一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其属于冷却技术领域，汽缸组件的盲孔开口朝下安装于支撑板上，避免粉尘在盲孔内堆积，减小粉尘污染，利于热量散失；冷却装置包括水冷组件和风冷组件，水冷组件包括套设于汽缸组件的汽缸筒外的循环水筒，循环水筒与汽缸筒之间形成环形水腔；风冷组件包括套设于汽缸组件的汽缸头外的环形气管，环形气管位于循环水筒上方并位于汽缸筒与汽缸头的配合处，用于朝汽缸头喷风。采用循环水冷和风冷复合冷却的方式对喷涂过程中的汽缸组件进行同步冷却，防止汽缸筒膨胀变形，确保汽缸组件能与活塞的精密配合；防止涂层剥落。

A cooling device for remanufacturing waste cylinder assembly of aero piston engine

The utility model discloses a cooling device for remanufacturing of the waste cylinder component of an aero piston engine, which belongs to the field of cooling technology. The blind hole of the cylinder assembly is installed on the supporting plate, avoiding the dust accumulation in the blind hole, reducing the dust pollution and reducing the heat dissipation, and the cooling device includes the water cooling component and the wind. The water cooling component includes a circular water cylinder which is set outside the cylinder cylinder of the cylinder assembly, and the circular water tank is formed between the cylinder and the cylinder tube, and the air cooling component includes a circular pipe which is located outside the cylinder head of the cylinder assembly, and the annular pipe is located above the circulating water cylinder and located at the coordination place of the cylinder tube and the cylinder head. The cylinder head is sprayed with wind. The cylinder assembly in the spraying process is synchronously cooled by the combined cooling of circulating water cooling and air cooling to prevent the cylinder tube expansion and deformation, and to ensure the precise coordination of the cylinder assembly with the piston, and prevent the coating from peeling off.

【技术实现步骤摘要】
一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置
本技术涉及冷却
，尤其涉及一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置。
技术介绍
