專利名稱：一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機的制作方法
一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域
本是發(fā)明涉及斯特林發(fā)動機，具體涉及一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機。
背景技術(shù)：
能源問題是全社會都高度關(guān)注的問題。目前所使用的大部分動力裝置是以內(nèi)燃機為動力的裝置。內(nèi)燃機需要消耗石油或天然氣等常規(guī)化石能源，不僅資源有限而且污染很大。不允許污染物排放的地方主要采用電動機為動力，靠電網(wǎng)傳輸?shù)碾娏ぷ?，無法使用電網(wǎng)的地方常采用二次電池為電源，二次電池靠電化學(xué)反應(yīng)儲存和釋放電能，正常操作過程中不會有污染物排出，較內(nèi)燃機更清潔環(huán)保，已經(jīng)獲得了廣泛的發(fā)展和運用，但電池是也存在單體電池電壓低，循環(huán)壽命有限，低溫條件下運行效率低，系統(tǒng)復(fù)雜故障率高等問題，限制了二次電池的使用。所以市場上迫切希望得到一種成本低、可靠性高、能量密度高、壽命長、維護少、可移動使用、環(huán)保且能使用多種能源的動力儲能系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，它具有成本低、可靠性高、能量密度高、壽命長、維護少、可移動使用、環(huán)保且能使用多種能源的優(yōu)點。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，它包括蓄熱器外殼、加熱元件、換熱系統(tǒng)、進風(fēng)管道、蓄熱體、液壓傳動斯特林發(fā)動機、液壓管路、液壓系統(tǒng)儲液罐、液壓馬達和熱風(fēng)管道，蓄熱體位于加熱器外殼內(nèi)，加熱元件位于加熱器外殼內(nèi)并同蓄熱體接觸，熱風(fēng)管道通過換熱系統(tǒng)連通液壓傳動斯特林發(fā)動機的冷腔和加熱器外殼，進風(fēng)管道連通液壓傳動斯特林發(fā)動機的熱腔和加熱器外殼，液壓斯特林發(fā)動機通過液壓管路同液壓系統(tǒng)儲液罐和液壓馬達連通并組成回路。
液壓傳動斯特林發(fā)動機，它包括發(fā)動機外殼、配氣活塞、曲柄結(jié)構(gòu)、無刷電機、液壓換能器、回?zé)崞骱图訜崞?；配氣活塞位于發(fā)動機外殼內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼內(nèi)上下滑動，配氣活塞的上方為冷腔，配氣活塞的下方為熱腔，配氣活塞與配氣活塞桿連接，配氣活塞桿穿過配氣活塞導(dǎo)桿與曲柄機構(gòu)連接，配氣活塞導(dǎo)桿通過配氣活塞導(dǎo)桿支架固定在發(fā)動機外殼內(nèi)，曲柄機構(gòu)與位于發(fā)動機外殼內(nèi)的無刷電機連接；液壓換能器位于發(fā)動機外殼的頂部，液壓換能器上設(shè)置有吸油口和出油口 ； 冷腔同冷卻器的一端連通，冷卻器的另一端同回?zé)崞鬟B通，熱腔同加熱器的一端連通， 加熱器的另一端同回?zé)崞鬟B通；吸油口同液壓系統(tǒng)儲液罐相連，出油口同液壓馬達相連。
液壓傳動斯特林發(fā)動機也可以為雙作用型，包括傳動模塊和兩個斯特林發(fā)動機；傳動模塊包括氣缸和緊貼于氣缸端面的油腔，活塞桿的兩端分別位于氣缸和油腔內(nèi)， 位于氣缸內(nèi)的一端與氣缸活塞連接，位于油腔內(nèi)的一端與油腔活塞連接，油腔的有桿腔上設(shè)置有閥門A和閥門D，油腔的無桿腔上設(shè)置有閥門B和閥門C ；斯特林發(fā)動機包括發(fā)動機外殼、配氣活塞、配氣活塞桿、直線電機、回?zé)崞骱图訜崞?；配氣活塞位于發(fā)動機外殼內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼內(nèi)上下滑動，配氣活塞的上方為冷腔，配氣活塞的下方為熱腔，配氣活塞與配氣活塞桿連接，配氣活塞桿與位于發(fā)動機外殼內(nèi)的直線電機連接；冷腔同冷卻器的一端連通，冷卻器的另一端同回?zé)崞鬟B通，熱腔同加熱器的一端連通，加熱器的另一端同回?zé)崞鬟B通；兩個斯特林發(fā)動機分別與氣缸的有桿腔和無桿腔連通。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1.沒有任何運動機械部件穿過發(fā)動機外殼，徹底解決高壓工質(zhì)泄漏問題，無需補充工質(zhì)；2.