一种管路内置的斯特林发动机组合式机身及斯特林发动机的制作方法

本发明涉及动力设备，特别涉及一种管路内置的斯特林发动机组合式机身及斯特林发动机。

背景技术：

1、目前，斯特林发动机的机内工质系统主要由进气管路、排气管路、气液分离管路以及单向阀、电磁阀、阀块等组成，通过控制单向阀和电磁阀的动作实现进气、排气、紧停等功能，进而完成斯特林循环。机内工质系统管路布局比较复杂，管路大多外置，各管路之间利用三通、四通等接头连通，管路与接头之间通过o形圈密封。由于工质系统管路一般采用硬管弯制，管路在安装时交错排列，管路实际尺寸与设计值又存在不同程度的偏差，这使得各管路与接头拆装极为不便，大大降低了斯特林发动机的可维修性。另外，斯特林发动机维护时需要经常拆装工质系统管路，频繁拆装极易造成o形圈和紧固零件损坏，导致密封失效，甚至工质泄漏，更严重时造成停机，影响使用，这降低了斯特林发动机的可靠性。

2、综上所述，如何对斯特林发动机机内工质系统管路进行优化设计，从而简化整机结构，提高整机的可维修性和可靠性，成为本领域技术人员亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本技术为了解决上述问题，提供一种管路内置的斯特林发动机组合式机身及斯特林发动机，设计巧妙、结构简单，通过将连通管路开设于下机身内部，相比于现有技术中将进气管路、排气管路或气液分离管路设置在机身外而言，当需要维修或维护机身时可避免机身外置管路的复杂繁琐的装拆过程，简化了整机结构。另外，也避免了因机身外置管路的装拆而导致密封失效，甚至工质泄漏的风险，提高了整机的可维修性和可靠性，本技术所采用的技术方案如下：

2、一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，包括：上机身和下机身，所述上机身连接于所述下机身；

3、所述下机身内设有连通管路，所述连通管路设有外部接口，所述连通管路用于调节工质压力或收集泄漏的工质和润滑油。

4、通过将连通管路开设于下机身内部，相比于现有技术中将用于调节工质压力的进气管路、排气管路或用于收集泄漏的工质和润滑油的气液分离管路设置在机身外而言，当需要维修或维护机身时可避免机身外置管路的复杂繁琐的装拆过程，简化了整机结构。另外，也避免了因机身外置管路的装拆而导致密封失效，甚至工质泄漏的风险，提高了整机的可维修性和可靠性。

5、在一些实施方式中，所述下机身设有贯通孔，所述贯通孔设有用于连通斯特林发动机冷腔的第一通气口和用于连通斯特林发动机热腔的第二通气口；

6、所述下机身内设有工质流道，所述贯通孔的所述第一通气口通过所述工质流道与另一个所述贯通孔的所述第二通气口连通，使得所述冷腔和所述热腔通过所述工质流道依次循环连通；一个工质流道和其所连通的所述冷腔和所述热腔组成一个连通体；

7、所述连通管路包括进气管路和排气管路，所述进气管路和所述排气管路分别同时连通于所述连通体。

8、通过将进气管路和排气管路都开设于下机身内，相比于只将进气管路或排气管路开设在下机身内而言，可进一步减少机身整体外置管路的设置数量，减低机身的装拆难度，简化整机结构，提高整机的可维修性和可靠性。

9、在一些实施方式中，所述连通管路还包括用于收集泄漏的工质和润滑油的气液分离管路；

10、所述贯通孔设有连通口，所述连通口的布设位置低于所述第一通气口，所述气液分离管路连通于所述连通口。

11、通过将进气管路、排气管路及气液分离管路都开设于下机身内，相比于只将进气管路、排气管路及气液分离管路三者中的两个或一个开设在下机身内而言，可进一步减少机身整体外置管路的设置数量，减低机身的装拆难度，简化整机结构，提高整机的可维修性和可靠性。

12、在一些实施方式中，所述进气管路、所述排气管路和所述气液分离管路沿所述下机身厚度方向分层设置且所述气液分离管路位于最低层。

13、通过将上述三个连通管路分层设置，在开设各层中的连通管路时只需考虑连通管路在本层的布置方式，无需担心相邻层的连通管路之间发生相互干涉或产生交叉，可降低连通管路的开设难度，降低各连通管路之间相互干涉或产生交叉的风险。

