一種基于斯特林循環(huán)的回水冷卻提水裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用斯特林發(fā)動機的提水設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]斯特林發(fā)動機又稱熱氣機，它是以其熱力循環(huán)為斯特林循環(huán)而命名的。斯特林循環(huán)有三個顯著的特點:第一個特點是高效，斯特林循環(huán)的效率等于卡諾效率，而內(nèi)燃機的循環(huán)效率低于卡諾效率。目前實驗室的斯特林發(fā)動機的效率已達38%;第二個特點是外燃，由于是外燃，它可以直接將任何一種熱能轉(zhuǎn)換成機械能或電能，也就是說它可以直接利用任何一種能源，包括太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒌V物燃料、放射性同位素，以至于核能，甚至于它能利用人的體溫來運行；第三個特點是斯特林循環(huán)的可逆性，由于它是可逆的，它既可以利用熱能來發(fā)電，也可以利用電能來制冷，而且這種制冷不需要氟利昂等制冷劑，應(yīng)該說，斯特林循環(huán)能完成“綠色能源”的轉(zhuǎn)換，符合本世紀人類對環(huán)保的要求，在大力開發(fā)可再生能源的今天，由于該發(fā)動機能源多樣性、高效、節(jié)能環(huán)保，倍受人們的青睞。
[0003]在我國的許多地區(qū)都存在能源使用緊張的問題，同時我國農(nóng)業(yè)灌溉提水需要大量的資源。目前大多數(shù)的提水裝置均采用內(nèi)燃機作為動力源，如汽油機或者柴油機，使用此種動力源存在諸多缺點:如內(nèi)燃機排放氣體對環(huán)境污染嚴重，并且需要使用不可再生資源，噪聲大，燃料多數(shù)情況下不能充分燃燒。
[0004]目前我國許多地區(qū)獲取沼氣的途徑非常廣泛且較為方便，僅需通過秸桿、雜草、人畜糞便、垃圾、污泥等便可以較為方便的生成沼氣，同時，太陽能的資源也相對充足，將此種能源的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉提水領(lǐng)域，顯得尤為重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供了一種斯特林提水設(shè)備，使用斯特林發(fā)動機替代現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)燃機作為動力源，以解決現(xiàn)有發(fā)動機動力源利用單一，污染嚴重的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:一種斯特林提水設(shè)備，包括斯特林發(fā)動機、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、支撐機構(gòu)；
[0007]支撐機構(gòu)包括支撐平臺、固定在支撐平臺上的第二支撐板；
[0008]斯特林發(fā)動機的熱缸與第二支撐板固接，且熱缸上裝有集熱器；所述第二支撐板內(nèi)置有氣道，熱缸通過氣道與冷缸連通，冷卻器與冷缸連接；
[0009]所述傳動機構(gòu)包括第一曲柄連桿機構(gòu)、第二曲柄連桿機構(gòu)及飛輪；第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間具有90度相位差，且
[0010]第一曲柄連桿機構(gòu)的曲柄套接在主軸的外周，該曲柄與第一曲柄連桿機構(gòu)的連桿鉸接，該連桿與第一動力活塞鉸接，第一動力活塞與熱缸連接；
[0011]第二曲柄連桿機構(gòu)的曲柄套接在主軸的外周，該曲柄與第二曲柄連桿機構(gòu)的連桿鉸接，該連桿與第二動力活塞鉸接，第二動力活塞與冷缸連接；
[0012]飛輪套接在主軸的外周，且位于第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間；
[0013]所述執(zhí)行機構(gòu)包括變速箱和水泵，變速箱與水泵連接，水泵接出水管至冷卻器，冷卻器與水箱相連。
[0014]進一步的，所述的斯特林提水設(shè)備，還包括第一支撐板，所述第一支撐板與第二支撐板連接，冷缸和熱缸位于第一支撐板的兩側(cè)，飛輪與第一支撐板之間的主軸上由緊固螺釘固定軸套。
