CN218062447U - 一种冷却润滑系统的驱动装置及其发动机、飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案公开了一种冷却润滑系统的驱动装置及其发动机、飞行器，所述驱动装置包括与曲轴连杆活塞机构连接的第一减速机构以及，与所述第一减速机构连接的第二减速机构，所述第二减速机构同时连接油泵总成与水泵总成，所述曲轴连杆活塞机构运转并通过所述第一减速机构和所述第二减速机构逐级减速并控制所述油泵总成和所述水泵总成。本实用新型采用由多级齿轮减速机构组成的油泵驱动装置，可以方便的调节驱动机油泵和水泵的转速，实现有效控制发动机的冷却润滑系统流量的目的，为直列四缸活塞式航空发动机采用高速运转的曲轴连杆活塞机构提供技术保障。

Description

一种冷却润滑系统的驱动装置及其发动机、飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器发动机技术领域，尤其是涉及一种冷却润滑系统的驱动装置及其发动机、飞行器。

背景技术

近年，采用小型载人飞机用4缸活塞式发动机直接驱动螺旋桨的无人机出现在市场上。但是，小型载人飞机用4缸活塞式发动机绝大部分均采用水平对置排列的方式，搭载直列式4缸活塞发动机的无人机还尚未得到广泛应用。而传统的飞行器发动机的冷却系统和润滑系统为两套独立的系统，这就导致飞行器发动机的尺寸偏大，不利于小型化生产，因此，本申请提出一种可实现冷却润滑可一体控制的系统，同时能够实现冷却润滑系统装置的小型化设计，以达到提高发动机功重比的效果。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是传统的飞行器发动机的冷却系统和润滑系统为两套独立的系统，这就导致飞行器发动机的尺寸偏大，不利于小型化生产。

为解决上述的技术问题，本实用新型技术方案提供一种冷却润滑系统的驱动装置，其中，所述驱动装置包括与曲轴连杆活塞机构连接的第一减速机构以及，与所述第一减速机构连接的第二减速机构，所述第二减速机构同时连接油泵总成与水泵总成，所述曲轴连杆活塞机构运转并通过所述第一减速机构和所述第二减速机构逐级减速并控制所述油泵总成和所述水泵总成。

可选地，所述第一减速机构包括第一中心轴、安装于所述第一中心轴上的第一减速齿轮和油泵驱动齿轮，所述第一减速齿轮与所述曲轴连杆活塞机构啮合。

可选地，所述第二减速机构包括第二中心轴、安装于所述第二中心轴上的油泵从动齿轮和所述油泵总成。

可选地，所述第二中心轴轴向通过连接部连接水泵驱动轴，所述水泵驱动轴末端连接所述水泵总成。

可选地，所述连接部为十字接头结构。

可选地，所述驱动装置与动力传动装置啮合，所述动力传动装置最终输出端安装输出轴法兰盘。

可选地，所述曲轴连杆活塞机构的曲轴中心线与所述第一减速机构的所述第一中心轴的中心线处于同一高度。

可选地，所述第一中心轴的中心线与所述第二中心轴的中心线处于同一垂直方向。

为解决上述的技术问题，本实用新型技术方案还提供一种发动机，其中，包括上述任意一项所述的冷却润滑系统的驱动装置。

为解决上述的技术问题，本实用新型技术方案还提供一种飞行器，其中，包括上述的发动机。

本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型采用由多级齿轮减速机构组成的油泵驱动装置，可以方便的调节驱动机油泵和水泵的转速，实现有效控制发动机的冷却润滑系统流量的目的，为直列四缸活塞式航空发动机采用高速运转的曲轴连杆活塞机构提供技术保障。同时采用与发动机动力传动装置第一减速机构部分通用的结构设计，实现机油泵驱动装置的小型化，达到提高直列式活塞航空发动机的功重比的效果。并且采用机油泵直接驱动水泵的巧妙结构设计，给活塞式发动机冷却水循环系统提供驱动动力，同时可以达到提高活塞式航空发动机的功重比的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施案例的冷却润滑系统驱动装置与曲轴连杆活塞机构、动力传动装置以及输出轴法兰盘之间相对关系立体视图；

