CN116378810B - 一种用于活塞发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于活塞发动机的冷却装置，其包括依次连接的第四管体、第一管体、第二管体和第三管体，第四管体的前端设置有进油口，第二管体的后端与第三管体的前端通过第二连接管连接，且第二管体与第二连接管之间设置有滑动腔体，滑动腔体内滑动设置有堵塞块，第四管体内部的延伸方向上设置有转动轴，转动轴上设置有螺旋叶片，堵塞块通过传动转换机构与转动轴传动连接；第三管体的前端设置有压力传感器，位于压力传感器后端的第三管体上间隔设置有若干电动开关油口，相邻两个开关油口之间形成一个喷油腔，喷油腔上设置有喷油嘴；本方案可实现对活塞发动机持续、间隙、定量地喷射冷却油，从而达到对活塞发动机良好的降温效果。

Description

一种用于活塞发动机的冷却装置

技术领域

本发明涉及活塞发动机降温技术领域，具体涉及一种用于活塞发动机的冷却装置。

背景技术

活塞发动机也叫往复式发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机。活塞发动机是热机的一种，靠汽油、柴油等燃料提供动力。活塞式发动机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成；活塞式航空发动机是由汽车的活塞式发动机发展而来，大多是四冲程发动机，即一个气缸完成一个工作循环，活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程；发动机除主要部件外，还须有若干辅助系统与之配合才能工作。

活塞发动机在工作时会出现过热的现象，过热后会出现活塞发动机故障，导致产生机械无法制动或者无法正常运作的可能，因此需采用相应的冷却装置，其原理为：将油通过喷头喷至活塞发动机进行降温处理，先通过电磁阀M522将油放置在第一管体的内部，再控制电磁阀M522闭合时，油会通过第二管体进入至第三管体的内部再通过喷嘴喷出，进行降温处理。

目前普遍采用油冷的方式进行降温，油通过电磁阀的通断控制以及管体的运输，最后通过喷头喷至活塞发动机进行降温，而在进行降温处理的过程中，冷却油易固化，造成管体堵塞，导致内部管体空运行的现象发生，导致整个冷却装置不作业的现象出现。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种用于活塞发动机的冷却装置，解决了现有技术中活塞发动机冷却装置的冷却油易固化而导致管体堵塞的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种用于活塞发动机的冷却装置，其包括依次连接的第四管体、第一管体、第二管体和第三管体，第四管体的前端设置有进油口，第一管体的后端与第二管体的前端通过第一连接管连接，第一连接管上设置有电磁阀，第二管体的后端与第三管体的前端通过第二连接管连接，且第二管体与第二连接管之间设置有滑动腔体，滑动腔体内滑动设置有用于通断第二连接管的堵塞块，堵塞块与滑动腔体之间设置有复位弹簧，第四管体内部的延伸方向上设置有转动轴，转动轴上设置有螺旋叶片，堵塞块通过传动转换机构与转动轴传动连接；第三管体的前端设置有压力传感器，位于压力传感器后端的第三管体上间隔设置有若干电动开关油口，相邻两个开关油口之间形成一个喷油腔，喷油腔上设置有喷油嘴，电磁阀、压力传感器、电动开关油口和设置在活塞发动机上的温度传感器均与控制器电连接。

采用上述技术方案的有益效果为：当活塞发动机温度过高时，控制器驱动电磁阀开启，带有压力的冷却油进入第三管体的前端，当压力传感器监测到第三管体内冷却油的压力达到设定压力时，控制器驱动电磁阀关闭，同时驱动电动开关油口开启，使冷却油进入若干喷油腔内，并通过喷油嘴喷至活塞发动机，从而实现活塞发动机的降温；而在冷却油从第二管体进入第三管体的过程中，冷却油会推动堵塞块滑动，使第二连接管开启；当电磁阀关闭、电动开关油口开启时，在复位弹簧的作用下，使堵塞块滑动复位，并使第二连接管关闭，而来回滑动的堵塞块通过传动转换机构可带动第四管体内的转动轴转动，从而使螺旋叶片搅动从进油口进入第四管体内的冷却油，进而降低冷却油的固化，避免了管体的堵塞以及设备空运行现象的发生。