[0015]有益效果:本實用新型使用斯特林發(fā)動機替代現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)燃機作為動力源，以斯特林發(fā)動機作為本系統(tǒng)的動力源，可以使用多種清潔熱源為其提供動力，如沼氣、太陽能，應(yīng)用清潔能源作為農(nóng)業(yè)灌溉提水系統(tǒng)的能源，不僅可以解決現(xiàn)有發(fā)動機動力源利用單一，污染嚴重的問題，更能實現(xiàn)能源的高效、多層次應(yīng)用，以提升資源利用效率。
[0016]同時，本實用新型使用集熱器控制熱缸溫度，使用回水以冷卻的方式控制冷缸溫度，控制冷缸和熱缸的溫差，提升了斯特林發(fā)動機的功率效率，也使得斯特林發(fā)動機可以保持穩(wěn)定的功率輸出。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型的俯視圖；
[0019]圖3是本實用新型的左視圖；
[0020]圖4是本實用新型的主視圖。
[0021]其中:1.支撐平臺，2.第二支撐板，3.熱缸，4.集熱器，5.冷卻器，6.冷缸，7.飛輪，8.主軸，9.曲柄，10.曲桿，11.曲柄，12.曲桿，13.變速箱，14.水泵，15.水管，16.第一支撐板，17.第一動力活塞，18.軸套。
【具體實施方式】
[0022]實施例:如圖1-4所示，一種斯特林提水設(shè)備，包括斯特林發(fā)動機、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、支撐機構(gòu)；支撐機構(gòu)包括支撐平臺1、固定在支撐平臺I上的第二支撐板2 ;斯特林發(fā)動機的熱缸3與第二支撐板2固接，且熱缸3上裝有集熱器4 ;所述第二支撐板2內(nèi)置有氣道，熱缸3通過氣道與冷缸6連通，使熱缸3和冷缸6中的氣體進行熱交換，冷卻器5與冷缸6相接觸；所述傳動機構(gòu)包括第一曲柄連桿機構(gòu)、第二曲柄連桿機構(gòu)及飛輪7 ;第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間具有90度相位差，且第一曲柄連桿機構(gòu)的曲柄9套接在主軸8的外周，該曲柄9與第一曲柄連桿機構(gòu)的連桿10鉸接，該連桿10與第一動力活塞17鉸接，第一動力活塞17與熱缸3連接；第二曲柄連桿機構(gòu)的曲柄11套接在主軸8的外周，該曲柄11與第二曲柄連桿機構(gòu)的連桿12鉸接，該連桿12與第二動力活塞鉸接，第二動力活塞與冷缸6連接；飛輪7通過軸套套接在主軸8的外周，且位于第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間；所述執(zhí)行機構(gòu)包括變速箱13和水泵14，變速箱13與水泵14連接，水泵14接出水管15至冷卻器5，冷卻器5與水箱相連，使水泵14的出水經(jīng)冷卻后流入水箱。
[0023]所述的斯特林提水設(shè)備，還包括第一支撐板16，所述第一支撐板16與第二支撐板2連接，冷缸6和熱缸3位于第一支撐板16的兩側(cè)，飛輪7與第一支撐板16之間的主軸8上由緊固螺釘固定軸套18，起到限位的作用，保證飛輪7和第一支撐板16間具有一定的空隙。
[0024]本實施例中，選擇光熱系統(tǒng)集熱作為熱源來加熱熱缸3，或者使用沼氣池提供的沼氣來加熱熱缸3，或者使用地?zé)岬绕渌鍧嵞茉磥砑訜釤岣?，熱缸3被加熱后，熱缸3內(nèi)的氣體受熱膨脹，推動第一動力活塞17沿?zé)岣?內(nèi)壁作直線運動，該直線運動由第一曲柄連桿機構(gòu)傳遞至主軸8，從而將直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，主軸8帶動飛輪7轉(zhuǎn)動，利用飛輪7的慣性可使得第一曲柄連桿機構(gòu)可度過死點，將往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)化成主軸8的旋轉(zhuǎn)運動，同時熱缸3中的被加熱的氣體通過第二支撐板2中的氣道進入冷缸6，冷卻收縮，第一曲柄連桿機構(gòu)和第二曲柄連桿機構(gòu)的90°相位差可帶動主軸8完成連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動，該旋轉(zhuǎn)運動作為動力通過主軸8輸出至變速箱13，變速箱13根據(jù)水泵14的型號調(diào)節(jié)到對應(yīng)速率，驅(qū)動水泵14提水，水泵14提取的水通過冷卻器5流進水箱，同時冷卻器5對冷缸6進行冷卻，本實施例中，使用集熱器4控制熱缸3溫度，使用回水以冷卻的方式控制冷缸6溫度，控制冷缸6和熱缸3的溫差，保持冷缸6和熱缸3的溫度差穩(wěn)定，從而使斯特林發(fā)動機保持穩(wěn)定的功率輸出，完成提水工藝。