航空活塞发动机是通航飞机的主要动力装置，汽缸-活塞组件的摩擦磨损是飞机发动机系统的主要机械故障之一。如图1所示，汽缸-活塞组件包括汽缸组件11、活塞12和连杆13，汽缸组件11包括汽缸筒111和汽缸头112，汽缸筒111的部分伸入汽缸头112内与汽缸头112配合，汽缸筒111是由价格较贵的高强合金结构钢锻造制成，中部有深的整体式散热片，内表面经氮化处理并精密珩磨出特定的平顶网纹；汽缸头112是由铝合金铸造而成，兼有良好的导热性和重量轻的特点，能显著降低发动机整机重量，结构上涵盖了进气摇臂、排气摇臂、电喷嘴、进气门、排气门和散热片等，因此汽缸组件11技术复杂度和产品附加值较高，具有重要的维修和再制造价值。由于航空活塞发动机常处于间歇操作(长时停放、偶尔飞行)、全功率运转(起飞、爬行和全速飞行等阶段)和不稳定冷却(冷却效果与飞机前进速度有关)等苛刻工况下，特别是汽缸-活塞组件上止点位置常因润滑油高温燃烧形成半干摩擦或干摩擦状态，再加上燃气压力、活塞12运动的速度和方向都处于急剧变化状态，使得汽缸、活塞环易于磨损、拉伤甚至断裂，汽缸筒111内表面上的网纹被磨损。该汽缸-活塞组件的磨损失效占航空活塞发动机摩擦磨损故障的45-65％，也直接导致了航空活塞发动机较短的大修间隔期和使用寿命，并产生大量报废的汽缸组件，造成巨大资源浪费和经济损失。为了对航空活塞发动机废旧汽缸组件进行再制造，需要对汽缸筒111的内孔进行等离子喷涂以形成新的涂层。由于航空活塞发动机汽缸筒111与汽缸头112的装配和拆解需采用特殊的胀缩工艺，对于废旧的汽缸组件11，如果在翻修过程中进行拆解，从可靠性和经济性的角度，该过程已经失去其再制造的价值和意义。因此，在不进行拆解的情况下，汽缸筒111上的内孔为盲孔1111，且盲孔1111的孔径较小。在喷涂过程中，等离子射流具有较高的温度(射流中心的温度高达32000K)、能量密度(高达106W·cm-2)和较快的喷射速度(200-600m/s)。这样，对于航空活塞发动机的汽缸筒111上的狭小和半开放的盲孔1111，在喷涂过程中会很容易造成内部环境温度过高，热量不容易散出，汽缸组件11和喷枪都容易过热的现象；另外，盲孔1111内易堆积粉尘，也使得热量不容易散出。一方面，对于航空活塞发动机汽缸活塞组件这种精密零部件，过热的汽缸筒111会产生一定程度的膨胀变形，使将来与其相配合的活塞环之间产生间隙，破坏密封性，造成漏气、窜油、机油消耗率增加和发动机功率下降。另一方面，由于涂层和汽缸筒111材质的热膨胀系数不匹配，使得在喷涂后相同的冷却条件下，涂层和汽缸筒111的变形程度不同。尤其是当涂层和汽缸筒111过热，两者之间变形的差距会显著增加，当热应力大于涂层与汽缸筒111的结合力时，涂层就会与汽缸筒111之间脱开、剥落。如果汽缸筒111内壁制备的是陶瓷类隔热涂层，过热问题就会特别严重。这些涂层阻挡内部的热量通过汽缸壁传导到汽缸筒111或汽缸头112外部散热片上，结果使产生的热量几乎全部被聚集在盲孔中。传统的风冷就很难达到对喷涂过程中汽缸组件有效冷却，热量积累过多导致汽缸筒111热变形大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，以解决现有技术中存在的冷却效果差、汽缸筒热变形大、涂层易脱落的技术问题。如上构思，本技术所采用的技术方案是：一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，所述汽缸组件的盲孔的开口朝下安装于支撑板上，所述冷却装置包括：水冷组件，其包括套设于所述汽缸组件的汽缸筒外的循环水筒，所述循环水筒与所述汽缸筒之间形成环形水腔；风冷组件，其包括套设于所述汽缸组件的汽缸头外的环形气管，所述环形气管位于所述循环水筒上方并位于所述汽缸筒与所述汽缸头的配合处，用于朝所述汽缸头喷风。其中，所述循环水筒包括环形底面和连接于所述环形底面外周面上的环形侧面，所述环形底面的内周面与所述汽缸筒的外周面抵接，所述环形侧面与所述汽缸筒的外周面之间形成所述环形水腔。其中，所述汽缸筒外表面上套设有汽缸筒法兰，所述汽缸筒法兰与所述环形底面的上端面抵接，所述支撑板与所述环形底面的下端面抵接，所述汽缸筒法兰、所述环形底面和所述支撑板三者通过螺栓紧固。其中，所述环形底面的内周面与所述汽缸筒的外周面之间设置有O型密封圈。其中，所述循环水筒的上端高于所述汽缸筒的汽缸筒散热片的最上端。其中，所述循环水筒上设置有与所述环形水腔连通的进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与水泵连接。其中，所述环形气管靠近所述汽缸头的周面上开设有若干个与所述环形气管的内腔连通的吹气孔，若干个所述吹气孔绕所述环形气管的中心均匀间隔分布，所述吹气孔的喷气方向正对所述环形气管的中心。其中，所述环形气管上设置有与压缩机连接的进风口，所述进风口与所述环形气管的内腔连通。其中，所述环形气管的内径大于与所述环形气管正对的汽缸头散热片的最大外径。其中，所述环形气管通过支架与所述支撑板连接。