进一步地，滑动腔体的前端设置有与第二管体后端连通的腔体进口，滑动腔体靠近其前端的侧面上设置有与第二连接管连通的腔体出口，腔体进口与腔体出口通过堵塞块的前端分隔，复位弹簧设置在堵塞块的后端与滑动腔体的后端之间。

采用上述技术方案的有益效果为：带有压力的冷却油通过腔体出口进入滑动腔体，并推动堵塞块向滑动腔体的后端移动，使堵塞块的前端逐渐远离滑动腔体的前端，从而使腔体出口与腔体出口连通，实现第二连接管的开启，而当电磁阀关闭时，冷却油对堵塞块的推力消失，并在回压和复位弹簧所产生的张力的共同作用下，堵塞块的滑动复位，从而实现第二连接管的关闭。

进一步地，传动转换机构包括连接套筒和转动丝杆，连接套筒设置在堵塞块的后端，转动丝杆与堵塞块的滑动方向平行，转动丝杆的一端设置在滑动腔体的后端，转动丝杆的另一端与连接套筒螺纹配合，转动丝杆上设置有第一锥形齿轮，转动轴上设置有与第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮。

采用上述技术方案的有益效果为：当堵塞块来回滑动时，连接套筒在转动丝杆上移动的同时，会带动转动丝杆发生转动，而在第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的传动作用下，使转动丝杆带动转动轴转动，从而实现将堵塞块的滑动转化为转动轴的转动。

进一步地，第二管体的中部设置有细管，细管的径向尺寸小于第二管体的径向尺寸；通过管道径向尺寸的变化，从而加快冷却油的流速。

进一步地，电动开关油口包括过油口，过油口的一端设置有用于封闭过油口的挡板，挡板的一端设置在圆板上，圆板铰接在过油口的一侧，且过油口的一侧设置有驱动圆板转动的驱动机构。

进一步地，挡板设置在过油口的进油端，过油口的侧壁上设置有与挡板配合的插接槽口。

进一步地，驱动机构包括凸块，凸块内开设有滑槽，滑槽内滑动设置有滑块，滑槽的端部设置有电动伸缩气缸，电动伸缩气缸的伸缩端与滑块固定连接，圆板上设置有连接转杆，连接转杆上设置有条形槽，滑块上设置有与条形槽滑动配合的卡头。

采用上述技术方案的有益效果为：通过电动伸缩气缸可带动滑块在滑槽内来回滑动，而滑块可带动连接转杆转动，从而带动圆板以及圆板上的挡板转动，进而实现过油口的开闭。

进一步地，滑槽包括用于安装电动伸缩气缸的安装槽，安装槽的端口与滑块之间设置有波纹管，波纹管密封包裹电动伸缩气缸的伸缩部，避免冷却油接触电动伸缩气缸。

本发明的有益效果为：

该活塞发动机的冷却结构不仅通过在第四管体内部设置旋转叶片、转动轴、次动齿轮和主动齿轮，来达到降低第四管体内部出现废料固化堵塞的现象，降低了动力能源的浪费，而且实现了纯结构带动连通状态的功能；

1.通过在第四管体内部设置旋转叶片、转动轴、次动齿轮和主动齿轮，使用时主动齿轮会将横向的转动力通过次动齿轮进行转换，带动旋转叶片表面的转动轴转动，对第四管体的内部进行搅拌，降低第四管体内部出现废料固化堵塞的现象；

2.通过在第二管体的内部设置堵塞块、凸块、连接套筒、转动杆、主动齿轮和次动齿轮，使用时连接套筒会在后推时，带动转动杆进行旋转，此时转动杆会在主动齿轮和次动齿轮的作用下，带动转动轴旋转，使得转动轴的旋转动力是在内部移动下提供的，降低了动力能源的浪费；

通过在内管的内部设置油口、横向推送气缸、金属波纹管、滑块、滑槽、连接转轴、圆板、挡板、插接槽口、旋转板和连接杆，使用时旋转板会在横向推送气缸热力膨胀的作用下转动，继而使得油口为连通状态，进行供油，在温度下降后，横向推送气缸会将旋转板复位，实现了纯结构带动连通状态的功能。