采用蓄熱體儲存能量，蓄熱體的蓄熱能力不會因為熱循環(huán)的次數(shù)而衰減，具有幾乎無限的循環(huán)壽命，而且儲存能量大，成本低，環(huán)保；3.蓄熱體可采用電，天然氣、燃油和太陽能等幾乎所有可以使用的能源進行加熱，適應(yīng)面廣；4.本發(fā)明是一種封閉的動力系統(tǒng)，可以在和外界沒有任何物質(zhì)交換的情況下向外輸出能源，可以在不允許污染物排放的地方使用；5.本發(fā)明的液壓執(zhí)行元件可以通過液壓管路與液壓泵相連，空間布置方便；6.通過電機控制配氣活塞，可以快速的改變該發(fā)動機的輸出功率，解決了斯特林發(fā)動機的瞬時功率調(diào)整困難問題；7.本發(fā)明在低溫下工作性能較常溫下更高，能在極低溫度下可靠工作；8.本發(fā)明的能量密度最高能達到200wh/KG，能量密度高。
說明書附1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為液壓傳動斯特林發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意3為雙作用型液壓傳動斯特林發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意中，1-蓄熱器外殼，2-加熱元件，3-換熱系統(tǒng)，4-進風(fēng)管道，5-蓄熱體，6-液壓傳動斯特林發(fā)動機，7-液壓管路，8-液壓系統(tǒng)儲液罐，9-液壓馬達，10-熱風(fēng)管道，11-配氣活塞桿，12-配氣活塞導(dǎo)桿，13-曲柄機構(gòu)，14-無刷電機，15-液壓換能器，16-吸油口，17-出油口，18-冷卻器，19-回?zé)崞鳎?0-加熱器，21-發(fā)動機外殼，22-配氣活塞，23-配氣活塞導(dǎo)桿支架，24-氣缸，25-活塞桿，26-氣缸活塞，27-油腔，28-油腔活塞，29-液壓油進口，30-液壓油出口，31-閥門A，32-發(fā)明B，33-閥門C，34-閥門D，35_直線電機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的保護范圍不限于以下所述。
實施例一如

圖1所示，一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，其特征在于，它包括蓄熱器外殼1、加熱元件2、換熱系統(tǒng)3、進風(fēng)管道4、蓄熱體5、液壓傳動斯特林發(fā)動機6、液壓管4路7、液壓系統(tǒng)儲液罐8、液壓馬達9和熱風(fēng)管道10，蓄熱體5為陶瓷蓄熱球，位于加熱器外殼1內(nèi)，加熱元件2位于加熱器外殼1內(nèi)并同陶瓷蓄熱球接觸，熱風(fēng)管道10通過換熱系統(tǒng) 3連通液壓傳動斯特林發(fā)動機6的冷腔和加熱器外殼1，換熱系統(tǒng)3為高溫?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)，進風(fēng)管道1連通液壓傳動斯特林發(fā)動機6的熱腔和加熱器外殼1，液壓斯特林發(fā)動機6通過液壓管路7同液壓系統(tǒng)儲液罐8和液壓馬達9連通并組成回路。
如圖1和圖2所示，液壓傳動斯特林發(fā)動機6，它包括發(fā)動機外殼21、配氣活塞22、 曲柄結(jié)構(gòu)13、無刷電機14、液壓換能器15、回?zé)崞?9和加熱器20 ；配氣活塞22位于發(fā)動機外殼21內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼21內(nèi)上下滑動，配氣活塞22 的上方為冷腔，配氣活塞22的下方為熱腔，配氣活塞22與配氣活塞桿11連接，配氣活塞桿 11穿過配氣活塞導(dǎo)桿12與曲柄機構(gòu)13連接，配氣活塞導(dǎo)桿12通過配氣活塞導(dǎo)桿支架23 固定在發(fā)動機外殼21內(nèi)，曲柄機構(gòu)13與位于發(fā)動機外殼21內(nèi)的無刷電機14連接；液壓換能器15位于發(fā)動機外殼21的頂部，液壓換能器15上設(shè)置有吸油口 16和出油 Π 17 ；冷腔同冷卻器18的一端連通，冷卻器18的另一端同回?zé)崞?9連通，熱腔同加熱器20 的一端連通，加熱器20的另一端同回?zé)崞?9連通；吸油口 16同液壓系統(tǒng)儲液罐8相連，出油口 17同液壓馬達9相連。
