CN210799157U - 一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，包括气缸套体，气缸套体安装在机体的气缸孔里，气缸套体的顶部设置沿径向突出的支撑肩，气缸套体下部设置圆环带，气缸孔上表面设置台阶，支撑肩与台阶相配合实现气缸套体的轴向固定，圆环带与机体内壁相接触实现气缸套体的径向固定，支撑肩、圆环带与机体壁面形成冷却腔，机体里设置连通冷却腔进口的进水道和连通冷却腔出口的出水道。本实用新型可以使气缸能够得到良好的冷却，满足发动机在更高负荷下的散热需求，保证发动机可以长时间地高效、可靠运行。

Description

一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套

技术领域

本实用新型涉及的是一种内燃机，具体地说是内燃机的气缸套结构。

背景技术

在现代社会生活生产中，活塞式内燃机是一种非常重要的动力机械。活塞式内燃机具有热效率高、功率和转速范围宽、机动性好等诸多优点，在很多工业及生活领域都有广泛的应用。

气缸套是活塞式内燃机中一个非常重要的部件，放置于机体的气缸孔中，与气缸盖共同构成活塞式内燃机的工作空间，使得活塞能够在其中做稳定的往复直线运动，然后通过连杆曲轴结构将活塞的往复直线运动变为曲轴的转动，向外输出有效功。

由于燃料的燃烧以及活塞和气缸内壁的摩擦，气缸套在工作过程中会吸收大量的热量，如果不能及时把热量传递出去，气缸套的温度会持续升高，容易造成活塞环烧结、气缸套迅速磨损等不良后果，影响发动机的正常运行，减少发动机的寿命。因此，气缸套能否得到良好的冷却对柴油机的稳定高效运行至关重要。

气缸套按冷却方式分为干式气缸套和湿式气缸套，干式气缸套不与冷却液直接接触，而湿式气缸套的外表面直接与冷却液相接触，湿式气缸套一般用水作为冷却液。湿式气缸套的冷却效果比干式气缸套要好，但是缺点在于密封困难，冷却水容易从冷却腔向外泄漏，从而对发动机的正常工作造成不良影响。此外，由于目前发动机所用的湿式气缸套一般都是外表面光滑的圆筒状，散热面积小，换热效率低，所以在柴油机高负荷工作时不能充分满足柴油机的散热需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供能够提高气缸套的散热能力以及改善湿式气缸套的冷却腔密封性能的一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，其特征是：包括气缸套体，气缸套体安装在机体的气缸孔里，气缸套体的顶部设置沿径向突出的支撑肩，气缸套体下部设置圆环带，气缸孔上表面设置台阶，支撑肩与台阶相配合实现气缸套体的轴向固定，圆环带与机体内壁相接触实现气缸套体的径向固定，支撑肩、圆环带与机体壁面形成冷却腔，机体里设置连通冷却腔进口的进水道和连通冷却腔出口的出水道。

本实用新型还可以包括：

1、所述圆环带包括与缸套轴线平行的圆环带和与轴线成30°夹角的圆环带，与缸套轴线平行的圆环带上设置第一道封水环槽，与轴线成30°夹角的圆环带上设置第二道封水环槽，支撑肩与其下方的台阶部分设置密封垫圈。

2、第一道封水环槽安装的封水环为矩形截面，第二道封水环槽安装的封水环为圆形截面，圆形截面的面积大于矩形截面的面积。

3、气缸套体位于冷却腔部分的外壁上设置凸起的圆弧形肋片。

本实用新型的优势在于：

1、在气缸套上设置有支撑肩和圆环带，所以气缸套有良好的轴向定位和径向定位。

2、通过在冷却腔内设置凸起的圆弧形肋片，可以增大气缸套和冷却水的接触面积，而且由于肋片的扰流作用，破坏了冷却水的流动表面层，冷却水在流动过程中处于紊流状态。这样的设置可以提高冷却水和气缸套之间的对流换热效率，有利于将气缸套吸收的热量传递出去，满足发动机在高负荷工作时的散热需求。

3、圆弧形肋片在增强气缸套与冷却水换热效果的同时又不至于给冷却水流动增加太大的流动阻力，使得发动机可以在高负荷下长时间高效、稳定地工作。

4、所述气缸套设置了两道封水环槽，其中第二道封水环槽所安装的封水环为圆形截面，并且其直径较大。在安装气缸套时，通过将圆形封水环压紧在倾斜的机体壁面上，可以形成良好的密封。此外，第一道封水环和支撑肩下方的密封垫圈也可以提供良好的密封效果。因此相比于传统的湿式气缸套，该气缸套对冷却腔的密封效果更好，可以有效防止冷却水的泄漏，有利于柴油机的安全稳定工作。

5、此种结构的气缸套不仅和冷却水的换热效率高，而且结构合理，制造安装方便，工作状态稳定，因此可以提高柴油机的稳定性和可靠性，保证柴油机可以长时间安全高效运行。

附图说明

图1为气缸套体的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的整体外观图；

图4为本实用新型的正视图；

图5为圆弧形凸起肋片的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1-5，本实用新型一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，其结构包括：支撑肩1、圆弧形肋片2、第一封水环槽3、第二封水环槽4、圆环带5、内壁面6。气缸套的顶部有沿径向突出的支撑肩1，支撑肩用于气缸套的轴向定位。气缸套在安装时需要在支撑肩1下方放置密封垫圈12。气缸套有圆环带5，圆环带5包括与缸套轴线平行的圆环带和与轴线成30°夹角的圆环带。气缸套圆环带5上设置有两道封水环槽，与缸套轴线平行的圆环带上设置有第一道封水环槽3，与轴线成30°夹角的圆环带上设置有第二道封水环槽4。第一道封水环槽3所安装的封水环9为矩形截面，第二道封水环槽4所安装的封水环10为圆形截面。支撑肩1和圆环带5通过与机体壁面接触形成可以冷却气缸套的冷却腔。气缸套冷却腔的壁面上设置有凸起的圆弧形肋片2。发动机工作时，冷却水从进水道11进入冷却腔，沿周向流动，在此过程中与气缸套进行对流换热，最后从出水道7流出冷却腔。

