一种水冷铝合金飞机液压油箱的制作方法

本发明涉及油箱的技术领域，特别涉及一种水冷铝合金飞机液压油箱。

背景技术：

飞机液压油箱是飞机飞行的一个重要的组成部分。它的主要用途是储存液体介质，供给足够的油液同时，起散热、分离液体介质中的空气以及沉淀液体介质中杂质的作用。油箱设计的好坏直接影响液压系统的工作可靠性，甚至影响飞机的飞行性能和飞行安全性。油箱不能过热，过热会导致油箱内的油过热，一旦油过热容易导致膨胀而影响安全性，另外油温过热容易导致液压元件执行出现误差，因此需要对油箱进行散热，目前的散热效果差，传统的液压油箱维修时不方便移动，此外现有的油箱对受力冲击时的防护效果较差，油箱发生碰撞时容易影响其使用寿命。

经检索申请号201820036437.4公开了一种液压站油箱，包括油箱本体，所述油箱本体包括底部箱体和与底部箱体向配合的箱盖，所述底部箱体为内部设置有空腔的方形结构，所述底部箱体内部安装有液压系统组件，所述液压系统组件的底部安装有底弹簧，所述液压系统组件的侧面安装有侧弹簧，所述底弹簧和侧弹簧分别对应设置在液压系统组件各个面的四个角上，所述液压系统组件的底部设置有散热风机，所述底部箱体的两侧面开设有散热孔。采用散热风机进行散热其散热效果不理想；内壁四周采用弹簧的设计虽然在移动搬运受到碰撞时使冲击了得到缓冲，保护内部的元件不受到损坏，然而弹簧使得其在使用过程中更加容易晃动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水冷铝合金飞机液压油箱，以解决上述背景技术中提出的所需散热体积大、散热效果差、不方便移动、不具有抗冲击性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水冷铝合金飞机液压油箱，包括铝合金材料制成的油箱外箱体和油箱内箱体，包括铝合金材料制成的油箱外箱体和油箱内箱体，所述油箱外箱体内部设置有一个独立的油箱内箱体，油箱内箱体的底部通过内箱体支撑座和油箱外箱体下内壁表面固定连接，所述油箱外箱体和油箱内箱体之间形成四周相通的冷却腔，所述油箱内箱体的内部还设置有子箱体，所述子箱体的下端和油箱内箱体的下表面固定连接，子箱体的侧面和油箱内箱体侧面固定连接，子箱体的内部设置有回字形的子冷却腔，子冷却腔和冷却腔相通且充满流动的非牛顿流体冷却液；所述子箱体将油箱内箱体的空间分割成外区和内区，子箱体围绕的内部空间为内区，子箱体外侧和油箱内箱体形成的空间为外区；所述油箱外箱体的上表面安装有散热组件，散热组件通过管道和冷却液管组固定连接，冷却液管组安装在冷却腔内，所述冷却液管组包括一根和散热组件的管道连接的主管、数根并排分布在主管上的侧面管，主管和侧面管的尾部均是呈开口状，用于排出和吸入非牛顿流体冷却液；所述油箱外箱体上安装有振动发生组件，所述振动发生组件和冷却液管组紧密贴合连接；所述油箱外箱体的外壁上还固定安装有用于检测液位的液位传感器，用于打开油箱进行清洗的端盖，端盖通过螺栓穿过油箱外箱体安装孔和油箱内箱体表面安装法兰固定安装；油箱外箱体的上表面固定安装有温度传感器；在油箱外箱体左侧面设置有出油口，油箱外箱体的后侧面且位于子箱体中间位置处设置有回油口；所述回油口和出油口通过管道和油箱内箱体相通且固定连接，液压油从液压系统工作循环后从回油口进入油箱内箱体，油箱内箱体的下表面成15-30°斜面，回油口端比出油口高。

进一步的，所述油箱外箱体的底部四个拐角处安装有四个轮组；所述轮组包括轮组基座、转轴、滚轮、底脚、连接板；所述轮组基座的上方活动连接有连接座，连接座下表面设置有第一凹部、连接座侧壁四周设置有第二凹部，轮组基座对应第一凹部、第二凹部的位置处同样设置有凹部，连接座和轮组基座之间的凹部安装有滚珠，连接座通过螺杆和下方的底脚连接，螺杆中间设置有调节螺帽，调节螺帽位于轮组基座中间部的空腔内；轮组基座的空腔内壁设置有数个导向凸起，导向凸起和位于底脚侧面的导向槽配合滑动连接，轮组基座的后侧面设置有转轴，转轴上安装有滚轮。

