热气机液压隔膜密封系统的制作方法
【专利说明】热气机液压隔膜密封系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种斯特林发动机的改进，具体地说是一种热气机液压隔膜密封系统。
【背景技术】
[0003]热气机是将高压工质气体密封在封闭系统内通过热胀冷缩推动动力活塞对外做功的，动力活塞通过连杆机构带动输出轴转动，工作过程中，动力活塞容易通过活塞的动密封部分向外泄漏气体，当泄漏的气体量比较大时，造成了效率的下降，降低了工作的时效，因此动力活塞，配气活塞对外部环境的密封问题始终制约了热气机的发展。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种密封效果好，能够有效减少气体泄漏，延长工作时效的热气机液压隔膜密封系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的热气机液压隔膜密封系统，包括具有加热端的膨胀腔和具有冷却端的压缩腔以及连接膨胀腔和压缩腔之间的回热器，膨胀腔和压缩腔的出口分别连接一个液压腔体，膨胀腔和压缩腔与各自的液压腔体之间分别设置一个柔性膜片，两片柔性膜片的边缘均通过静密封固定在各自的液压腔体上，两个液压腔内均填充有液压油，两个液压腔的动力输出端均具有一个缸体，两个所述缸体内分别安置有能够对外做功的柱塞。
[0006]两个所述柱塞的动力输出端分别通过一套曲柄连杆机构带动同一根转轴动作，两套所述曲柄连杆机构具有与膨胀腔和压缩腔步序相适应的相位差。
[0007]所述转轴的动力输出端设置有飞轮。
[0008]各个所述液压腔与各自的柔性膜片的结合面均固定设置一个曲面托盘，曲面托盘的曲面弧度与柔性膜片被高压工质气体膨胀后自然形成的弧度相当，所述曲面托盘上设置至少一个与液压腔体相通的导流孔。
[0009]所述膨胀腔和压缩腔均与各自的柔性膜片的结合面之间固定设置有曲面托盘，曲面托盘的曲面弧度与柔性膜片被液压油顶到上限位后自然形成的弧度相当，其中一个曲面托盘上设置至少一个与膨胀腔(1)相通的导流孔，另外一个曲面托盘上设置至少一个与和压缩腔相通的导流孔。
[0010]还包括两个与各自液压腔体相配套的集油箱，各个所述液压腔体上均设置进油口和出油口，所述出油口通过管道连接溢流阀和油压表后联通到到集油箱内，两个所述集油箱内分别设置油过滤器，两个所述过滤器的出口分别连接一个油栗，两个所述油栗的出口分别连接一个单向阀，两个所述单向阀的出口分别和各自的液压腔的进油口连接。
[0011]所述转轴上分别安装有与膨胀腔和压缩腔配套的凸轮，两个所述油栗均为外置柱塞栗，柱塞栗能够由凸轮驱动往复移动往各自的液压腔内补油。
[0012]所述膨胀腔和压缩腔以及回热器的内表面设置有柔性保温材料。
[0013]采用上述的结构后，由于在热气机的膨胀腔和压缩腔的动力输出口端分别设置的液压腔体以及与液压腔体密封连接的柔性膜片，液压腔体内设置有可输出动力的柱塞，由此使得柔性膜片一侧为高压工质气体，另外一侧为液压油，满足了工作过程中无泄漏的要求，保证了使用效率，延长了其使用寿命，与此同时，可通过曲柄连杆带动飞轮运转输出动力，保证了动力的可靠输出。
【附图说明】
[0014]图1为本发明热气机液压隔膜密封系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的热气机液压隔膜密封系统作进一步详细说明。
[0016]如图所示，本发明的热气机液压隔膜密封系统，包括具有加热端的膨胀腔1和具有冷却端的压缩腔2以及连接膨胀腔和压缩腔之间的回热器3，取消原有膨胀腔和压缩腔内的膨胀活塞和压缩活塞，在膨胀腔1的动力输出口连接一个一号液压腔体5，压缩腔2的动力输出口连接一个二号液压腔体6，膨胀腔1与一号液压腔体5之间密封设置一个一号柔性膜片7，压缩腔2与二号液压腔体6之间密封设置一个二号柔性膜片8，使得柔性膜片一侧为高压工质气体，另外一侧为液压油，由图可见，一号柔性膜片7的边缘均通过静密封固定在一号液压腔体5上，二号柔性膜片8的边缘通过静密封固定在二号液压腔体6上，一号柔性膜片7和二号柔性膜片8的上表面均粘贴有柔性保温材料，隔绝高压工质气体的热能对柔性膜片的散失;一号液压腔体5和一号柔性膜片7的结合面固定设置一个一号曲面托盘16，二号柔性膜片8和二号液压腔体6的结合面均固定设置一个二号曲面托盘17，上述两个曲面托盘的曲面弧度是和各自的柔性膜片被高压工质气体膨胀后自然形成的弧度相当的，上述两个曲面托盘上分别设置至少一个与各自的液压腔体相通的导流孔;膨胀腔1和压缩腔2均与各自的柔性膜片的结合面之间固定设置有曲面托盘，曲面托盘的曲面弧度与柔性膜片被液压油顶到上限位后自然形成的弧度相当，其中一个曲面托盘上设置至少一个与膨胀腔1相通的导流孔，另外一个曲面托盘上设置至少一个与和压缩腔2相通的导流孔。一号液压腔体5和二号液压腔体6内均填充有液压油，一号液压腔体5的动力输出端具有一个一号缸体9，二号液压腔体6的动力输出端具有一个二号缸体10，一号缸体9内安置有能够在一号缸体9往复移动的一号柱塞11，二号缸体10内安置有能够在二号缸体10内往复移动的二号柱塞12，一号柱塞11的动力输出端通过一套曲柄连杆机构带动一根转轴13动作，二号柱塞12的动力输出端通过一套曲柄连杆机构带动同一根转轴13动作，两套曲柄连杆机构具有与膨胀腔和压缩腔步序相适应的相位差。
