[發(fā)明專利]低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711494907.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN108035821A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王傳娟;董晶瑾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中船動(dòng)力研究院有限公司
• 主分類號(hào): F02F3/22
• 分類號(hào): F02F3/22
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)，包括活塞頭、活塞桿、冷卻油管和活塞裙，其中，活塞頭設(shè)有內(nèi)腔和冷卻腔，該冷卻腔與內(nèi)腔提高若干冷卻管道連接，活塞裙設(shè)有滑油腔且連接于活塞頭的下部，活塞桿穿過(guò)活塞裙且伸入活塞頭的內(nèi)腔，該活塞桿設(shè)有中心孔，頭部設(shè)有與中心孔連接的喇叭口，喇叭口靠近活塞頭內(nèi)腔的內(nèi)頂面，活塞桿設(shè)有貫通外壁與中心孔的滑油管道，冷卻油管穿置于中心孔中且頂端密封地連接于喇叭口的下端，冷卻油管的管腔、活塞桿的喇叭口、活塞頭的內(nèi)腔、冷卻管道、冷卻腔、活塞裙的滑油腔、活塞桿的滑油管道和活塞桿的中心孔依次連通，形成活塞的冷卻油通道。本發(fā)明增強(qiáng)了活塞高熱負(fù)荷區(qū)的冷卻效果，改善了活塞的工況條件，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了活塞的可靠性，延長(zhǎng)了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種往復(fù)活塞式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，具體涉及一種二沖程低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)，屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

船用低速柴油機(jī)的活塞是柴油機(jī)的三大運(yùn)動(dòng)件之一，也是工作條件最苛刻的零件之一，其在工作過(guò)程中不僅同時(shí)承受機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，而且潤(rùn)滑及冷卻條件較差。目前市場(chǎng)上廣泛使用的十字頭式活塞的冷卻方式主要分為兩種：一種采用振蕩冷卻，冷卻油通過(guò)活塞桿進(jìn)入活塞冷卻室后，隨著活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)冷卻油的振蕩對(duì)活塞進(jìn)行冷卻；另一種采用射流冷卻方式，冷卻油進(jìn)入活塞桿后，通過(guò)活塞組件內(nèi)部安裝的噴管專門對(duì)活塞高熱負(fù)荷區(qū)進(jìn)行冷卻，該高熱負(fù)荷區(qū)通常發(fā)生在活塞頭內(nèi)腔的內(nèi)頂面處。但是第一種冷卻方式無(wú)法專門針對(duì)高熱負(fù)荷區(qū)，尤其活塞頭內(nèi)腔的頂部中央和圓角處進(jìn)行冷卻，第二種冷卻方式需在活塞組件內(nèi)部安裝冷卻油噴管，致使活塞冷卻結(jié)構(gòu)的零部件數(shù)量增加，活塞的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種冷卻效果更加優(yōu)異、結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單的低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)，在簡(jiǎn)化十字頭式活塞組件結(jié)構(gòu)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞頂高熱負(fù)荷區(qū)的強(qiáng)制冷卻，改善活塞的工況條件，提升活塞的可靠性，同時(shí)延長(zhǎng)活塞組件的使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的活塞方案如下：

一種低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)，包括活塞頭、活塞桿、冷卻油管以及活塞裙，所述活塞頭的中心設(shè)有圓形的內(nèi)腔，該內(nèi)腔的外周設(shè)有冷卻腔，若干冷卻管道將該冷卻腔與所述內(nèi)腔連接起來(lái)，所述活塞裙設(shè)有滑油腔且固定連接于所述活塞頭的下部，所述活塞桿穿過(guò)該活塞裙且頭部伸入所述活塞頭的內(nèi)腔中，該活塞桿設(shè)有中心孔，所述活塞桿的頭部設(shè)有與該中心孔連接的喇叭口，該喇叭口向上敞開且靠近所述活塞頭內(nèi)腔的內(nèi)頂面，所述活塞桿設(shè)有橫向貫通外壁與中心孔的滑油管道，所述冷卻油管穿置于所述中心孔中且頂端密封地連接于所述喇叭口的下端，所述冷卻油管的管腔、活塞桿的喇叭口、活塞頭的內(nèi)腔、冷卻管道、冷卻腔、活塞裙的滑油腔、活塞桿的滑油管道和所述活塞桿的中心孔依次連通，形成所述低速柴油機(jī)活塞的冷卻油通道。

進(jìn)一步地，所述的活塞頭內(nèi)腔的內(nèi)頂面的四周為該內(nèi)腔的圓角部，該圓角部與所述內(nèi)頂面構(gòu)成所述低速柴油機(jī)活塞的高熱負(fù)荷區(qū)。

進(jìn)一步地，所述的活塞裙的外壁與所述活塞頭的內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈。

進(jìn)一步地，所述的活塞桿的外壁與所述活塞裙的內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、活塞桿除了作為冷卻油的進(jìn)出通道外，頂部還設(shè)有喇叭口，對(duì)冷卻油起到引流作用，能夠針對(duì)活塞內(nèi)頂面及圓角部的高熱負(fù)荷區(qū)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，從而降低了活塞熱應(yīng)力，改善了活塞的工況條件，提高了活塞的可靠性及使用壽命；

2、活塞組件結(jié)構(gòu)中無(wú)需安裝噴射管、噴射盤等零部件，簡(jiǎn)化了低速柴油機(jī)活塞的冷卻結(jié)構(gòu)，有效降低了制造難度，提高了經(jīng)濟(jì)性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖2是活塞桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明內(nèi)部的滑油流動(dòng)冷卻狀態(tài)圖。