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    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种自激式热声发动机，旨在提供一种自激式热声发动机，其技术方案要点是：包括底板，底板一侧安装有表面设有连接孔的飞轮座，飞轮座的连接孔内设有轴承，轴承上连接有轴心，轴心两侧固定连接有第一飞轮、第二飞轮，第二飞轮一侧设有活塞配合管，活塞配合管远离第二飞轮一端设有活塞，活塞靠近活塞配合管一端设有活塞连接轴，活塞连接轴上铰接有联动轴，联动轴另一端与第二飞轮转动连接，活塞远离活塞配合管一端设有限制器，限制器表面套设有平口试管，限制器中心处通过上固定座、下固定座与底板连接。
    公开号:CN214330817U
    申请号:CN202120069971.7U
    申请日:2021-01-12
    公开日:2021-10-01
    发明作者:叶春；朱莹芳
    申请人:Jiangsu Vocational College of Information Technology；
    IPC主号:F03G7-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及工业设计领域，特别涉及一种自激式热声发动机。
    [n0002] 热声发动机主要分为两种型式，分别为行波型与驻波型。虽然行波型被认为功率较高，但结构相较于驻波型更为复杂，且大多数的行波型热声发动机在负载端主要是利用直流载具，不仅在调整震荡的操作点更为困难，且效率也会因负载端的载具冲程调整不佳而受到影响较为不可靠。而驻波型的所以被认为功率较低，是因为大多数的驻波型所使用的发电负载是压电载具，因此只能达到行波型一半的功率效果，且缺点是过于敏感，容易受到环境温度的影响。
    [n0003] 本实用新型的目的是提供一种自激式热声发动机，其具有工作效率高、可循环利用的优点。
    [n0004] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
    [n0005] 一种自激式热声发动机，包括底板，所述底板一侧安装有表面设有连接孔的飞轮座，所述飞轮座的连接孔内设有轴承，所述轴承上连接有轴心，所述轴心两侧固定连接有第一飞轮、第二飞轮，所述第二飞轮一侧设有活塞配合管，所述活塞配合管远离第二飞轮一端设有活塞，所述活塞靠近活塞配合管一端设有活塞连接轴，所述活塞连接轴上铰接有联动轴，所述联动轴另一端与第二飞轮转动连接，所述活塞远离活塞配合管一端设有限制器，所述限制器表面套设有平口试管，所述限制器中心处通过上固定座、下固定座与底板连接。
    [n0006] 通过采用上述技术方案，通过对平口试管进行持续性的加热，内能转化为振动能，并且通过活塞配合管内的活塞往复运动，带动一端铰接的第一飞轮、第二飞轮快速转动。
    [n0007] 进一步设置：所述第一飞轮与第二飞轮两端分别通过M12螺帽、固定螺丝锁紧连接。
    [n0008] 通过采用上述技术方案，固定第一飞轮与第二飞轮的时候是采用螺帽锁固的方式，以利于更替飞轮的惯性大小并进行实验。
    [n0009] 进一步设置：所述活塞连接轴与联动轴通过双头螺丝、M5螺帽连接。
    [n0010] 通过采用上述技术方案，使用双头螺丝将活塞连接轴及联动轴锁固在一起后，在双头螺丝的两侧锁上M5螺母，以免联动轴滑落。
    [n0011] 进一步设置：所述限制器的两头表面还套设有O型环。
    [n0012] 通过采用上述技术方案，限制器的功能主要先是在两端分别套上O型环，再将加热用的试管以及活塞配合管安装在限制器上，保持自激式热声发动机整体的气密性，确保无空气压缩性的流失，最后再连接上固定座以及下固定座并锁固限制器。
    [n0013] 进一步设置：所述下固定座底部与底板通过内六角有头螺丝连接固定，所述下固定座顶部通过内六角有头螺丝与上固定座连接。
    [n0014] 通过采用上述技术方案，上固定座是与下固定座一起锁固，同时将限制器固定与两者间，为了避免限制器在自激式热声发动机工作时产生晃动，在设计两固定座时的高度需小于限制器被固定处的高度。
    [n0015] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：自激式热声发动机的构造是由一内部具有多孔材料的空气管连接至负载端，主要是通过加热内部的多孔材料，通过触发负载端将空气中的内能转换为振动能。
    [n0016] 图1是自激式热声发动机整体结构示意图；
    [n0017] 图2是自激式热声发动机爆炸图；
    [n0018] 图3是自激式热声发动机限制器整体示意图。
    [n0019] 图中，1、轴心；2、第一飞轮；3、第二飞轮；4、飞轮座；5、活塞；6、活塞配合管；7、活塞连接轴；8、联动轴；9、限制器；10、上固定座；11、下固定座；12、底板；M01、轴承；M02、O型环；M03、平口试管；S01、内六角有头螺丝；S02、双头螺丝；S03、固定螺丝；S04、M5螺帽；S06、M12螺帽。
    [n0020] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
    [n0021] 一种自激式热声发动机，如图1、图2及图3所示，包括底板12，底板12一侧安装有表面设有连接孔的飞轮座4，飞轮座4的连接孔内设有轴承M01，轴承M01上连接有轴心1，轴心1两侧固定连接有第一飞轮2、第二飞轮3，第一飞轮2与第二飞轮3两端分别通过M12螺帽。S06M12S04M5、固定螺丝S03锁紧连接。
    [n0022] 如图1、图2及图3所示，第二飞轮3一侧设有活塞5配合管，活塞5配合管远离第二飞轮3一端设有活塞5，活塞5靠近活塞5配合管一端设有活塞5连接轴，活塞5连接轴上铰接有联动轴8，活塞5连接轴与联动轴8通过双头螺丝S02、M5螺母连接。联动轴8另一端与第二飞轮3转动连接，活塞5远离活塞5配合管一端设有限制器9，限制器9表面套设有平口试管M03，限制器9中心处通过上固定座10、下固定座11与底板12连接，限制器9的两头表面还套设有O型环M02O。
    [n0023] 如图2所示，下固定座11底部与底板12通过内六角有头螺丝S01连接固定，所述下固定座11顶部通过内六角有头螺丝S01与上固定座10连接。