[0017]进一步地，转轴13的动力输出端设置有飞轮15。
[0018]再进一步地，本发明的热气机液压隔膜密封系统，还包括一个与一号液压腔体5相配套的一号集油箱19，一个与二号液压腔体6相配套的二号集油箱20，一号液压腔体5上设置有一号进油口 21和一号出油口 22，二号液压腔体6上设置有二号进油口 23和二号出油口24，一号出油口22通过管道连接一个一号溢流阀25和油压表后连通到一号集油箱19内，二号出油口24通过管道连接二号溢流阀26和油压表后连通到二号集油箱20内，一号集油箱19内设置有一号油过滤器27，二号集油箱20内设置有二号油过滤器28，一号油过滤器27的出口连接一个一号油栗29，二号油过滤器28的出口连接一个二号油栗30，一号油栗29的出口连接一个一号单向阀31，二号油栗30的出口连接一个二号单向阀32，一号单向阀31的出口分别和一号液压腔体5的一号进油口 21连接，二号单向阀32的出口和二号液压腔体6上的二号进油口 23连接。
[0019]其中，转轴13上分别安装有与膨胀腔1和压缩腔2配套的用于给液压腔补油的凸轮，两个油栗均为外置柱塞栗，柱塞栗能够由凸轮驱动往复移动往各自系统内补油，凸轮的步序使得柱塞在后退过程中处在吸油状态，在前进过程中处在补油状态。
【主权项】
1.一种热气机液压隔膜密封系统，包括具有加热端的膨胀腔(1)和具有冷却端的压缩腔(2)以及连接膨胀腔和压缩腔之间的回热器(3)，其特征在于:所述膨胀腔(1)和压缩腔(2)的动力输出口分别连接一个液压腔体，所述膨胀腔(1)和压缩腔(2)与各自的液压腔体之间分别设置一片柔性膜片(4)，两片所述柔性膜片(4)的边缘均通过静密封固定在各自的液压腔体上，两个所述液压腔内均填充有液压油，两个所述液压腔的动力输出端均具有一个缸体，两个所述缸体内分别安置有能够对外做功的柱塞。2.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:两个所述柱塞的动力输出端分别通过一套曲柄连杆机构带动同一根转轴动作，两套所述曲柄连杆机构具有与膨胀腔和压缩腔步序相适应的相位差。3.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:所述转轴的动力输出端设置有飞轮。4.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:各个所述液压腔与各自的柔性膜片的结合面均固定设置一个曲面托盘，曲面托盘的曲面弧度与柔性膜片被高压工质气体膨胀后自然形成的弧度相当，所述曲面托盘上设置至少一个与液压腔体相通的导流孔。5.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:所述膨胀腔(1)和压缩腔(2)均与各自的柔性膜片的结合面之间固定设置有曲面托盘，曲面托盘的曲面弧度与柔性膜片被液压油顶到上限位后自然形成的弧度相当，其中一个曲面托盘上设置至少一个与膨胀腔(1)相通的导流孔，另外一个曲面托盘上设置至少一个与和压缩腔(2)相通的导流孔。6.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:还包括两个与各自液压腔体相配套的集油箱，各个所述液压腔体上均设置进油口和出油口，所述出油口通过管道连接溢流阀和油压表后联通到到集油箱内，两个所述集油箱内分别设置油过滤器，两个所述过滤器的出口分别连接一个油栗，两个所述油栗的出口分别连接一个单向阀，两个所述单向阀的出口分别和各自的液压腔的进油口连接。7.按照权利要求4所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:所述转轴上分别安装有与膨胀腔(1)和压缩腔(2)配套的凸轮，两个所述油栗均为外置柱塞栗，柱塞栗能够由凸轮驱动往复移动往各自的液压腔内补油。8.按照权利要求1所述的热气机液压隔膜密封系统，其特征在于:所述膨胀腔(1)和压缩腔(2 )以及回热器的内表面设置有柔性保温材料。
【专利摘要】本发明公开了一种热气机液压隔膜密封系统。它包括加热腔和冷却腔以及连接加热腔和冷却腔之间的回热器，加热腔和冷却腔的出口分别连接一个液压腔体，加热腔和冷却腔与各自的液压腔体之间分别设置一个柔性膜片，两片柔性膜片的边缘均通过静密封固定在各自的液压腔体上，两个液压腔内均填充有液压油，两个液压腔的动力输出端均具有一个缸体，两个缸体内分别安置有柱塞，两个柱塞的动力输出端分别带动同一根转轴动作，两套曲柄连杆机构具有与加热腔和冷却腔步序相适应的相位差。采用上述的结构后，满足了工作过程中无泄漏的要求，保证了使用效率，延长了其使用寿命，与此同时，可通过曲柄连杆带动飞轮运转输出动力，保证了动力的可靠输出。
【IPC分类】F02G1/053, F02G1/044
【公开号】CN105484897
【申请号】CN201610034577
【发明人】夏致俊
【申请人】江苏源之翼电气有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月19日