一种基于斯特林循环的回水冷却提水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械设备技术领域，尤其涉及一种应用斯特林发动机的提水设备。
【背景技术】
[0002]斯特林发动机又称热气机，它是以其热力循环为斯特林循环而命名的。斯特林循环有三个显著的特点:第一个特点是高效，斯特林循环的效率等于卡诺效率，而内燃机的循环效率低于卡诺效率。目前实验室的斯特林发动机的效率已达38%;第二个特点是外燃，由于是外燃，它可以直接将任何一种热能转换成机械能或电能，也就是说它可以直接利用任何一种能源，包括太阳能、生物质能、地热能、矿物燃料、放射性同位素，以至于核能，甚至于它能利用人的体温来运行；第三个特点是斯特林循环的可逆性，由于它是可逆的，它既可以利用热能来发电，也可以利用电能来制冷，而且这种制冷不需要氟利昂等制冷剂，应该说，斯特林循环能完成“绿色能源”的转换，符合本世纪人类对环保的要求，在大力开发可再生能源的今天，由于该发动机能源多样性、高效、节能环保，倍受人们的青睐。
[0003]在我国的许多地区都存在能源使用紧张的问题，同时我国农业灌溉提水需要大量的资源。目前大多数的提水装置均采用内燃机作为动力源，如汽油机或者柴油机，使用此种动力源存在诸多缺点:如内燃机排放气体对环境污染严重，并且需要使用不可再生资源，噪声大，燃料多数情况下不能充分燃烧。
[0004]目前我国许多地区获取沼气的途径非常广泛且较为方便，仅需通过秸杆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥等便可以较为方便的生成沼气，同时，太阳能的资源也相对充足，将此种能源的应用于农业灌溉提水领域，显得尤为重要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种斯特林提水设备，使用斯特林发动机替代现有技术中的内燃机作为动力源，以解决现有发动机动力源利用单一，污染严重的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:一种斯特林提水设备，包括斯特林发动机、传动机构、执行机构、支撑机构；
[0007]支撑机构包括支撑平台、固定在支撑平台上的第二支撑板；
[0008]斯特林发动机的热缸与第二支撑板固接，且热缸上装有集热器；所述第二支撑板内置有气道，热缸通过气道与冷缸连通，冷却器与冷缸连接；
[0009]所述传动机构包括第一曲柄连杆机构、第二曲柄连杆机构及飞轮；第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间具有90度相位差，且
[0010]第一曲柄连杆机构的曲柄套接在主轴的外周，该曲柄与第一曲柄连杆机构的连杆铰接，该连杆与第一动力活塞铰接，第一动力活塞与热缸连接；
[0011]第二曲柄连杆机构的曲柄套接在主轴的外周，该曲柄与第二曲柄连杆机构的连杆铰接，该连杆与第二动力活塞铰接，第二动力活塞与冷缸连接；
[0012]飞轮套接在主轴的外周，且位于第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间；
[0013]所述执行机构包括变速箱和水泵，变速箱与水泵连接，水泵接出水管至冷却器，冷却器与水箱相连。
[0014]进一步的，所述的斯特林提水设备，还包括第一支撑板，所述第一支撑板与第二支撑板连接，冷缸和热缸位于第一支撑板的两侧，飞轮与第一支撑板之间的主轴上由紧固螺钉固定轴套。
[0015]有益效果:本实用新型使用斯特林发动机替代现有技术中的内燃机作为动力源，以斯特林发动机作为本系统的动力源，可以使用多种清洁热源为其提供动力，如沼气、太阳能，应用清洁能源作为农业灌溉提水系统的能源，不仅可以解决现有发动机动力源利用单一，污染严重的问题，更能实现能源的高效、多层次应用，以提升资源利用效率。
[0016]同时，本实用新型使用集热器控制热缸温度，使用回水以冷却的方式控制冷缸温度，控制冷缸和热缸的温差，提升了斯特林发动机的功率效率，也使得斯特林发动机可以保持稳定的功率输出。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的俯视图；
[0019]图3是本实用新型的左视图；
[0020]图4是本实用新型的主视图。
[0021]其中:1.支撑平台，2.第二支撑板，3.热缸，4.集热器，5.冷却器，6.冷缸，7.飞轮，8.主轴，9.曲柄，10.曲杆，11.曲柄，12.曲杆，13.变速箱，14.水泵，15.水管，16.第一支撑板，17.第一动力活塞，18.轴套。
【具体实施方式】