图2为本实用新型实施例中冷却润滑系统驱动装置的结构示意立体图；

图3为本实用新型实施例中冷却润滑系统驱动装置的结构示意俯视图；

图4为图3中的A-A向剖视图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1和图2所示，示出了一种实施例的冷却润滑系统的驱动装置100，其中，驱动装置100包括与曲轴连杆活塞机构连接的第一减速机构以及，与第一减速机构连接的第二减速机构，第二减速机构同时连接油泵总成15与水泵总成19，曲轴连杆活塞机构300运转并通过第一减速机构和第二减速机构逐级减速并控制油泵总成15和水泵总成19。

本实施例中，第一减速机构包括第一中心轴12、安装于第一中心轴12上的第一减速齿轮11和油泵驱动齿轮13，第一减速齿轮11与曲轴连杆活塞机构300啮合；第二减速机构包括第二中心轴16、安装于第二中心轴16上的油泵从动齿轮14和油泵总成15。

本实施例中，第二中心轴16轴向通过连接部17连接水泵驱动轴18，水泵驱动轴18末端连接水泵总成19，连接部17为十字接头结构（或其他可实现轴类零件连接的工具）。

本实施例中，驱动装置100与动力传动装置200啮合，动力传动装置200最终输出端安装输出轴法兰盘210。

如图3和图4所示，本实施例中，曲轴连杆活塞机构300的曲轴中心线与第一减速机构的第一中心轴12的中心线处于同一高度；第一中心轴12的中心线与第二中心轴16的中心线处于同一垂直方向。

本实施例还提供一种发动机，其中，包括上述任意一项的冷却润滑系统的驱动装置。

本实施例还提供一种飞行器，其中，包括上述的发动机。

通过以下说明进一步地认识本实用新型的特性及功能。

本实施例主要讲述了一种作为直列式活塞航空发动机冷却润滑系统的驱动装置，具有如下特征：

驱动装置由二级（但不局限于二级）齿轮减速机构以及机油泵、水泵组成。第一减速机构的第一减速齿轮11和第一中心轴12与发动机传动装置200的第一级减速机构共用。第一减速机构的第一中心轴12上设置油泵驱动齿轮13，啮合驱动第二减速机构。第二减速机构的第二中心轴16上设置油泵从动齿轮14，驱动油泵总成15转动，给发动机机油冷却润滑系统提供动力。

水泵总成19设置在与油泵总成15同一中心线上，由油泵总成15的第二中心轴16带动水泵驱动轴18，进而驱动水泵总成19转动，给发动机水冷却系统提供动力。第二中心轴16与水泵驱动轴18通过十字接头（即连接部17）连接在一起，十字接头设置在曲轴对称中心线上。

以下对本实施例的冷却润滑系统的驱动装置的结构进行详述。

图1为本实用新型实施案例的冷却润滑系统驱动装置100与曲轴连杆活塞机构300，动力传动装置200以及输出轴法兰盘210之间相对关系立体视图。其中，冷却润滑系统驱动装置100的第一减速机构与动力传动装置200的第一减速机构部分通用。发动机运转时，曲轴连杆活塞机构300通过动力传动装置200的第一减速机构，驱动冷却润滑系统驱动装置100，最终驱动机油泵和水泵带动冷却润滑系统的运行。

图2、图3分别是冷却润滑系统驱动装置100的结构示意立体图和俯视图，其中用虚线表示的齿轮是动力传动装置200的第一减速机构的驱动齿轮。冷却润滑系统驱动装置100的第一减速机构由以下要素构成：第一减速齿轮11，第一中心轴12，油泵驱动齿轮13。其中第一减速齿轮11和第一中心轴12借用动力传动装置200的相同要素。油泵驱动齿轮13啮合驱动油泵从动齿轮14，油泵从动齿轮14带动与其用花键连接装配成一体的第二中心轴16，第二中心轴16驱动油泵总成15。油泵总成15安装在曲轴下箱体（图中未示出）内部相应位置，用于带动包括机油冷却器在内的整个机油冷却润滑系统的循环运行。

第二中心轴16通过第二减速机构油泵中心轴的连接部17带动水泵驱动轴18，进而驱动水泵总成19。水泵总成19安装在曲轴箱体的外面，用于带动包括冷却水箱在内的整个冷却系统的循环运行。连接部17设置在与曲轴中心轴颈所相同的位置。

图4是图3的A-A断面剖视图，示出冷却润滑系统驱动装置100和曲轴连杆活塞机构300的相对关系。其中，C00是曲轴中心线，C01是冷却润滑系统启动装置100中第一中心轴12的中心线，第一中心轴12的中心线C01与曲轴中心线C00处于同一高度位置；C02是冷却润滑系统驱动装置100中第二中心轴16的中心线，第二中心轴16的中心线C02设置于第一中心轴12的中心线C01的垂直下方。