附图说明

图1为本方案冷却装置的结构示意图。

图2为第三管体内部的结构示意图。

图3为堵塞块与转动轴配合的结构示意图。

图4为连接套筒与转动丝杆配合的结构示意图。

图5为转动轴、限位板和复位弹簧配合的结构示意图。

图6为电动开关油口关闭时的结构示意图。

图7为电动开关油口开启时的结构示意图。

图8为滑块与连接转杆配合的结构示意图。

其中，1、第一管体，2、第二管体，3、第三管体，4、第四管体，5、进油口，6、第一连接管，7、电磁阀，8、第二连接管，9、滑动腔体，10、堵塞块，11、复位弹簧，12、转动轴，13、螺旋叶片，14、压力传感器，15、电动开关油口，16、喷油腔，17、喷油嘴，18、腔体进口，19、腔体出口，20、连接套筒，21、转动丝杆，22、第一锥形齿轮，23、第二锥形齿轮，24、细管，25、过油口，26、挡板，27、圆板，28、插接槽口，29、凸块，30、滑槽，31、滑块，32、电动伸缩气缸，33、连接转杆，34、条形槽，35、卡头，36、安装槽，37、波纹管，38、限位板，39、限位孔。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例1

如图1和图2所示，本方案的用于活塞发动机的冷却装置包括依次连接的第四管体4、第一管体1、第二管体2和第三管体3，第四管体4的前端设置有进油口5，第一管体1的后端与第二管体2的前端通过第一连接管6连接，第一连接管6上设置有电磁阀7，第二管体2的中部设置有细管24，细管24的径向尺寸小于第二管体2的径向尺寸，通过管道径向尺寸的变化，从而加快冷却油的流速；第二管体2的后端与第三管体3的前端通过第二连接管8连接，且第二管体2与第二连接管8之间设置有滑动腔体9，滑动腔体9内滑动设置有用于通断第二连接管8的堵塞块10，堵塞块10与滑动腔体9之间设置有复位弹簧11，第四管体4内部的延伸方向上设置有转动轴12，转动轴12上设置有螺旋叶片13，堵塞块10通过传动转换机构与转动轴12传动连接。

第三管体3的前端设置有压力传感器14，位于压力传感器14后端的第三管体3上间隔设置有若干电动开关油口15，相邻两个开关油口之间形成一个喷油腔16，喷油腔16上设置有喷油嘴17，电磁阀7、压力传感器14、电动开关油口15和设置在活塞发动机上的温度传感器均与控制器电连接。

本方案通过温度传感器实时监测活塞发动机的温度，当活塞发动机温度过高时，控制器驱动电磁阀7开启，带有压力的冷却油从进油口5进入，并依次通过第四管体4、第一管体1、第二管体2后，进入第三管体3的前端，当压力传感器14监测到第三管体3内冷却油的压力达到设定压力时，控制器驱动电磁阀7关闭，同时驱动电动开关油口15开启，使冷却油进入若干喷油腔16内，并通过喷油嘴17喷至活塞发动机，在完成一次喷油动作后，压力传感器14监测到第三管体3内冷却油的压力小于设定压力时，控制器驱动电动开关油口15关闭，同时驱动电磁阀7再次开启，周而复始，从而实现对活塞发动机的持续降温。

在冷却油从第二管体2进入第三管体3的过程中，冷却油会推动堵塞块10滑动，使第二连接管8开启；当电磁阀7关闭、电动开关油口15开启时，在复位弹簧11的作用下，使堵塞块10滑动复位，并使第二连接管8关闭，本方案完成一次喷油动作，可驱动堵塞块10进行一次来回滑动，而来回滑动的堵塞块10通过传动转换机构可带动第四管体4内的转动轴12转动，从而使螺旋叶片13搅动从进油口5进入第四管体4内的冷却油，进而降低冷却油的固化，避免了管体的堵塞以及设备空运行现象的发生。

