达到下止点,即中心摆杆51处在左端最低右端最高的位置, 功率活塞21位于中间位置D,而功率活塞23位于中间位置B,因此边摆杆52、53处在水平状态,因此第二连杆621、622与水平成45度角,而第一连杆与水平所成的锐角大于45度, 两者的夹角较小,因此曲轴颈72处在第二象限(90-180度之间),由于中心摆杆51左端的转动趋势向上,边摆杆52、53左端的转动趋势向下,因此会带动曲轴颈向第一象限(0-90度之间)转动。4、当置换活塞22到达运动趋势向上的中间位置D时,置换活塞M到达运动趋势向下的中间位置B,所以中心摆杆51处在水平状态,此时功率活塞21位于下止点C,而功率活塞23位于上止点A,因此边摆杆52、53左端达到下止点而右端达到上止点,即边摆杆 52、53处在左端最低右端最高的位置,因此第二连杆621、622与水平所成的锐角小于45度, 而第一连杆61与水平所成的角度为45度,两者的夹角较大,因此曲轴颈72处在第一象限 (0-90度之间),由于中心摆杆51左端的转动趋势向上,边摆杆52、53左端的转动趋势向上,因此会带动曲轴颈72向第四象限Q70-360度之间)转动并重复1-4的过程。在上述的过程中,当第三连杆63经过轴心71的瞬间,以及第三连杆63的延长线经过轴心的瞬间,这时连杆63在曲轴颈72的切线方向的力为0,曲轴靠飞轮的惯性而继续转动。本发明中,中心摆杆51与边摆杆52、53的摆动幅度可视实际情况确定,两者的摆动幅度可以相同,也可以不相同。如上所示,本发明优选实施例的传动机构及本发明优选实施例的外燃机,采用摆杆组与单曲轴结构,通过连杆组和摆杆组进行曲轴7与气缸活塞杆25-27之间的传动,通过摆杆组实现每一气缸1的两活塞之间的运动相位差始终接近90度,由于一套摆杆组同时带动两组气缸1的功率活塞21、23与置换活塞22、24,保证两气缸1之间的同类活塞的运动相位差始终接近180度,因而两功率活塞21、23的运动方向正好相反,因此在功率活塞21、23 运动的过程中曲轴箱内的高压空气的体积相对保持不变,因而减少了因曲轴箱内密封的高压气体体积压缩而对功率活塞所产生的阻力,因此对外燃机启动所形成的阻力很小,使得外燃机容易启动。并且,连杆组、摆杆组及活塞杆等所有铰接件(铰接轴81-88)的连接和转动件的转动支撑都由轴承实现,对润滑要求低,免维护周期长,不必使用现有技术的多拐结构,不需用轴瓦进行连接或支撑,节省了润滑剂的成本和润滑剂存储池所占用的空间,因此降低了传动系统的成本。至此本文所述的实施方式应该理解为是对本发明的解释,而非对本发明的限制。 本发明的范围不是由以上说明书来说明,而是由专利的权利要求来限定,本发明意欲包括与本专利权利要求的意义和范围等同的所有修正。
权利要求
1.一种外燃机,其特征在于,所述外燃机包括热气组件、传动机构和曲轴;所述热气组件为两组,每组热气组件包括气缸、加热器、回热器和冷却器,每一所述气缸内具有一上一下的功率活塞和置换活塞;所述功率活塞与所述置换活塞之间形成有冷腔,所述置换活塞与所述气缸之间形成有热腔;所述置换活塞的圆心位置连接有第一活塞杆的第一端;所述第一活塞杆穿过所述功率活塞的圆心;所述第一活塞杆的两侧对称的设置有两第二活塞杆,所述第二活塞杆第一端连接所述功率活塞;所述传动机构包括连杆组和摆杆组所述摆杆组包括中心摆杆和所述中心摆杆两侧对称设置的两个边摆杆,所述中心摆杆的两端铰接所述第一活塞杆的第二端,所述边摆杆的两端铰接所述第二活塞杆的第二端; 