一种实现S环轨迹的热能小车

一种实现s环轨迹的热能小车
技术领域
1.本实用新型属于热能小车技术领域，更具体地说，涉及一种实现s环轨迹的热能小车。


背景技术：

2.如今世界上存储的能源不断减少，人们的节能环保意识逐渐提高，热能作为节能资源不断渗入到人们的生活当中。其中，热能小车是一种通过将热能转化为动能从而驱动小车按照特定轨迹进行行驶的机械装置，其热能来源于酒精的燃烧，不污染环境。热能是驱动热能小车的唯一能量，可实现资源的合理利用，减少污染物的排放。然而，现有大多数热能小车结构复杂，降低了小车整体的灵敏度，不仅使小车行走轨迹可控性低、稳定性下降，而且还会造成能量的无故损耗。
3.经过搜索，目前并没有与热能驱动车相关的专利文案。但现有的多数热能驱动车采用的结构复杂，摩擦力较大导致驱动车不能很好地行驶，造成能量的巨大损失。
4.现有技术中的热能小车，多数底侧板之间没有定位功能，难以确定小车侧板与底板的垂直度和侧板相对于车身的平行度；多数皮带轮(非金属材质)与轴直接接触，难以保证皮带轮传递扭矩的准确性与平稳性；多数小车的斯特林发动机能量利用效率不高；一些微调结构采用曲柄滑块机构，容易出现以滑块为主动件的自锁。