14、在一些实施方式中，所述贯通孔的数量为四个且四个所述贯通孔的轴心分别分布于正方形的四个顶点。

15、通过将四个贯通孔的轴心分别分布于正方形的四个顶点，可提升活塞缸的对称性，进而提升整个机身的质量平衡性，降低发动机工作时整个机身的振动作用。

16、在一些实施方式中，所述下机身整体呈方形。

17、通过将下机身整体设计为方形，相比于侧面为弧形而言，可便于在下机身的侧面安装阀块或安装用于封堵侧面孔洞的封盖板，提升下机身与其他配件(阀块、密封件、单向阀)的适配性，同时在对下机身加工时便于夹具对下机身进行固定，利于在下机身开设连通管路。

18、在一些实施方式中，所述下机身呈四角设有正方形缺口的正方形，所述下机身的中心处设有螺孔。

19、通过将下机身整体设计为正方形，可提升整个机身的质量平衡性，降低发动机工作时整个机身的振动作用。通过在下机身的四角设置正方形缺口，可便于对下机身的夹持和固定。通过在下机身的中心处设置螺孔，可确保上机身与下机身的连接稳定性。

20、在一些实施方式中，在所述进气管路、所述排气管路和所述气液分离管路三个所述连通管路中，其中一个所述连通管路围绕四个所述贯通孔整体的外围布设，另一个所述连通管路包括四条第一管路，每条所述第一管路均倾斜于所述下机身的侧边且从两个相邻的所述贯通孔之间穿过，每条所述第一管路的末端相交于另一个相邻所述第一管路的中间段，所述螺孔被围合于四条所述第一管路内，最后一个所述连通管路包括两条相互平行的第二管路和一条第三管路，两条所述第二管路分别靠近所述下机身相对的两侧布置且平行于所述下机身的侧边，所述第三管路连通两条所述第二管路。

21、通过将三个连通管路设置成不同的布置形式，换句话说就是将各层连通管路相互错开，可进一步减小各层连通管路开设时的相互干涉或产生交叉的风险。

22、在一些实施方式中，所述上机身设有用于安装缸套的缸套孔，所述上机身内布置有冷却水流道，所述冷却水流道包括冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水流道连通所述缸套孔。

23、另一方面，本技术提供一种斯特林发动机，包括：前述的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身。

24、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身及斯特林发动机，具有以下有益效果的至少一种：

25、1、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将连通管路开设于下机身内部，相比于现有技术中将用于调节工质压力的进气管路、排气管路或用于收集泄漏的工质和润滑油的气液分离管路设置在机身外而言，当需要维修或维护机身时可避免机身外置管路的复杂繁琐的装拆过程，简化了整机结构。另外，也避免了因机身外置管路的装拆而导致密封失效，甚至工质泄漏的风险，提高了整机的可维修性和可靠性。

26、2、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将进气管路和排气管路都开设于下机身内，相比于只将进气管路或排气管路开设在下机身内而言，可进一步减少机身整体外置管路的设置数量，减低机身的装拆难度，简化整机结构，提高整机的可维修性和可靠性。

27、3、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将进气管路、排气管路及气液分离管路都开设于下机身内，相比于只将进气管路、排气管路及气液分离管路三者中的两个或一个开设在下机身内而言，可进一步减少机身整体外置管路的设置数量，减低机身的装拆难度，简化整机结构，提高整机的可维修性和可靠性。

28、4、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将进气管路、排气管路和气液分离管路三个连通管路分层设置，在开设各层中的连通管路时只需考虑连通管路在本层的布置方式，无需担心相邻层的连通管路之间发生相互干涉或产生交叉，可降低连通管路的开设难度，降低各连通管路之间相互干涉或产生交叉的风险。

29、5、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将四个贯通孔的轴心分别分布于正方形的四个顶点，可提升活塞缸的对称性，进而提升整个机身的质量平衡性，降低发动机工作时整个机身的振动作用。

30、6、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将下机身整体设计为方形，相比于侧面为弧形而言，可便于在下机身的侧面安装阀块或安装用于封堵侧面孔洞的封盖板，提升下机身与其他配件(阀块、密封件、单向阀)的适配性，同时在对下机身加工时便于夹具对下机身进行固定，利于在下机身开设连通管路。

31、7、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将下机身整体设计为正方形，可提升整个机身的质量平衡性，降低发动机工作时整个机身的振动作用。通过在下机身的四角设置正方形缺口，可便于对下机身的夹持和固定。通过在下机身的中心处设置螺孔，可确保上机身与下机身的连接稳定性。

32、8、本技术提供的一种管路内置的斯特林发动机组合式机身，通过将三个连通管路设置成不同的布置形式，换句话说就是将各层连通管路相互错开，可进一步减小各层连通管路开设时的相互干涉或产生交叉的风险。