所述中心摆杆所在的平面与各所述边摆杆分别所在的平面平行且所述中心摆杆与所述边摆杆共轴于一枢轴;所述连杆组由四个连杆围成四边形;四个连杆为长度相等的第一连杆与第二连杆,自所述枢轴向下延伸,分别与所述中心摆杆和边摆杆固定连接并保持互余的介于30-60度的夹角;长度相等的第三连杆与第四连杆,它们的上端分别铰接于第一连杆和第二连杆,它们的下端铰接于所述曲轴的连杆颈;所述热腔、加热器、回热器、冷却器和冷腔之间依次气路连通而形成气体通道,通过外部热源加热所述加热器以使所述气体通道内的气体在所述冷腔和所述热腔之间往复运动膨胀收缩以带动所述活塞通过所述传动机构所连接的曲轴周期运动做功。
2.如权利要求1所述的外燃机,其特征在于,所述中心摆杆与所述第一连杆的夹角为 45度,所述边摆杆与所述第二连杆的夹角为45度。
3.如权利要求2所述的外燃机,其特征在于,所述四个连杆的长度均相等。
4.如权利要求1或2或3所述的外燃机,其特征在于,所述中心摆杆两端为向上向外延伸的弧形。
5.如权利要求3所述的外燃机,其特征在于,所述中心摆杆与所述第一连杆一体成型, 所述边摆杆与所述第二连杆一体成型。
6.如权利要求5所述的外燃机,其特征在于,所述传动机构和所述曲轴密封在曲轴箱中,所述曲轴箱中密封有高压气体。
7.如权利要求5或6所述的外燃机,其特征在于,所述两气缸之间支撑有横板,所述横板上设置有与所述横板垂直的立柱,所述曲轴可转动地连接于所述立柱下部,所述枢轴固定连接于立柱的上部。
8.一种传动机构,用于外燃机的曲轴与气缸活塞杆之间的传动;所述传动机构包括连杆组和摆杆组所述摆杆组包括中心摆杆和所述中心摆杆两侧对称设置的两个边摆杆,所述中心摆杆的两端用以铰接置换活塞的活塞杆,所述边摆杆的两端用以铰接功率活塞的活塞杆;所述中心摆杆所在的平面与所述边摆杆分别所在的平面平行且所述中心摆杆与所述边摆杆共轴于一枢轴;所述连杆组由四个连杆围成四边形;四个连杆分别为长度相等的第一连杆与第二连杆,自所述枢轴向下延伸,分别与所述中心摆杆和边摆杆固定连接并保持互余的介于30-60 度的夹角;长度相等的第三连杆与第四连杆,它们的上端分别铰接于第一连杆和第二连杆, 它们的下端铰接于所述外燃机曲轴的连杆颈。
9.如权利要求8所述的传动机构,其特征在于,所述夹角均为45度,所述四个连杆的长度均相等。
10.如权利要求8或9所述的传动机构,其特征在于,所述中心摆杆与所述第一连杆一体成型,所述边摆杆与所述第二连杆一体成型,所述中心摆杆两端为向上向外延伸的弧形。
全文摘要
本发明公开了一种外燃机及其传动机构,该外燃机包括热气组件、传动机构和曲轴;热气组件为两组,包括气缸、加热器、回热器和冷却器,气缸内具有功率活塞置换活塞,并形成冷、热腔;传动机构包括连杆组和摆杆组摆杆组包括中心摆杆和边摆杆,两端分别铰接活塞杆;中心摆杆所在的平面与所述边摆杆分别所在的平面平行且共轴于一枢轴;连杆组由四个连杆围成,铰接于枢轴与曲轴连杆颈之间;第一、二连杆等长,并与中心摆杆和边摆杆保持30-60度的互余夹角;第三、四连杆等长,上端与第一、二连杆铰接;通过热源加热加热器以使气体通道内的气体在冷热腔之间往复运动膨胀收缩以通过传动机构带动曲轴周期运动做功。本发明的外燃机易启动且成本低。
文档编号F02G1/053GK102182582SQ20111006945
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者杨永顺 申请人:杨永顺
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