自由活塞式斯特林机器的轴承支承系统

摘要

一种活塞和其连接杆的轴承支承系统，其中所述系统只利用两个轴承来支承组合的活塞和连接杆：一个在所述动力活塞(或置换器)的气体轴承和一个在其连接杆的径向作用弹簧轴承。所述两个轴承之间的空间符合规定的关系而且优选地是超过一个根据选定的工程参数的计算值。非柔性的连接杆和所述活塞的一端固接并有一个在所述活塞的直径的0.3倍至1.5倍的范围内的间隙密封长度。从所述气体轴承至所述径向作用弹簧轴承和所述连接杆的有效连接点的距离比所述活塞的密封长度大。

主权项

一种具有改进的轴承支承系统的自由活塞式斯特林循环机器，所述机器包括含有圆柱形自由式动力活塞和置换器活塞的壳体，各个活塞具有带密封长度和轴心的间隙密封并可以在安装在所述壳体的汽缸内进行往复运动，其特征在于，所述改进包括：a)所述活塞中至少一个选定的活塞的密封长度是在所述选定的活塞的直径的0.3倍至所述选定的活塞的直径的1.5倍的范围内；b)非柔性连接杆固接在所述选定的活塞的一端；c)所述选定活塞和连接杆共同在所述壳体内被两个轴承支持，所述两个轴承是：(i)在活塞间隙密封处的在所述选定活塞和与所述选定活塞相关联的汽缸之间的界面所形成的气体轴承；以及(ii)固定在所述壳体并延伸至与所述连接杆的固定连接处的径向作用弹簧轴承，从所述气体轴承至所述径向作用弹簧轴承与所述连接杆的所述连接处的距离比所述选定的活塞的密封长度大，其中，从所述间隙密封的中心至所述径向作用弹簧轴承与所述连接杆的所述固定连接处的距离L是$L\ge A\frac{S}{g},$其中A是所述径向作用弹簧轴承与所述连接杆的所述固定连接处的径向位移的容许偏心距离；S是所述选定活塞的密封长度；以及g是所述选定活塞和与所述选定活塞相关联的汽缸之间的径向间隙。