CN204163873U - 一种低速柴油机用活塞的冷却结构 - Google Patents

一种低速柴油机用活塞的冷却结构 Download PDF

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刘利军
尹子峰
刘旭
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Abstract

一种低速柴油机用活塞的冷却结构，包括活塞头、活塞裙、冷却油管、冷却油管法兰和多个喷管；其中，活塞头设有由加强筋隔断的内部冷却腔和外部冷却腔，加强筋底部设有连通内部冷却腔和外部冷却腔的通槽；活塞裙的内孔壁上开设有油槽；多个喷管插置于活塞裙的上部并伸入外部冷却腔，该喷管连通外部冷却腔与油槽；活塞杆连接于活塞裙的内孔中，中央为活塞杆中心孔，沿活塞杆的径向放射状设置有多个连通活塞杆中心孔与油槽的钻孔；冷却油管插置于活塞杆中心孔的中央，其外壁与活塞杆中心孔内壁之间为进油道；冷却油管法兰固定于活塞杆的上部，下端与冷却油管连接，冷却油管法兰的中央设有连通内部冷却腔与冷却油管管腔的出油孔。本实用新型具有冷却效率高、结构简单的优点。

Description

一种低速柴油机用活塞的冷却结构
技术领域
本实用新型涉及往复活塞式发动机，特别涉及一种大型的低速柴油机用活塞的冷却结构，属于柴油机技术领域。
背景技术
专利CN 100513762C公开了一种十字头式的发动机活塞。该活塞的活塞杆的上部连接一冷却喷射盘，喷射盘上插满喷管，滑油从冷却管内部进入，再经由喷射管对活塞顶部中间的内部冷却腔进行冷却，同时在活塞头的加强筋上钻有一圈倾斜向上的钻孔，把冷却滑油从内部冷却腔引入周围的外部冷却腔，冷却滑油在外部冷却腔对活塞冷却后再经由冷却管外部流出。
上述冷却结构首先对活塞的内腔进行冷却，再对活塞的外腔进行冷却，然而活塞的外腔往往是活塞头热负荷最高的区域，而已经在内部冷却腔经过热交换的滑油的温度已升高，再到热负荷较高的活塞外腔，这时对外部冷却腔的冷却作用已大大降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有活塞冷却效率不高的缺陷，提供一种更有效可靠的低速柴油机用活塞的冷却结构，达到提高热交换效率、增强活塞冷却作用的效果。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术设计方案如下：
一种低速柴油机用活塞的冷却结构，包括有安装在活塞杆上部的活塞头和围绕活塞杆设置并与活塞头紧密相连的活塞裙，其特征在于：所述冷却结构还包括冷却油管、冷却油管法兰和多个喷管；
所述活塞头设有由加强筋隔断的中间的内部冷却腔和外围的外部冷却腔，该加强筋底部设有若干连通所述内部冷却腔和外部冷却腔的通槽；
所述活塞裙的内孔壁上开设有油槽；
所述多个喷管圆周均匀地插置于所述活塞裙的上部并伸入所述外部冷却腔，该喷管连通该外部冷却腔与所述油槽；
所述活塞杆连接于所述活塞裙的内孔中，中央为活塞杆中心孔，沿该活塞杆的径向放射状设置有多个连通该活塞杆中心孔与所述油槽的钻孔；
所述冷却油管插置于所述活塞杆中心孔的中央，其外壁与活塞杆中心孔内壁之间为滑油的进油道；
所述冷却油管法兰固定于所述活塞杆的上部，下端与所述冷却油管连接，该冷却油管法兰的中央设有连通所述内部冷却腔与冷却油管管腔的出油孔。
进一步地，所述的冷却油管与冷却油管法兰相互焊接。
进一步地，所述的喷管的数量及直径大小根据所述活塞的热负荷确定。
与现有技术相比较，本实用新型产生了如下的有益效果：
1、滑油首先通过喷管进入属于热负荷最高区域的活塞外腔进行冷却，并喷出射束冲击外部冷却腔的内表面形成紊流，该紊流实现了高效率的热交换，因此相对于层流大大提升了冷却效果。
2、在冷却完外部冷却腔后，滑油再通过通槽进入内部冷却腔，由于出油孔直径较大，随着活塞的上下运动，空气可以很好地回流到内部冷却腔，使滑油在该内部冷却腔中进行振荡冷却，进一步提高了冷却效率。
3、本实用新型中喷管直接安装在活塞裙上，省却了冷却盘，该活塞裙既有活塞导向的作用又有冷却盘的作用，从而减少了装配构件的数量，简化了结构，降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。
图2是活塞裙与喷管装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的低速柴油机用活塞的冷却结构作进一步的详细阐述，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。
请参阅图1，图示低速柴油机用活塞的冷却结构包括有活塞头1、活塞裙2、活塞杆3、多个喷管4、冷却油管5和冷却油管法兰6。
所述的活塞头1安装在所述活塞杆3的上部，该活塞头1设有位于中间的内部冷却腔12和位于外围的外部冷却腔11，该外部冷却腔11和内部冷却腔12由加强筋13隔断，该加强筋13的底部设有若干连通所述内部冷却腔12和外部冷却腔11的通槽14。
所述的活塞裙2围绕所述活塞杆3设置，并且通过螺钉与所述活塞头1紧密相连，请参阅图2，该活塞裙2的内孔壁上开设有环形的油槽21。
请参阅图2，所述多个喷管4圆周均匀地插置于所述活塞裙2的上部，并且一端伸入所述活塞头1的外部冷却腔11，该喷管4连通该外部冷却腔11与所述活塞裙2的油槽21。所述喷管4的数量及直径大小根据所述活塞的热负荷确定。
所述的活塞杆3通过螺钉连接于所述活塞裙4的内孔中，活塞杆3的中央为活塞杆中心孔31，沿该活塞杆3的径向放射状设置有多个钻孔32，该钻孔32连通所述活塞杆中心孔31与所述活塞裙2的油槽21。
所述的冷却油管5插置于所述活塞杆中心孔31的中央，其外壁与活塞杆中心孔31的内壁之间为滑油的进油道。
所述的冷却油管法兰6通过螺钉固定于所述活塞杆3的上部，下端与所述冷却油管5通过焊接连接，该冷却油管法兰6的中央设有连通所述活塞头1的内部冷却腔12与冷却油管5管腔的出油孔61。为方便储油，冷却油管法兰6的高度较高。
本实用新型的工作过程如下：
请参阅图1，滑油从活塞杆3与冷却油管5之间的通道进入，然后经由活塞杆3上的钻孔32进入活塞裙2与活塞杆3所封闭成的油槽21，油槽21中的滑油再经由喷管4喷射到活塞头1的外部冷却腔11的顶部，冲击外部冷却腔11内表面上的射束形成紊流，紊流实现高效率的热交换，并因此大大提高冷却效果；滑油在对外部冷却腔11冷却后通过活塞头1加强筋13底部的通槽14流入内部冷却腔12，由于活塞杆3内的冷却油管5直径较大，随着活塞的上下运动，空气可以很好地回流到活塞头1的内部冷却腔12，使滑油在内部冷却腔12中进行振荡冷却，进一步增强冷却效果；最后滑油由冷却油管法兰6的出油孔61和冷却油管5排出。
所述低速柴油机用活塞的冷却结构简化了结构，降低了成本，具有冷却效率高、冷却效果好的优点，适用于低速柴油机的活塞，尤其适用于二冲程大型柴油机的活塞。