实施例2

如图3所示，本实施例是在实施例1的基础上，给出了滑动腔体9的具体方案，滑动腔体9的前端设置有与第二管体2后端连通的腔体进口18，第二管体2的延伸方向、腔体进口18和堵塞块10的滑动方向三者位于同一直线上，滑动腔体9靠近其前端的侧面上设置有与第二连接管8连通的腔体出口19，堵塞块10的前端与滑动腔体9的前端相抵接，使得腔体进口18与腔体出口19通过堵塞块10的前端分隔，滑动腔体9的后端设置有限位板38，复位弹簧11设置在堵塞块10的后端与限位板38之间。

带有压力的冷却油通过腔体进口18进入滑动腔体9，并推动堵塞块10向滑动腔体9的后端移动，使堵塞块10的前端逐渐远离滑动腔体9的前端，从而使腔体进口18与腔体出口19连通，实现第二连接管8的开启；而当电磁阀7关闭时，冷却油对堵塞块10的推力消失，并在回压和复位弹簧11所产生的张力的共同作用下，堵塞块10的滑动复位，从而实现第二连接管8的关闭。

实施例3

如图4和图5所示，本实施例是在实施例2的基础上，给出了传动转换机构的具体方案，传动转换机构包括连接套筒20和转动丝杆21，连接套筒20设置在堵塞块10的后端，转动丝杆21与堵塞块10的滑动方向平行，转动丝杆21的一端通过轴承安装在滑动腔体9的后端，转动丝杆21的另一端与连接套筒20螺纹配合，转动丝杆21上设置有第一锥形齿轮22；转动轴12的一端通过轴承安装在第四管体4内，转动轴12的另一端从第四管体4内密封穿出，并穿入至滑动腔体9内，限位板38上设置有限位孔39，限位孔39上设置有限位轴承，转动轴12的另一端穿设在限位轴承上，实现对转动轴12的限位，转动轴12的端部设置有第二锥形齿轮23，第一锥形齿轮22与第二锥形齿轮23相啮合。

由于转动丝杆21与连接套筒20螺纹配合，当堵塞块10来回滑动时，连接套筒20在转动丝杆21上移动的同时，会带动转动丝杆21发生转动，而在第一锥形齿轮22和第二锥形齿轮23的传动作用下，使转动丝杆21带动转动轴12转动，从而实现将堵塞块10的滑动转化为转动轴12的转动，进而实现螺旋叶片13对冷却油的搅动。

实施例4

如图6、图7和图8所示，本实施例是在实施例1的基础上，给出了电动开关油口15的具体方案，电动开关油口15包括过油口25，过油口25的进油端设置有用于封闭过油口25的挡板26，过油口25的侧壁上设置有与挡板26配合的插接槽口28，以提高挡板26对过油口25的封闭效果，挡板26的一端设置在圆板27上，圆板27铰接在过油口25的一侧，且过油口25的一侧设置有驱动圆板27转动的驱动机构。

驱动机构包括凸块29，凸块29内开设有滑槽30，滑槽30内滑动设置有滑块31，滑槽30的端部设置有电动伸缩气缸32，电动伸缩气缸32的伸缩端与滑块31固定连接，圆板27设置在滑槽30的开口处，圆板27上设置有连接转杆33，连接转杆33上设置有条形槽34，滑块31上设置有与条形槽34滑动配合的卡头35。

本方案通过电动伸缩气缸32可带动滑块31在滑槽30内来回滑动，而滑块31可带动连接转杆33转动，从而带动圆板27以及圆板27上的挡板26转动，进而实现过油口25的开闭；其中挡板26设置在过油口25的进油端，使得挡板26不仅不会被第三管体3前端内的油压冲开，反而油压会使挡板26与过油口25配合更加紧密。

滑槽30包括用于安装电动伸缩气缸32的安装槽36，安装槽36的端口与滑块31之间设置有波纹管37，波纹管37密封包裹电动伸缩气缸32的伸缩部，避免冷却油接触电动伸缩气缸32。