技术实现要素：

5.要解决的问题
6.本实用新型的目的在于克服热能小车斯特林发动机的热能转化效率低下，震动大，调节方面不方便，行驶轨迹不正确，提供了一种在规定时间内易于启动且轨迹准确的热能小车，采用本实用新型的技术方案能够有效解决上述问题。
7.技术方案
8.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
9.本实用新型的一种实现环形的热能小车，包括热能小车主体和安装于主体上的驱动机构、传动机构和转向机构。所述驱动机构是通过斯特林发动机将热能转化为机械能以此来驱动小车。斯特林发动机是一种外部加热的闭式循环发动机，所以提高斯特林发动机效率要提高热缸温度，降低冷缸空气温度。
10.作为本发明热能小车驱动机构的技术方案的一种改进，所述热缸处采用罩型锡纸来减少热量的损失从而达到提高热缸温度的目的，另外减少传热时间，便于热能小车在规定时间内启动；在冷缸处采用散热片以增加散热面积降低低温热源温度，使缸内循环更加接近卡诺循环，从而提升转化效率，便于热能小车启动。
11.作为本发明热能小车驱动机构的技术方案的一种改进，所述侧板通过定位槽与底板连接，保证了底板与侧板的垂直度和侧板相对于车身的水平度，更进一步的，所述斯特林发动机的支撑板通过安装槽固定于侧板上，且所述斯特林发动机的支撑柱支撑板连接处加
置弹簧以此来达到减震的目的，让小车的转向更加平滑。
12.作为本发明热能小车传动机构的技术方案的一种改进，所述一级大皮带轮、二级大皮带轮分别与一级大皮带轮法兰、二级大皮带轮法兰固定连接，保证了力矩确定过程中的准确性和稳定性。
13.作为本发明热能小车转向机构的技术方案的一种改进，通过转动所述微型千分头达到对轨迹的细微调整，在此过程中，拉钉在转向连接件上轴向移动，并在拉钉与转向连接件之间装有弹簧，更增加调整的准确性。
14.本发明的有益效果：
15.在本发明热能小车驱动机构中，通过罩型锡纸和散热片来提高热缸温度和降低冷缸热源温度，实现对斯特林发动机的功率增大，减少了能量的损失；增加减震系统，使得小车轨迹更加准确，解决了现有技术中所存在的热能小车启动困难、轨迹不准确的问题；完善的转向机构，通过微型千分头、拉钉和弹簧的组合增加了小车轨迹调整的方便性和准确性。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种实现s环轨迹的热能小车的立体结构示意图；
17.图2为热能小车的立体结构示意图；
18.图3为转向机构示意图；
19.图4为底侧板连接示意图；
20.图5为皮带轮与法兰连接示意图；
21.图6为前轮安装示意图；
22.图7为齿轮组示意图；
23.图8为发动机支撑板与侧板连接示意图；
24.附图标记说明：1、二级小皮带轮；2、一级大皮带轮；3、双皮带轮轴；4、二级大皮带轮； 5、主动后轮；6、侧板；7、主动轮法兰；8、凸轮；9、转向调节件；10、转向连接件；11、前轮安装轴；12、前轮；13、前轮轴承座；14、转向杆轴承座；15、发动机支撑板；16、二级大齿轮轴；17、二级大齿轮；18、一级大齿轮轴；19、二级小齿轮；20、一级大齿轮；21、一级小齿轮；22、从动轮法兰；23、后轮轴；24斯特林发动机；25、二级大皮带轮法兰；26、从动后轮；27、一级大皮带轮法兰；28、前轮转向杆；29、微型千分头；30、滚子；31、拉钉；32、拉钉；33、底板；34、弹簧；56、螺钉槽孔。
具体实施方式
25.为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.如图1及图2所示，本实施例的一种实现s环轨迹的热能驱动小车，包括热能小车主体和安装于主体上的驱动机构、传动机构和转向机构。所述热能小车主体包括底板(33)、侧板(6)前轮(12)和两个后轮(包括主动后轮5、从动后轮26)；所述前轮(12)通过前轮安装轴(11)安装于前轮轴承座(13)；所述前轮轴承座(13)通过前轮转向杆安装于转向杆轴承座(14)；所述转向杆轴承座(14)通过螺钉固定在底板(33)上。两个后轮(即从动后轮(26)和主
动后轮(5))分别通过从动法兰(22)和主动轮法兰(7)安装于后轮轴 (23)的两端；所述后轮轴(23)通过轴承安装在两侧板(6)上；所述驱动机构通过传动机构驱动后轮和前轮进行转动，从而实现小车行走。
27.所述转向机构包括凸轮(8)、转向连接件(10)、转向调节件(9)、滚子(30)、微型千分头(29)、拉钉(31、32)、前轮安装轴(11)、前轮轴承座(13)、前轮转向杆(28)和转向杆轴承座(14)，驱动机构通过传动机构与凸轮(8)动相连，该凸轮(8)装于二级大齿轮轴(16) 的一端，且二级大齿轮轴(16)通过轴承安装在侧板(6)，侧板(6)通过定位槽用螺钉与底板(33)固定连接；所述转向调节件(9)与拉钉(31、32)和微型千分头(29)形成固定连接；所述转向连接件(10)与拉钉(31、32)形成可靠轴向移动连接，与微型千分头 (29)形成固定连接；所述前轮转向杆(28)与转向连接件(10)形成固定连接，与此同时与转向杆轴承座(14)通过轴承连接；所述前轮轴承座(13)与前轮转向杆(28)形成固定连接；所述前轮安装轴(11)通过轴承与前轮轴承座(13)形成连接；如图3及图4所示，两侧板(6)通过定位槽与底板连接，发动机支撑板(15)通过安装槽放在侧板(6)上，斯特林发动机(24)固定在发动机支撑板(15)上。小车启动时，凸轮(8)转动使转向调节件(9)带动转向连接件(10)旋转，转向连接件(10)带动前轮转向杆(28)旋转，进而得到前轮的转向。若小车前轮转过角度不合适，可通过调节微型千分头(29)进行微调直至小车运行合理轨迹。
28.进一步的，如图5所示，一级大皮带轮(2)、二级大皮带轮(4)分别通过一级大皮带轮法兰(27)、二级大皮带轮法兰(25)固定连接，既增大了扭矩又保证了传递的准确性；再进一步，如图8所示，所述斯特林发动机(24)的支撑板通过安装槽固定于侧板(6)上，且所述斯特林发动机的支撑柱支撑板连接处加置弹簧。
29.本实施例中当斯特林发动机24启动时，发动机上的小飞轮通过皮带带动一级大皮带轮(2)转动，进而带动双皮带轮轴(3)转动，进而带动二级小皮带轮(1)转动，进而带动二级大皮带轮(4)转动，(此时后主动轮转动，实现前进)进而以此将力传递给一级小齿轮(21)、一级大齿轮(20)、二级小齿轮(19)、二级大齿轮(17)、凸轮(8)实现转向 (采用二级传动使传动更加稳定，传动效率更高，同时减小原动件所需要的功率，更容易启动)。通过准确的凸轮轮廓，最终使小车的行驶轨迹发生改变，走出环s形。在侧板(6)上通过螺钉槽孔(56)固定一个与侧板(56)有间隙的螺钉，螺钉上装有一皮筋缠绕在螺钉和转向连接杆(28)上，通过皮筋的设置，能够确保转向调节件(9)上安装的滚子(30)始终与凸轮(8)保持紧密贴合，从而驱动转向机构工作，实现小车的灵活转向，有利于提高小车转向的稳定性；同时，采用滚子(30)和凸轮(8)之间的滚动摩擦进行传动，能够有效减少摩擦力，提高小车能源利用率。
30.所述凸轮(8)采用盘形凸轮，可通过设计不同形状的凸轮(8)来使小车走出各种不同的轨迹(如s形、“8”字形等其他各种轨迹)，且凸轮(8)结构简单，从而减少了加工难度与装配难度，操作方便。
31.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。