[0022]实施例:如图1-4所示，一种斯特林提水设备，包括斯特林发动机、传动机构、执行机构、支撑机构；支撑机构包括支撑平台1、固定在支撑平台I上的第二支撑板2 ;斯特林发动机的热缸3与第二支撑板2固接，且热缸3上装有集热器4 ;所述第二支撑板2内置有气道，热缸3通过气道与冷缸6连通，使热缸3和冷缸6中的气体进行热交换，冷却器5与冷缸6相接触；所述传动机构包括第一曲柄连杆机构、第二曲柄连杆机构及飞轮7 ;第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间具有90度相位差，且第一曲柄连杆机构的曲柄9套接在主轴8的外周，该曲柄9与第一曲柄连杆机构的连杆10铰接，该连杆10与第一动力活塞17铰接，第一动力活塞17与热缸3连接；第二曲柄连杆机构的曲柄11套接在主轴8的外周，该曲柄11与第二曲柄连杆机构的连杆12铰接，该连杆12与第二动力活塞铰接，第二动力活塞与冷缸6连接；飞轮7通过轴套套接在主轴8的外周，且位于第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间；所述执行机构包括变速箱13和水泵14，变速箱13与水泵14连接，水泵14接出水管15至冷却器5，冷却器5与水箱相连，使水泵14的出水经冷却后流入水箱。
[0023]所述的斯特林提水设备，还包括第一支撑板16，所述第一支撑板16与第二支撑板2连接，冷缸6和热缸3位于第一支撑板16的两侧，飞轮7与第一支撑板16之间的主轴8上由紧固螺钉固定轴套18，起到限位的作用，保证飞轮7和第一支撑板16间具有一定的空隙。
[0024]本实施例中，选择光热系统集热作为热源来加热热缸3，或者使用沼气池提供的沼气来加热热缸3，或者使用地热等其他清洁能源来加热热缸3，热缸3被加热后，热缸3内的气体受热膨胀，推动第一动力活塞17沿热缸3内壁作直线运动，该直线运动由第一曲柄连杆机构传递至主轴8，从而将直线运动转化为旋转运动，主轴8带动飞轮7转动，利用飞轮7的惯性可使得第一曲柄连杆机构可度过死点，将往复直线运动转化成主轴8的旋转运动，同时热缸3中的被加热的气体通过第二支撑板2中的气道进入冷缸6，冷却收缩，第一曲柄连杆机构和第二曲柄连杆机构的90°相位差可带动主轴8完成连续的旋转运动，该旋转运动作为动力通过主轴8输出至变速箱13，变速箱13根据水泵14的型号调节到对应速率，驱动水泵14提水，水泵14提取的水通过冷却器5流进水箱，同时冷却器5对冷缸6进行冷却，本实施例中，使用集热器4控制热缸3温度，使用回水以冷却的方式控制冷缸6温度，控制冷缸6和热缸3的温差，保持冷缸6和热缸3的温度差稳定，从而使斯特林发动机保持稳定的功率输出，完成提水工艺。
【主权项】
1.一种基于斯特林循环的回水冷却提水装置，其特征在于: 包括斯特林发动机、传动机构、执行机构、支撑机构； 支撑机构包括支撑平台(I)、固定在支撑平台(I)上的第二支撑板(2); 斯特林发动机的热缸(3)与第二支撑板(2)固接，且热缸(3)上装有集热器(4);所述第二支撑板(2)内置有气道，热缸(3)通过气道与冷缸(6)连通，冷却器(5)与冷缸(6)连接； 所述传动机构包括第一曲柄连杆机构、第二曲柄连杆机构及飞轮(7);第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间具有90度相位差，且 第一曲柄连杆机构的曲柄(9)套接在主轴(8)的外周，该曲柄(9)与第一曲柄连杆机构的连杆(10)铰接，该连杆(10)与第一动力活塞(17)铰接，第一动力活塞(17)与热缸(3)连接；第二曲柄连杆机构的曲柄(11)套接在主轴⑶的外周，该曲柄(11)与第二曲柄连杆机构的连杆(12)铰接，该连杆(12)与第二动力活塞铰接，第二动力活塞与冷缸(6)连接；飞轮(7)套接在主轴(8)的外周，且位于第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间； 所述执行机构包括变速箱(13)和水泵(14)，变速箱(13)与水泵(14)连接，水泵(14)接出水管(15)至冷却器(5)，冷却器(5)与水箱相连。
2.如权利要求1所述的一种基于斯特林循环的回水冷却提水装置，其特征在于:还包括第一支撑板(16)，所述第一支撑板(16)与第二支撑板(2)连接，冷缸(6)和热缸(3)位于第一支撑板(16)的两侧，飞轮(7)与第一支撑板(16)之间的主轴(8)上由紧固螺钉固定轴套(18) ο
【专利摘要】一种基于斯特林循环的回水冷却提水装置，属于机械设备领域，技术要点为：包括斯特林发动机、传动机构、执行机构、支撑机构；斯特林发动机的热缸与第二支撑板固接，且热缸上装有集热器；所述第二支撑板内置有气道，热缸通过气道与冷缸连通，冷却器与冷缸连接；所述传动机构包括第一曲柄连杆结构、第二曲柄连杆结构及飞轮；第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间具有90度相位差，飞轮套接在主轴的外周，且位于第一曲柄连杆机构与第二曲柄连杆机构之间；所述执行机构包括变速箱和水泵，变速箱与水泵连接，水泵接出水管至冷却器，冷却器与水箱相连。本实用新型使用斯特林发动机替代现有技术中的内燃机作为动力源，以解决现有发动机动力源利用单一，污染严重的问题。
【IPC分类】F02G1-055
【公开号】CN204371514
【申请号】CN201520016861
【发明人】王哲, 张杨, 徐莘博, 陆明辉, 王爽, 刘宝全, 吕熙睿, 董墨
【申请人】王哲
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月9日