进一步的，述散热组件包括散热器壳、散热风扇、散热电机输出轴、散热电机、散热风扇安装座、循环输出箱体、第一齿轮、散热片、制冷片、第二齿轮、冷却腔；所述散热器壳中间部位安装有散热电机，散热电机的散热电机输出轴中段部位安装有散热风扇安装座，散热风扇安装座固定连接有散热风扇，所述散热风扇位于散热片的下侧面一段距离位置处，散热片贴合安装有制冷片，所述散热电机输出轴的尾端安装有第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮互相咬合，第一齿轮和第二齿轮安装在循环输出箱体内部，循环输出箱体固定安装在冷却腔内部，冷却腔空腔内填充有非牛顿流体冷却液，冷却腔的内部空间被循环输出箱体分割成高压区和低压区，高压区的出口和冷却液管组的一端通过管道固定连接，低压区的入口和冷却液管组的主管连接。

进一步的，所述散热器壳包括外壳箱体、螺旋防护罩、支撑架、散热电机安装座；

所述外壳箱体上表面安装有螺旋防护罩，所述螺旋防护罩采用中空的紫铜管制成，呈螺旋弯曲状，螺旋防护罩分为上保护罩、下盘罩；下盘罩和上保护罩上下相通，且内部填充有易挥发冷却液；上保护罩通过支撑架和外壳箱体固定连接，支撑架端部和外壳箱体固定连接，支撑架中心部位设置有散热电机安装座；下盘罩盘旋贴合安装在散热片上表面；散热片的上部分设置有数排垂直翅片，下部分为平整的导热基板，导热基板和制冷片的热端贴合，垂直翅片之间贴合安装呈盘旋的紫铜管即下盘罩。

进一步的，振动发生组件包括下基座、上盖套、下振动环、上振动环、弹簧、压板、密封件；所述下基座的中部设置台阶安装孔，台阶安装孔安装有下振动环，所述下基座上端部安装有上振动环，所述下基座外部套装有上盖套，上盖套的上端部固定安装有压板，压板的下表面和下基座之间设置有上振动环；所述下基座中间内部设置通孔，通孔用于安装冷却液管组的主管，使冷却液管组的主管外壁分别均和下振动环、上振动环的内壁接触连接；所述下基座开设有连接孔，连接孔用于下振动环、上振动环的导线和电源接头的连接；振动发生组件外面包裹有防水硅胶层。

进一步的，所述上振动环由三个压电陶瓷环和两个与压电陶瓷环等高的金属环沿径向紧密粘合而成，有外向内依次为外部压电陶瓷环、第一金属环、中部压电陶瓷环、第二金属环、内部压电陶瓷环；压电陶瓷环沿径向极化且内壁和外壁上均镀有银电极，所述三个压电陶瓷环分别通过导线l1、l2、l3和电源接头连接；所述下振动环沿轴向极化且内壁和外壁上均镀有银电极。

进一步的，下基座和上盖套之间通过渐变螺纹连接，下基座的凸起部分为四个独立的螺纹连接部。

有益效果：1、本发明得到的一种水冷铝合金飞机液压油箱采用油箱外箱体、油箱内箱体，子箱体的结构设计使得一部分液压油从回油口端出绕外区流动到低端面，液压油的流程需围绕子箱体外围流动，一部分液压油沉淀后从子箱体顶部进入内区，流动时间及流程时间加长，从而使得油内的杂质沉淀在底部，泡沫消除，油温冷却均更加充分，有利于保持液压系统的压力输出稳定，同时子箱体的内部子冷却腔与外箱体、油箱内箱体之间的冷却腔相通且充满流动的非牛顿流体冷却液，使其具有冷却散热功能的同时具有抗冲击性能。

2、散热组件的结构设计可以精准散热，提高散热效率，缩小散热组件的体积和重量，非牛顿流体冷却液可在低温下吸收并储存大量冷量，在温度较高时又能放出大量冷量，可以大大的缩小散热组件的体积，同时具有很强的抗冲击性能。

3、在油箱外箱体上安装有振动发生组件，振动发生组件和冷却液管组配合使用，使得冷却液管作用是传输非牛顿流体冷却液同时作为振动波导向管将低频振动波通过冷却液管组传递给内部的非牛顿流体冷却液，低频的振动可以使得非牛顿流体冷却液分子之间的对流加快，进而提高散热效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明内部结构俯视图；