Claims (3)

1.一种低速柴油机用活塞的冷却结构，包括有安装在活塞杆上部的活塞头和围绕活塞杆设置并与活塞头紧密相连的活塞裙，其特征在于：所述冷却结构还包括冷却油管、冷却油管法兰和多个喷管；
所述活塞头设有由加强筋隔断的中间的内部冷却腔和外围的外部冷却腔，该加强筋底部设有若干连通所述内部冷却腔和外部冷却腔的通槽；
所述活塞裙的内孔壁上开设有油槽；
所述多个喷管圆周均匀地插置于所述活塞裙的上部并伸入所述外部冷却腔，该喷管连通该外部冷却腔与所述油槽；
所述活塞杆连接于所述活塞裙的内孔中，中央为活塞杆中心孔，沿该活塞杆的径向放射状设置有多个连通该活塞杆中心孔与所述油槽的钻孔；
所述冷却油管插置于所述活塞杆中心孔的中央，其外壁与活塞杆中心孔内壁之间为滑油的进油道；
所述冷却油管法兰固定于所述活塞杆的上部，下端与所述冷却油管连接，该冷却油管法兰的中央设有连通所述内部冷却腔与冷却油管管腔的出油孔。
2.根据权利要求1所述的低速柴油机用活塞的冷却结构，其特征在于：所述的冷却油管与冷却油管法兰相互焊接。
3.根据权利要求1所述的低速柴油机用活塞的冷却结构，其特征在于：所述的喷管的数量及直径大小根据所述活塞的热负荷确定。
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