本實施例的工作原理如下加熱元件2加熱陶瓷蓄熱球，高溫?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)將陶瓷蓄熱球內(nèi)部儲存的熱能通過熱風(fēng)管道10送入液壓傳動斯特林發(fā)動機6的熱端，使熱端達到相應(yīng)的工作溫度，無刷電機14通過曲柄機構(gòu)13帶動配氣活塞22在發(fā)動機外殼21內(nèi)上下往復(fù)運動，控制發(fā)動機外殼21內(nèi)的高壓氣體在冷腔和熱腔內(nèi)交替流動。使高壓氣體工質(zhì)產(chǎn)生很大的壓力差，從而通過液壓換能器15將壓力轉(zhuǎn)化成液壓能，以驅(qū)動相應(yīng)的負載做功。
實施例二如圖1所示，一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，其特征在于，它包括蓄熱器外殼1、加熱元件2、換熱系統(tǒng)3、進風(fēng)管道4、蓄熱體5、液壓傳動斯特林發(fā)動機6、液壓管路7、液壓系統(tǒng)儲液罐8、液壓馬達9和熱風(fēng)管道10，蓄熱體5為陶瓷蓄熱球，位于加熱器外殼1內(nèi)，加熱元件2位于加熱器外殼1內(nèi)并同陶瓷蓄熱球接觸，熱風(fēng)管道10通過換熱系統(tǒng) 3連通液壓傳動斯特林發(fā)動機6的冷腔和加熱器外殼1，換熱系統(tǒng)3為高溫?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)，進風(fēng)管道1連通液壓傳動斯特林發(fā)動機6的熱腔和加熱器外殼1，液壓斯特林發(fā)動機6通過液壓管路7同液壓系統(tǒng)儲液罐8和液壓馬達9連通并組成回路。
如圖1和圖3所示，液壓傳動斯特林發(fā)動機6為雙作用型，包括傳動模塊和兩個斯特林發(fā)動機；傳動模塊包括氣缸M和緊貼于氣缸端面的油腔27，活塞桿25的兩端分別位于氣缸M 和油腔27內(nèi)，位于氣缸M內(nèi)的一端與氣缸活塞沈連接，位于油腔27內(nèi)的一端與油腔活塞 28連接，油腔27的有桿腔上設(shè)置有閥門Α31和閥門D34，油腔27的無桿腔上設(shè)置有閥門 Β32和閥門C33 ；斯特林發(fā)動機包括發(fā)動機外殼21、配氣活塞22、配氣活塞桿11、直線電機31、回?zé)崞?9 和加熱器20 ；配氣活塞22位于發(fā)動機外殼21內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼21內(nèi)上下滑動，配氣活塞22的上方為冷腔，配氣活塞22的下方為熱腔，配氣活塞22與配氣活塞桿11連接，配氣活塞桿11與位于發(fā)動機外殼21內(nèi)的直線電機35連接；冷腔同冷卻器18的一端連通，冷卻器18的另一端同回?zé)崞?9連通，熱腔同加熱器20的一端連通，加熱器20的另一端同回?zé)崞?9連通；兩個斯特林發(fā)動機分別與氣缸M的有桿腔和無桿腔連通； 液壓油進口四同液壓系統(tǒng)儲液罐8相連，液壓油出口 30同液壓馬達9相連。
本實施例的工作原理如下加熱元件2加熱陶瓷蓄熱球，高溫?zé)犸L(fēng)系統(tǒng)將陶瓷蓄熱球內(nèi)部儲存的熱能通過熱風(fēng)管道10送入液壓傳動斯特林發(fā)動機6的熱端，使熱端達到相應(yīng)的工作溫度，無刷電機14通過曲柄機構(gòu)13帶動配氣活塞22在發(fā)動機外殼21內(nèi)上下往復(fù)運動，控制發(fā)動機外殼21內(nèi)的高壓氣體在冷腔和熱腔內(nèi)交替流動。使高壓氣體工質(zhì)產(chǎn)生很大的壓力差。兩個液壓傳動斯特林發(fā)動機6的配氣活塞22運轉(zhuǎn)方向相反，分別向氣缸M的有桿腔和無桿腔施加壓力，驅(qū)動氣缸M作往復(fù)運動，氣缸M往復(fù)運動時帶動油腔27內(nèi)的油腔活塞觀在油腔27內(nèi)往復(fù)運動，當(dāng)油腔活塞28向右運動時，油腔27無桿腔上的閥門C33打開泵出高壓液壓油，同時油腔27有桿腔體積增大，閥門A31打開吸入高壓油，當(dāng)油腔活塞觀向左運動時，油腔27有桿腔上的閥門D34打開泵出高壓液壓油，同時油腔27有桿腔體積減小，閥門B32打開吸入高壓油；配氣活塞22每往復(fù)運動一次泵出兩次高壓液壓油，以驅(qū)動負載做功。
權(quán)利要求