综上所述，本方案的冷却装置可实现对活塞发动机持续、间隙、定量地喷射冷却油，从而达到对活塞发动机良好的降温效果；且在每次喷油过程中，堵塞块10可进行一次来回滑动，并带动螺旋叶片13搅动从进油口5进入第四管体4内的冷却油，进而降低冷却油的固化，避免了管体的堵塞以及设备空运行现象的发生；其中螺旋叶片13无需额外的动力源，且螺旋叶片13的转动与冷却装置的喷油动作联动进行，避免了动力能源的浪费。

Claims (8)

1.一种用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，包括依次连接的第四管体（4）、第一管体（1）、第二管体（2）和第三管体（3），所述第四管体（4）的前端设置有进油口（5），所述第一管体（1）的后端与第二管体（2）的前端通过第一连接管（6）连接，所述第一连接管（6）上设置有电磁阀（7），所述第二管体（2）的后端与第三管体（3）的前端通过第二连接管（8）连接，且第二管体（2）与第二连接管（8）之间设置有滑动腔体（9），所述滑动腔体（9）内滑动设置有用于通断第二连接管（8）的堵塞块（10），所述堵塞块（10）与滑动腔体（9）之间设置有复位弹簧（11），所述第四管体（4）内部的延伸方向上设置有转动轴（12），所述转动轴（12）上设置有螺旋叶片（13），所述堵塞块（10）通过传动转换机构与转动轴（12）传动连接；

所述第三管体（3）的前端设置有压力传感器（14），位于压力传感器（14）后端的所述第三管体（3）上间隔设置有若干电动开关油口（15），相邻两个所述开关油口之间形成一个喷油腔（16），所述喷油腔（16）上设置有喷油嘴（17），所述电磁阀（7）、压力传感器（14）、电动开关油口（15）和设置在活塞发动机上的温度传感器均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述滑动腔体（9）的前端设置有与第二管体（2）后端连通的腔体进口（18），所述滑动腔体（9）靠近其前端的侧面上设置有与第二连接管（8）连通的腔体出口（19），所述腔体进口（18）与腔体出口（19）通过堵塞块（10）的前端分隔，所述复位弹簧（11）设置在堵塞块（10）的后端与滑动腔体（9）的后端之间。

3.根据权利要求2所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述传动转换机构包括连接套筒（20）和转动丝杆（21），所述连接套筒（20）设置在堵塞块（10）的后端，所述转动丝杆（21）与堵塞块（10）的滑动方向平行，所述转动丝杆（21）的一端设置在滑动腔体（9）的后端，所述转动丝杆（21）的另一端与连接套筒（20）螺纹配合，所述转动丝杆（21）上设置有第一锥形齿轮（22），所述转动轴（12）上设置有与第一锥形齿轮（22）相啮合的第二锥形齿轮（23）。

4.根据权利要求1所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述第二管体（2）的中部设置有细管（24），所述细管（24）的径向尺寸小于第二管体（2）的径向尺寸。

5.根据权利要求1所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述电动开关油口（15）包括过油口（25），所述过油口（25）的一端设置有用于封闭过油口（25）的挡板（26），所述挡板（26）的一端设置在圆板（27）上，所述圆板（27）铰接在过油口（25）的一侧，且过油口（25）的一侧设置有驱动圆板（27）转动的驱动机构。

6.根据权利要求5所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述挡板（26）设置在过油口（25）的进油端，所述过油口（25）的侧壁上设置有与挡板（26）配合的插接槽口（28）。

7.根据权利要求5所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述驱动机构包括凸块（29），所述凸块（29）内开设有滑槽（30），所述滑槽（30）内滑动设置有滑块（31），所述滑槽（30）的端部设置有电动伸缩气缸（32），所述电动伸缩气缸（32）的伸缩端与滑块（31）固定连接，所述圆板（27）上设置有连接转杆（33），所述连接转杆（33）上设置有条形槽（34），所述滑块（31）上设置有与条形槽（34）滑动配合的卡头（35）。

8.根据权利要求7所述的用于活塞发动机的冷却装置，其特征在于，所述滑槽（30）包括用于安装电动伸缩气缸（32）的安装槽（36），所述安装槽（36）的端口与滑块（31）之间设置有波纹管（37），所述波纹管（37）密封包裹电动伸缩气缸（32）的伸缩部。