图3是本发明内部结构左视图；

图4是本发明的轮组的放大图；

图5是本发明的轮组的剖视图；

图6是本发明的散热组件的结构示意图；

图7是本发明的散热组件的循环输出箱体的结构示意图；

图8是本发明的具体实施例二的散热器壳的结构示意图；

图9是本发明的振动发生组件连接结构示意图；

图10是本发明的振动发生组件的剖视图；

图11是本发明的振动发生组件的俯视图；

图12是本发明的振动发生组件的上振动环的剖视图；

图13是本发明的下基座的结构示意图。

图中：油箱外箱体1、油箱内箱体2、散热组件3、冷却液管组4、端盖5、温度传感器6、内箱体支撑座7、换油嘴8、轮组9、液位传感器10、吊耳11、空气过滤器12、子箱体13、回油口14、出油口15、冷却腔16、过滤网17；

轮组基座91、转轴92、滚轮93、导向槽94、底脚95、调节螺帽96、连接座97、第一凹部97a、第二凹部97b、螺杆98、导向凸起99；

散热器壳301、散热风扇302、散热电机输出轴303、散热电机304、散热风扇安装座305、循环输出箱体306、第一齿轮307、散热片308、制冷片309、第二齿轮310、冷却腔311；外壳箱体3011、螺旋防护罩3012、支撑架3013、散热电机安装座3014；

振动发生组件100包括下基座101、上盖套102、下振动环103、上振动环104、弹簧105、压板106、密封件107。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一、

如图1-3所示；一种水冷铝合金飞机液压油箱，包括铝合金材料制成的油箱外箱体1和油箱内箱体2，所述油箱外箱体1内部设置有一个独立的油箱内箱体2，油箱内箱体2的底部通过内箱体支撑座7和油箱外箱体1下内壁表面固定连接，所述油箱外箱体1和油箱内箱体2之间形成四周相通的冷却腔16，所述油箱内箱体2的内部还设置有子箱体13，所述子箱体13的下端和油箱内箱体2的下表面固定连接，子箱体13的侧面和油箱内箱体2侧面固定连接，子箱体13的内部设置有回字形的子冷却腔，子冷却腔和冷却腔相通且充满流动的非牛顿流体冷却液；所述子箱体13将油箱内箱体2的空间分割成外区和内区，子箱体13围绕的内部空间为内区，子箱体13外侧和油箱内箱体2形成的空间为外区；所述油箱外箱体1的上表面安装有散热组件3，散热组件3通过管道和冷却液管组4固定连接，冷却液管组4安装在冷却腔16内，所述冷却液管组4包括一根和散热组件3的管道连接的主管、数根并排分布在主管上的侧面管，主管和侧面管的尾部均是呈开口状，用于排出和吸入非牛顿流体冷却液。

所述油箱外箱体1的外壁上还固定安装有用于检测液位的液位传感器10、用于打开油箱进行清洗的端盖5，端盖5通过螺栓穿过油箱外箱体1安装孔和油箱内箱体2表面安装法兰固定安装；油箱外箱体1的上表面固定安装有温度传感器6。

在油箱外箱体1左侧面设置有出油口14，油箱外箱体1的后侧面且位于子箱体13中间位置处设置有回油口15；所述回油口14和出油口15通过管道和油箱内箱体2相通且固定连接，液压油从液压系统工作循环后从回油口14进入油箱内箱体2，油箱内箱体2的下表面成15°斜面，回油口14端高，所以一部分液压油从回油口14端出绕外区流动到低端面，液压油的流程需围绕子箱体13外围流动，从子箱体13的侧面经过过滤网17进入内区，流动时间及流程时间加长，从而使得油内的杂质沉淀在底部，泡沫消除，油温冷却均更加充分，有利于保持液压系统的压力输出稳定；一部分液压油从子箱体13顶部进入内区；