本技术的有益效果：本技术提出的用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，汽缸组件的盲孔开口朝下安装于支撑板上，避免粉尘在盲孔内堆积，减小粉尘污染，利于热量散失，减小汽缸组件变形；冷却装置包括水冷组件和风冷组件，水冷组件包括套设于汽缸组件的汽缸筒外的循环水筒，循环水筒与汽缸筒之间形成环形水腔；风冷组件包括套设于汽缸组件的汽缸头外的环形气管，环形气管位于循环水筒上方并位于汽缸筒与汽缸头的配合处，用于朝汽缸头喷风。采用循环水冷和风冷复合冷却的方式对喷涂过程中的汽缸组件进行同步冷却，防止汽缸组件过热造成的热变形大、涂层易脱落的问题，确保汽缸组件能与活塞精密配合。附图说明图1是现有的航空活塞发动机汽缸-活塞组件的结构示意图；图2是本技术提供的用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置的结构示意图；图3是图2的水冷组件的局部仰视示意图。图中：11、汽缸组件；111、汽缸筒；1111、盲孔；1112、汽缸筒散热片；1113、汽缸筒法兰；112、汽缸头；1121、汽缸头散热片；12、活塞；13、连杆；2、支撑板；3、冷却装置；31、循环水筒；32、环形气管；33、O型密封圈；34、进水口；35、出水口；36、支架；311、环形底面；312、环形侧面；321、吹气孔；322、进风口。具体实施方式下面结合附图和实施方式进一步说明本技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部。参见图2和图3，一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，对磨损的航空活塞发动机汽缸组件需要再制造，冷却装置用于在喷涂过程中降温。汽缸组件11的盲孔1111的开口朝下安装于支撑板2上，避免粉尘在盲孔1111内堆积，减小粉尘污染，利于热量散失，减小汽缸组件11变形。冷却装置3包括水冷组件和风冷组件，水冷组件包括套设于汽缸组件11的汽缸筒111外的循环水筒31，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其特征在于，所述汽缸组件(11)的盲孔(1111)开口朝下安装于支撑板(2)上，所述冷却装置(3)包括：水冷组件，其包括套设于所述汽缸组件(11)的汽缸筒(111)外的循环水筒(31)，所述循环水筒(31)与所述汽缸筒(111)之间形成环形水腔；风冷组件，其包括套设于所述汽缸组件(11)的汽缸头(112)外的环形气管(32)，所述环形气管(32)位于所述循环水筒(31)上方并位于所述汽缸筒(111)与所述汽缸头(112)的配合处，用于朝所述汽缸头(112)喷风。

【技术特征摘要】
1.一种用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其特征在于，所述汽缸组件(11)的盲孔(1111)开口朝下安装于支撑板(2)上，所述冷却装置(3)包括：水冷组件，其包括套设于所述汽缸组件(11)的汽缸筒(111)外的循环水筒(31)，所述循环水筒(31)与所述汽缸筒(111)之间形成环形水腔；风冷组件，其包括套设于所述汽缸组件(11)的汽缸头(112)外的环形气管(32)，所述环形气管(32)位于所述循环水筒(31)上方并位于所述汽缸筒(111)与所述汽缸头(112)的配合处，用于朝所述汽缸头(112)喷风。2.根据权利要求1所述的用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其特征在于，所述循环水筒(31)包括环形底面(311)和连接于所述环形底面(311)外周面上的环形侧面(312)，所述环形底面(311)的内周面与所述汽缸筒(111)的外周面抵接，所述环形侧面(312)与所述汽缸筒(111)的外周面之间形成所述环形水腔。3.根据权利要求2所述的用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其特征在于，所述汽缸筒(111)外表面上套设有汽缸筒法兰(1113)，所述汽缸筒法兰(1113)与所述环形底面(311)的上端面抵接，所述支撑板(2)与所述环形底面(311)的下端面抵接，所述汽缸筒法兰(1113)、所述环形底面(311)和所述支撑板(2)三者通过螺栓紧固。4.根据权利要求2所述的用于航空活塞发动机废旧汽缸组件再制造的冷却装置，其特征在于，所述环形底面(311)的内周面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海斗，马国政，何鹏飞，陈书赢，邢志国，丁发军，王译文，丁述宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：新型
国别省市：北京,11