一种发动机冷却系统及其冷却水管路切换结构的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机冷却系统及其冷却水管路切换结构。


背景技术：

2.粗过滤器用于过滤海水中的杂质，减少冷却水路堵塞的概率，保护发动机的正常运行。为了保证发动机长时间的正常运行，目前，常常设置两条水路，在每条水路上皆设置有一个粗过滤器，发动机运行时只开通一条水路，此条水路的粗过滤器运行一段时间后，杂质存积一定量需清洗、更换时，打开另一条水路的阀门，让海水通过此水路后，关闭需清洗、更换的粗滤滤器的水路，实现人工更换已堵塞杂质的粗过滤器，保证发动机能够持续运转。
3.上述人工切换改变水路的方式，需要现场人员进行清洗更换粗水滤器，才可以实现发动机不停机正常运转。
4.但是，随着军品船机使用情况的不断变化，军用靶船、无人船等配套需求不断增加，针对长期运行的发动机，用于过滤海水中杂质的粗过滤器必然到达更换周期，因使用环境的特殊性，无法实现人工切换改变水路，必须实现发动机自动更换粗过滤器，以保证发动机的正常运转。


技术实现要素：

5.为了克服上述缺陷，本实用新型所解决的第一个技术问题是，提供一种却液水路切换结构，能够实现正常冷却水管路与备用冷却水管路的自动切换，确保发动机在无人状态下长时间工作的可靠性。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型的一种冷却水管路切换结构，包括出水管路和两个并联设置的进水管路，所述出水管路与两个所述进水管路之间设置有切换组件，所述切换组件用于将与所述出水管路连接的一所述进水管路切换至另一所述进水管路。
7.进一步的，所述切换组件包括切换阀。
8.进一步的，所述切换阀包括壳体和盖板，所述壳体的第一端敞口，所述盖板封堵所述第一端；所述壳体上设置有五个开口，分别为a口、b口、c口、d口、以及e口；所述壳体内设置有阀芯，所述阀芯包括依次相连接的三段，靠近所述盖板的一段定义为第一段，远离所述盖板的一段定义为第三段，所述第一段与所述第三段之间的定义为第二段，所述第二段的外径小于所述第一段以及所述第三段的外径，所述第一段与所述第三段的外周面贴靠于所述壳体的内壁，所述第二段的外周面与所述壳体的内壁之间形成连通腔；初始位置时，所述a口和所述b口皆与所述连通腔连通，所述第三段封堵所述c口，所述d口位于所述盖板与所述第一段之间；所述e口位于所述第三段与所述壳体的第二端的内壁之间；切换完毕后，所述第一段封堵所述b口，所述a口和所述c口皆与所述连通腔连通；两个所述进水管路分别为进水管路一和进水管路二，所述进水管一与所述b口连通，所述进水管二与所述c口连通，所述出水管路与所述a口连通。
9.进一步的，所述盖板设置有凸向所述阀芯的盖板限位部。
10.进一步的，所述阀芯的所述第三段轴向设置有凸向所述壳体的阀芯限位部。
11.进一步的，所述阀芯限位部上套设有弹性件。
12.进一步的，所述弹性件为压缩弹簧。
13.基于一个总的发明构思，本实用新型所要解决的第二个技术问题是，提供一种发动机冷却系统，能够实现正常冷却水管路与备用冷却水管路的自动切换，确保发动机在无人状态下长时间工作的可靠性。
14.一种发动机冷却系统，包括发动机本体，所述发动机本体具有冷却水进口和冷却水出口，所述发动机冷却系统还包括如上述的冷却水管路切换结构，所述冷却水进口与所述出水管路连通，所述出水管路上串联设置有水泵。
15.进一步的，所述进水管路一上设置有粗过滤器一，沿冷却水流动方向，所述d口与所述粗过滤器一之前的所述进水管路一相连通，所述e口与所述粗过滤器一之后的所述进水管路一相连通；所述进水管路二上设置有粗过滤器二；所述粗过滤器一与所述粗过滤器二并联设置。
16.进一步的，所述发动机冷却系统适用于四缸发动机。
17.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是，冷却水管路切换结构包括出水管路和两个并联设置的进水管路，出水管路与两个进水管路之间设置有切换组件，切换组件用于将与出水管路连接的一进水管路切换至另一进水管路。其中一个进水管路与正常冷却水管路连接，另一进水管路作为备用管路与前述进水管路并联，切换组件能够实现正常冷却水管路与备用冷却水管路的自动切换，确保发动机在无人状态下长时间工作的可靠性。
附图说明
18.图1是本实用新型的一种发动机冷却系统的原理结构示意图；
19.图2是图1中切换阀的放大的分解图；
20.图3是切换阀(初始位置)的结构示意图；
21.图4是切换阀(完成切换功能后)位置的结构示意图；
22.图中，箭头的方向表示水流的方向；
23.图中，1、发动机本体；2、水泵；3、切换阀；31、壳体；311、a口；312、b口；313、c口；314、d口；315、e口；32、阀芯；321、阀芯限位部；33、连通腔；34、盖板；341、盖板限位部；4、出水管路；5、进水管路一；6、进水管路二；7、粗过滤器一；8、粗过滤器二；9、压缩弹簧。