【主權(quán)項】
1.一種基于斯特林循環(huán)的回水冷卻提水裝置，其特征在于: 包括斯特林發(fā)動機、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、支撐機構(gòu)； 支撐機構(gòu)包括支撐平臺(I)、固定在支撐平臺(I)上的第二支撐板(2); 斯特林發(fā)動機的熱缸(3)與第二支撐板(2)固接，且熱缸(3)上裝有集熱器(4);所述第二支撐板(2)內(nèi)置有氣道，熱缸(3)通過氣道與冷缸(6)連通，冷卻器(5)與冷缸(6)連接； 所述傳動機構(gòu)包括第一曲柄連桿機構(gòu)、第二曲柄連桿機構(gòu)及飛輪(7);第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間具有90度相位差，且 第一曲柄連桿機構(gòu)的曲柄(9)套接在主軸(8)的外周，該曲柄(9)與第一曲柄連桿機構(gòu)的連桿(10)鉸接，該連桿(10)與第一動力活塞(17)鉸接，第一動力活塞(17)與熱缸(3)連接；第二曲柄連桿機構(gòu)的曲柄(11)套接在主軸⑶的外周，該曲柄(11)與第二曲柄連桿機構(gòu)的連桿(12)鉸接，該連桿(12)與第二動力活塞鉸接，第二動力活塞與冷缸(6)連接；飛輪(7)套接在主軸(8)的外周，且位于第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間； 所述執(zhí)行機構(gòu)包括變速箱(13)和水泵(14)，變速箱(13)與水泵(14)連接，水泵(14)接出水管(15)至冷卻器(5)，冷卻器(5)與水箱相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于斯特林循環(huán)的回水冷卻提水裝置，其特征在于:還包括第一支撐板(16)，所述第一支撐板(16)與第二支撐板(2)連接，冷缸(6)和熱缸(3)位于第一支撐板(16)的兩側(cè)，飛輪(7)與第一支撐板(16)之間的主軸(8)上由緊固螺釘固定軸套(18) ο
【專利摘要】一種基于斯特林循環(huán)的回水冷卻提水裝置，屬于機械設(shè)備領(lǐng)域，技術(shù)要點為：包括斯特林發(fā)動機、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、支撐機構(gòu)；斯特林發(fā)動機的熱缸與第二支撐板固接，且熱缸上裝有集熱器；所述第二支撐板內(nèi)置有氣道，熱缸通過氣道與冷缸連通，冷卻器與冷缸連接；所述傳動機構(gòu)包括第一曲柄連桿結(jié)構(gòu)、第二曲柄連桿結(jié)構(gòu)及飛輪；第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間具有90度相位差，飛輪套接在主軸的外周，且位于第一曲柄連桿機構(gòu)與第二曲柄連桿機構(gòu)之間；所述執(zhí)行機構(gòu)包括變速箱和水泵，變速箱與水泵連接，水泵接出水管至冷卻器，冷卻器與水箱相連。本實用新型使用斯特林發(fā)動機替代現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)燃機作為動力源，以解決現(xiàn)有發(fā)動機動力源利用單一，污染嚴重的問題。
【IPC分類】F02G1-055
【公開號】CN204371514
【申請?zhí)枴緾N201520016861
【發(fā)明人】王哲, 張楊, 徐莘博, 陸明輝, 王爽, 劉寶全, 呂熙睿, 董墨
【申請人】王哲
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月9日