本实用新型为了进一步提高湿式气缸套的散热能力并改善冷却腔的密封性能，提供了一种新型的湿式气缸套。该气缸套通过在冷却腔增加凸起的圆弧形肋片，可以增加冷却腔壁面的换热面积，同时能够破坏冷却水流动时的表面层，增大冷却水的紊流程度，从而提高冷却水和气缸套壁面的对流换热效率，冷却水对气缸的冷却效果更好。而在改善密封性能方面，气缸套的圆环带上有两道封水环，通过将圆形封水环紧压在倾斜的机体壁面上，可以使冷却腔形成良好的底部密封，此外在气缸套顶部的支撑肩下方安装有密封垫圈，可以形成良好的上部密封，因此所述气缸套的冷却腔有良好的密封性能。

气缸套的顶部有沿径向突出的支撑肩1，用于气缸套的轴向定位，并且所述气缸套在安装时需要在支撑肩1下方放置密封垫圈12。

气缸套外表面的中部有圆环带5，圆环带5包括与缸套轴线平行的圆环带和与轴线成30°夹角的圆环带。其中，与缸套轴线平行的圆环带上设置有第一道封水环槽3，与轴线成30°夹角的圆环带上设置有第二道封水环槽4。第一道封水环槽所安装的封水环9为矩形截面，第二道封水环槽所安装的封水环10为圆形截面。

支撑肩1和圆环带5通过与机体壁面接触形成可以冷却气缸套的冷却腔，并且冷却腔的壁面上设置有凸起的圆弧形肋片2。

发动机在工作时，冷却水从进水道11进入冷却腔，沿周向流动，在此过程中与气缸套进行对流换热，最后从出水道7流出冷却腔。

本实用新型的具体结构如图1所示。在气缸套主体的外表面有支撑肩1、圆弧形肋片2、第一封水环槽3、第二封水环槽4、圆环带5、内壁面6等结构。其中支撑肩1用于气缸套的轴向定位，圆环带5用于气缸套的径向定位，封水环槽用于安装封水环以防止冷却水的泄漏。

图2是气缸套安装在机体气缸孔中时的结构示意图。当把气缸套安装到气缸孔中时，由于顶部的支撑肩1外径较大，就会和气缸孔上表面的台阶形成配合，再加上气缸盖的覆盖夹紧，最终形成对气缸套的轴向固定。气缸套底部的圆环带5与机体壁面接触从而形成对气缸套的径向固定。

支撑肩1和圆环带5和机体壁面接触形成冷却腔，冷却腔壁面和冷却水接触进行对流传热，从而对气缸套进行冷却。冷却腔壁面设置有凸起的圆弧形肋片2，圆弧形肋片2能够增加气缸套与冷却水的接触面积，此外圆弧形肋片可以破坏冷却水流动时形成的表面层，使冷却水处于紊流状态，冷却水流动时的扰动更加强烈，从而提高冷却水与气缸套之间的对流换热效率。

气缸套底部的圆环带5上面有两道封水环槽，分别安装矩形封水环9和圆形封水环10，其中圆形封水环10的直径较大。在安装气缸套时，通过将圆形封水环10压紧在倾斜的机体壁面上形成良好的密封效果。此外，矩形封水环9和支撑肩下方的密封垫圈12也可以提供良好的密封效果。

如图2所示，发动机工作时，冷却水从进水道11进入冷却腔，沿周向从左边流向右边，在此过程中冷却水与气缸套壁面进行对流换热，冷却水的温度升高，而气缸套得到冷却。由于圆弧形肋片对冷却水的扰动，冷却水在流动过程中无法形成稳定的流动表面层，处于紊流状态，所以气缸套壁面和冷却水的对流换热效率高，冷却效果好。最后冷却水从出水道7流出冷却腔。

Claims (3)

1.一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，其特征是：包括气缸套体，气缸套体安装在机体的气缸孔里，气缸套体的顶部设置沿径向突出的支撑肩，气缸套体下部设置圆环带，气缸孔上表面设置台阶，支撑肩与台阶相配合实现气缸套体的轴向固定，圆环带与机体内壁相接触实现气缸套体的径向固定，支撑肩、圆环带与机体壁面形成冷却腔，机体里设置连通冷却腔进口的进水道和连通冷却腔出口的出水道；

所述圆环带包括与缸套轴线平行的圆环带和与轴线成30°夹角的圆环带，与缸套轴线平行的圆环带上设置第一道封水环槽，与轴线成30°夹角的圆环带上设置第二道封水环槽，支撑肩与其下方的台阶部分设置密封垫圈。

2.根据权利要求1所述的一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，其特征是：第一道封水环槽安装的封水环为矩形截面，第二道封水环槽安装的封水环为圆形截面，圆形截面的面积大于矩形截面的面积。

3.根据权利要求1或2所述的一种有良好传热和密封性能的湿式气缸套，其特征是：气缸套体位于冷却腔部分的外壁上设置凸起的圆弧形肋片。

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