具体实施方式
24.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
25.结合图1所示，一种发动机冷却系统，它包括发动机本体1，发动机本体1具有冷却水进口和冷却水出口，发动机冷却系统还包括冷却水管路切换结构。
26.冷却水管路切换结构包括出水管路4和两个并联设置的进水管路，出水管路4与两个进水管路之间设置有切换组件，切换组件用于将与出水管路4连接的一进水管路切换至另一进水管路。
27.冷却水进口与出水管路4连通，在出水管路4上串联设置有水泵2。通过冷却水进口流入发动机本体1内的冷却水完成冷却后，通过发动机本体1上的冷却水出口流出，并排入到船的舷外的海水中。
28.结合图1、图2、图3、以及图4共同所示，切换组件包括切换阀3，切换阀3包括壳体31和盖板34，壳体31的第一端敞口，盖板34封堵第一端，壳体31上设置有五个开口，分别为a口311、b口312、c口313、d口314、以及e口315。
29.壳体31的内部设置有阀芯32，阀芯32包括依次相连接的三段，靠近盖板34的一段定义为第一段，远离盖板34的一段定义为第三段，第一段与第三段之间的定义为第二段，第二段的外径小于第一段以及第三段的外径，第一段与第三段的外周面贴靠于壳体31的内壁，第二段的外周面与壳体31的内壁之间形成连通腔33。
30.阀芯32的第三段轴向设置有凸向壳体31的阀芯限位部321，阀芯限位部321上套设有弹性件，弹性件为压缩弹簧。
31.盖板34设置有凸向阀芯32的盖板限位部341，盖板限位部341为圆柱形结构。
32.初始位置时，a口311和b口312皆与连通腔33连通，第三段封堵c口，d口位于盖板34与第一段之间；e口位于第三段与壳体31的第二端的内壁之间；切换完毕后，第一段封堵b口312，a口311和c口313皆与连通腔33连通。
33.两个进水管路分别为进水管路一5和进水管路二6，进水管路一5与b口312连通，进水管路二6与c口313连通，出水管路4与a口311连通。
34.在进水管路一5上设置有粗过滤器一7，沿冷却水流动方向，d口314与粗过滤器一7之前的进水管路一5相连通，e口315与粗过滤器一7之后的进水管路一5相连通；在进水管路二6上设置有粗过滤器二8；粗过滤器一7与粗过滤器二8并联设置。
35.发动机冷却系统适用于四缸发动机，但不仅限于四缸发动机。
36.下面以使用本实用新型的发动机冷却系统对发动机本体进行冷却的过程详细描述如下：
37.在发动机刚开始运行时，切换阀3(初始位置时)的a口311和b口312通过连通腔33连通，a口311与水泵2相连通，b口312与粗过滤器一7相连通，c口313与粗过滤器二8相连通，d口314与粗过滤器一7前端的进水管路一5相连通，阀芯32左端面受到的压力为p1，e口315与粗过滤器一7后端的进水管路一5相连通，阀芯32右端面受到的压力为p2，压缩弹簧9的弹力为pt。水泵2抽取海水，此时，粗过滤器一7前端和后端的压差(p1-p2)＜pt，海水经过粗过滤器一7过滤后作为冷却水向发动机本体1提供。随着发动机运行时间的增长，粗过滤器一7中积累的杂物越来越多，就会越来越堵塞，沿着冷却水流动的方向，粗过滤器一7前端和后端的压差(p1-p2)越来越大，随着粗过滤器一7堵塞越来越严重，粗过滤器一7前端和后端的压差(p1-p2)＞pt，阀芯32慢慢被向右推，最终会变成a口311与c口313通过连通腔33相连通，阀芯32的第一段封堵b口312，水泵2抽取的海水进入进水管路二6，经过粗过滤器二8过滤后，向发动机本体1提供冷却水。
38.本实用新型的发动机冷却系统不需要通过压力传感器去检测水路的压力变化去判断是否需要切换粗水滤器；也不需要外加动力源推动切换阀3动作，能够利用水泵2自身以冷却水作为介质产生的压力推动切换阀3的阀芯32来实现进水管路的切换功能，能够实现无人工环境下自动更换粗过滤器。
39.本说明书中涉及到的带有序号命名的技术特征(粗过滤器一、粗过滤器二、进水管路一、进水管路二、第一段、第二段、第三段等)，仅仅是为了区别各技术特征，并不代表各技术特征之间的位置关系、安装顺序及工作顺序等。
40.在本说明书的描述中，需要理解的是，“左端面”、“右端面”、“外周面”、“内壁”、“内部”等描述的方位或者位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅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。
41.本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。