1.一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，其特征在于，它包括蓄熱器外殼 (1)、加熱元件(2)、換熱系統(tǒng)(3)、進風(fēng)管道(4)、蓄熱體(5)、液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)、液壓管路(7)、液壓系統(tǒng)儲液罐(8)、液壓馬達(9)和熱風(fēng)管道(10)，蓄熱體(5)位于加熱器外殼(1)內(nèi)，加熱元件(2)位于加熱器外殼(1)內(nèi)并同蓄熱體(5)接觸，熱風(fēng)管道(10)通過換熱系統(tǒng)(3)連通液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)的冷腔和加熱器外殼(1)，進風(fēng)管道(1)連通液壓傳動斯特林發(fā)動機(6 )的熱腔和加熱器外殼(1)，液壓斯特林發(fā)動機(6 )通過液壓管路 (7)同液壓系統(tǒng)儲液罐(8)和液壓馬達(9)連通并組成回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，其特征在于，所述液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)，它包括發(fā)動機外殼(21)、配氣活塞(22)、曲柄結(jié)構(gòu) (13)、無刷電機(14)、液壓換能器(15)、回?zé)崞?19)和加熱器(20);配氣活塞(22)位于發(fā)動機外殼(21)內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼(21)內(nèi)上下滑動，配氣活塞(22)的上方為冷腔，配氣活塞(22)的下方為熱腔，配氣活塞(22)與配氣活塞桿(11)連接，配氣活塞桿(11)穿過配氣活塞導(dǎo)桿(12)與曲柄機構(gòu)(13)連接，配氣活塞導(dǎo)桿(12)通過配氣活塞導(dǎo)桿支架(23)固定在發(fā)動機外殼(21)內(nèi)，曲柄機構(gòu)(13)與位于發(fā)動機外殼(21) 內(nèi)的無刷電機(14)連接；液壓換能器(15)位于發(fā)動機外殼(21)的頂部，液壓換能器(15)上設(shè)置有吸油口(16) 和出油口(17)；冷腔同冷卻器(18)的一端連通，冷卻器(18)的另一端同回?zé)崞?19)連通，熱腔同加熱器(20)的一端連通，加熱器(20)的另一端同回?zé)崞?19)連通；吸油口(16)同液壓系統(tǒng)儲液罐(8)相連，出油口(17)同液壓馬達(9)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，其特征在于，所述液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)為雙作用型，包括傳動模塊和兩個斯特林發(fā)動機；所述傳動模塊包括氣缸(24)和緊貼于氣缸端面的油腔(27)，活塞桿(25)的兩端分別位于氣缸(24)和油腔(27)內(nèi)，位于氣缸(24)內(nèi)的一端與氣缸活塞(26)連接，位于油腔(27) 內(nèi)的一端與油腔活塞(28)連接，油腔(27)的有桿腔上設(shè)置有閥門A (31)和閥門D (34)， 油腔(27)的無桿腔上設(shè)置有閥門B (32)和閥門C (33)；所述斯特林發(fā)動機包括發(fā)動機外殼(21)、配氣活塞(22)、配氣活塞桿(11)、直線電機 (31)、回?zé)崞?19)和加熱器(20);配氣活塞(22)位于發(fā)動機外殼(21)內(nèi)部并可在發(fā)動機外殼(21)內(nèi)上下滑動，配氣活塞(22)的上方為冷腔，配氣活塞(22)的下方為熱腔，配氣活塞 (22)與配氣活塞桿(11)連接，配氣活塞桿(11)與位于發(fā)動機外殼(21)內(nèi)的直線電機(35) 連接；冷腔同冷卻器(18)的一端連通，冷卻器(18)的另一端同回?zé)崞?19)連通，熱腔同加熱器(20)的一端連通，加熱器(20)的另一端同回?zé)崞?19)連通；所述兩個斯特林發(fā)動機分別與氣缸(24)的有桿腔和無桿腔連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以蓄熱器為熱源的液壓傳動斯特林發(fā)動機，它包括蓄熱器外殼(1)、加熱元件(2)、換熱系統(tǒng)(3)、進風(fēng)管道(4)、蓄熱體(5)、液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)、液壓管路(7)、液壓系統(tǒng)儲液罐(8)、液壓馬達(9)和熱風(fēng)管道(10)，液壓傳動斯特林發(fā)動機(6)可以為單作用型也可以為雙作用型。本發(fā)明的優(yōu)點在于成本低、可靠性高、能量密度高、壽命長、維護少、可移動使用、環(huán)保且能使用多種能源。
文檔編號F02G1/053GK102518530SQ20111038096
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者況鈞耀, 彭滔, 毛林彬, 毛珂 申請人:成都宇能通能源開發(fā)有限公司