发动机运转时，通过设置在曲轴前端的动力传动装置驱动齿轮301与第一减速齿轮11啮合，油泵驱动齿轮13油泵从动齿轮14啮合，油泵从动齿轮14驱动第二中心轴16，第二中心轴16最终驱动油泵总成15和水泵总成19，最终驱动整个冷却润滑系统的循环运行。

以下为本实施例的冷却润滑系统的驱动装置的工作原理说明。

第一减速齿轮11 与曲轴动力传动装置驱动齿轮301啮合，实现第一级减速并传递扭矩。

第一中心轴12 用于支撑第一减速齿轮11和油泵驱动齿轮13，通过轴承安装到曲轴箱体和齿轮盖总成上。

油泵驱动齿轮13 通过花键安装在第一中心轴12装配在一起，与油泵从动齿轮14啮合，驱动第二减速机构。

油泵从动齿轮14 与油泵驱动齿轮13啮合，实现第二级减速。第二减速机构的油泵从动齿轮14与第二中心轴16通过花键连接，带动油泵总成15做旋转运动。

油泵总成15 由第二中心轴16驱动，将存储在油底盘的机油泵上来，并通过机油冷却润滑系统输送到发动机所需要润滑和冷却的各个部位，保障发动机正常运转。油泵总成15安装在曲轴下箱体内部，靠近油底盘的位置。

第二中心轴16 由油泵从动齿轮14带动，与油泵总成15的转子一起转动，同时带动水泵驱动轴18。

第二减速机构中心轴的连接部17 采用十字连接结构，将第二中心轴16的转动传递给水泵驱动轴18，采用简单的机构实现水泵的驱动功能，达到水泵驱动装置的结构小型化设计的效果。

水泵驱动轴18 由第二中心轴16带动，用于驱动水泵总成19。

水泵总成19 由水泵驱动轴18驱动，带动存储于冷却水箱和管路系统内的能却水做循环流动，实现发动机气缸的冷却功能。水泵总成19安装在曲轴下箱体的外面，通过管路将水箱和气缸的冷却水连接成一个循环冷却水系统。

综上所述，本实用新型采用由多级齿轮减速机构组成的油泵驱动装置，可以方便的调节驱动机油泵和水泵的转速，实现有效控制发动机的冷却润滑系统流量的目的，为直列四缸（但不限于四缸）活塞式航空发动机采用高速运转的曲轴连杆活塞机构、机油冷却润滑系统以及水冷却系统提供动力，确保发动机正常运转所需的冷却润滑性能。

同时采用与发动机动力传动装置第一减速机构部分通用的结构设计，实现机油泵驱动装置的小型化轻量化，达到提高直列式活塞航空发动机的功重比的效果。

并且采用机油泵直接驱动水泵的巧妙结构设计，给活塞式发动机冷却水循环系统提供驱动动力，同时可以达到提高活塞式航空发动机的功重比的效果。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括与曲轴连杆活塞机构连接的第一减速机构以及，与所述第一减速机构连接的第二减速机构，所述第二减速机构同时连接油泵总成与水泵总成，所述曲轴连杆活塞机构运转并通过所述第一减速机构和所述第二减速机构逐级减速并控制所述油泵总成和所述水泵总成。

2.根据权利要求1所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述第一减速机构包括第一中心轴、安装于所述第一中心轴上的第一减速齿轮和油泵驱动齿轮，所述第一减速齿轮与所述曲轴连杆活塞机构啮合。

3.根据权利要求2所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述第二减速机构包括第二中心轴、安装于所述第二中心轴上的油泵从动齿轮和所述油泵总成。

4.根据权利要求3所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述第二中心轴轴向通过连接部连接水泵驱动轴，所述水泵驱动轴末端连接所述水泵总成。

5.根据权利要求4所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述连接部为十字接头结构。

6.根据权利要求1所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置与动力传动装置啮合，所述动力传动装置最终输出端安装输出轴法兰盘。

7.据权利要求2所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述曲轴连杆活塞机构的曲轴中心线与所述第一减速机构的所述第一中心轴的中心线处于同一高度。

8.根据权利要求3所述的冷却润滑系统的驱动装置，其特征在于，所述第一中心轴的中心线与所述第二中心轴的中心线处于同一垂直方向。

9.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任意一项所述的冷却润滑系统的驱动装置。

10.一种飞行器，其特征在于，包括根据权利要求9所述的发动机。

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