    [n0024] 其主要工作原理如下：通过对平口试管M03进行持续性的加热，内能转化为振动能，并且通过活塞5配合管内的活塞5往复运动，带动一端铰接的第一飞轮2、第二飞轮3快速转动。
    [n0025] 在自激式热声发动机的平台设计中，第一飞轮2的设计考虑主要是以自激式热声发动机整体的频率响应为主，进而制造出相对所需的飞轮惯性，由于越是配合总长度越长的热声发动机，相对地会使负载件来的越低频，因此就需要惯性越大的负载，也就是通过带动飞轮的惯性，才能使自激式热声发动机正常工作起来；第二飞轮3的设计过程中，为了能够便于调整及测试活塞5的行程长短，故会在第二飞轮3上面多钻些孔以利进行实验，与轴心1的配合组装时，为了避免在飞轮旋转时与联动轴8产生碰撞， 因此第二飞轮3的锁固距离必须与轴心1被锁距离一致；飞轮座4的设计考虑是确认轴心1的中心位置，必须与活塞5的中心位置高度相同，才能确保活塞5移动的过程中，可以减少不必要的阻力，最后在与轴心1、轴承M01等配合安装后并通过旋转飞轮来测试整体飞轮座4的稳定与顺畅度；为了能够让自激式热声发动机在工作时保持良好的气密性，也避免活塞5在移动的过程中失去对于气体的压缩性，因此在加工活塞5的同时也会加工活塞配合管6，并参考相关公差配合的数据来达到最佳的配合度；在设计活塞配合管6时，除了要考虑图活塞5在管内移动时的气隙度及顺畅度的外，也要考虑到活塞5在更换不同的移动行程时所需的管长，才能确保活塞5在移动时不会撞到其他加工件或是滑出等问题的发生；活塞连接轴7主要是活塞5与联动轴8的连接件，为了能够与联动轴8自由的上下摆动以及减少活塞5移动时的晃动，在设计时两者间的连接处必须做一定的配合才可避免自激式热声发动机工作时的碰撞；联动轴8是将活塞5连接轴与第二飞轮3并透过飞轮的旋转进而带动活塞5的连接件，所以在与活塞连接轴7与飞轮这两件间的锁固点是需要保持一定的配合度与间隙，才能够避免自激式热声发动机在工作的过程中，因为晃动或是锁固点的接触面积过大而导致传递的损失；限制器9的功能主要先是在两端分别套上O型环M02，再将加热用的试管以及活塞配合管6安装在限制器9上，保持自激式热声发动机整体的气密性，确保无空气压缩性的流失，最后再连接上固定座10以及下固定座11并锁固限制器9；上固定座10是与下固定座11一起锁固，同时将限制器9固定与两者间，为了避免限制器9在自激式热声发动机工作时产生晃动，在设计两固定座时的高度需小于限制器9被固定处的高度，底板12的设计需考虑到负载件及下固定座11间的钻孔距离，此外底板12的厚度也会影响自激式热声发动机工作时的情况，若没有一定的厚度会产生零件严重的摇晃，甚至无法使自激式热声发动机正常地工作。
    [n0026] 上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
    权利要求:
    Claims (5)
    [0001] 1.一种自激式热声发动机，包括底板（12），其特征在于：所述底板（12）一侧安装有表面设有连接孔的飞轮座（4），所述飞轮座（4）的连接孔内设有轴承（M01），所述轴承（M01）上连接有轴心（1），所述轴心（1）两侧固定连接有第一飞轮（2）、第二飞轮（3），所述第二飞轮（3）一侧设有活塞配合管（6），所述活塞配合管（6）远离第二飞轮（3）一端设有活塞（5），所述活塞（5）靠近活塞配合管（6）一端设有活塞连接轴（7），所述活塞连接轴（7）上铰接有联动轴（8），所述联动轴（8）另一端与第二飞轮（3）转动连接，所述活塞（5）远离活塞配合管（6）一端设有限制器（9），所述限制器（9）表面套设有平口试管（M03），所述限制器（9）中心处通过上固定座（10）、下固定座（11）与底板（12）连接。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种自激式热声发动机，其特征在于：所述第一飞轮（2）与第二飞轮（3）两端分别通过M12螺帽（S05）、固定螺丝（S03）锁紧连接。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的一种自激式热声发动机，其特征在于：所述活塞（5）连接轴（7）与联动轴（8）通过双头螺丝（S02）、M5螺帽（S04）连接。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的一种自激式热声发动机，其特征在于：所述限制器（9）的两头表面还套设有O型环（M02）。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的一种自激式热声发动机，其特征在于：所述下固定座（11）底部与底板（12）通过内六角有头螺丝（S01）连接固定，所述下固定座（11）顶部通过内六角有头螺丝（S01）与上固定座（10）连接。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-12-28| TR01| Transfer of patent right|
    2021-12-28| TR01| Transfer of patent right|Effective date of registration: 20211216 Address after: 214000 No. 9, Yu'an 1st Road, Shuofang New District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee after: WUXI AILITE ENGINEERING EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 214000 No.1 qianou Road, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU VOCATIONAL College OF INFORMATION TECHNOLOGY |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CN202120069971.7U|CN214330817U|2021-01-12|2021-01-12|一种自激式热声发动机|CN202120069971.7U| CN214330817U|2021-01-12|2021-01-12|一种自激式热声发动机|
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