如图4-5所示；所述油箱外箱体的底部四个拐角处安装有四个轮组9；所述轮组9包括轮组基座91、转轴92、滚轮93、底脚95、连接板97；所述轮组基座91的上方活动连接有连接座97，连接座97下表面设置有第一凹部97a、连接座97侧壁四周设置有第二凹部97b，轮组基座91对应第一凹部97a、第二凹部97b的位置处同样设置有凹部，连接座97和轮组基座91之间的凹部安装有滚珠，连接座97通过螺杆98和下方的底脚95连接，螺杆98中间设置有调节螺帽96，调节螺帽96位于轮组基座91中间部的空腔内；轮组基座91的空腔内壁设置有数个导向凸起99，导向凸起99和位于底脚95侧面的导向槽94配合滑动连接，轮组基座91的后侧面设置有转轴92，转轴92上安装有滚轮93；当油箱就位时可以旋转调节螺帽96使得底脚95的高度高于滚轮93即可实现固定，当油箱需要清洗移位时反向操作即可实现移动，方便油箱安装维修时移动。

如图6-7所示，所述散热组件3包括散热器壳301、散热风扇302、散热电机输出轴303、散热电机304、散热风扇安装座305、循环输出箱体306、第一齿轮307、散热片308、制冷片309、第二齿轮310、冷却腔311；所述散热器壳301中间部位安装有散热电机304，散热电机304的散热电机输出轴303中段部位安装有散热风扇安装座305，散热风扇安装座305固定连接有散热风扇302，所述散热风扇302位于散热片308的下侧面一段距离位置处，散热片308贴合安装有制冷片309，所述散热电机输出轴303的尾端安装有第一齿轮307，第一齿轮307和第二齿轮310互相咬合，第一齿轮307和第二齿轮310安装在循环输出箱体306内部，循环输出箱体306固定安装在冷却腔311内部，冷却腔311空腔内填充有非牛顿流体冷却液，冷却腔311的内部空间被循环输出箱体306分割成高压区和低压区，高压区的出口和冷却液管组4的一端通过管道固定连接，低压区的入口和冷却液管组4的主管连接。

所述非牛顿流体冷却液是由按质量比1～5％羧甲基纤维素纳、30～50%无机盐、1～5％纳米颗粒、其余为去离子水组成；所述纳米颗粒为al2o3、cu、石墨烯的其中一种或多种组合；所述无机盐为氯化钙、氯化镁其中的一种或结合。羧甲基纤维素纳属阴离子型纤维素醚类作为非牛顿流体的基液；易溶于水，形成具有一定粘度的溶液，冷容量大、无毒、无味；无机盐为氯化钙、氯化镁其中的一种或结合，降低冰点，可以存储更多的冷量，防止非牛顿流体冷却液结冰。纳米颗粒为al2o3、cu、石墨烯等具有优良导热性能的金属或非金属纳米颗粒，纳米颗粒的制备为非常成熟的现有技术，纳米颗粒的加入可以快速吸收热量并进行传递，可以有效的规避非牛顿流体冷却液粘度高、传热边界层厚的问题，纳米颗粒作为中间导热媒介可以充分的吸收热量，并传递给内层纳米颗粒和非牛顿流体冷却液液体分子。非牛顿流体冷却液储冷量大，放热时间长，受到冲击时，非牛顿流体冷却液内呈悬浮状态的微粒便会骤然聚集成微粒簇，随压力的增大瞬间产生较大粘度，起到抗冲击效果。

非牛顿流体冷却液可在低温下吸收并储存大量冷量，在温度较高时又能放出大量冷量，可以大大的缩小散热组件的体积，同时具有很强的抗冲击性能。

制冷片309为半导体制冷片，温度调节精确，可以通过输入电流的大小改变温度。

散热风扇302的设计有利于制冷片309的热端快速散热，使得制冷片309的冷端产生平稳的温度快速降低。

循环输出箱体306内壁安装第一齿轮307和第二齿轮310，第一齿轮307带动第二齿轮310转动，使得冷却腔311内部形成一个高压区和低压区，设计有利于非牛顿流体冷却液在冷却腔311的中流动冷却，同时防止非牛顿流体冷却液中的纳米颗粒沉淀导致分布不均影响热传递效果。

冷却腔311的壳壁设置有保温内层，保温内层可以有效防止制冷片308产生的冷量泄露，保温内层的结构和材料及安装方式均是现有技术不再详细说明。

具体实施例二、

如图8所示，其他与实施例一相同，不同的是，散热组件3的散热器壳301结构不同。

所述散热器壳301包括外壳箱体3011、螺旋防护罩3012、支撑架3013、散热电机安装座3014；

所述外壳箱体3011上表面安装有螺旋防护罩3012，所述螺旋防护罩3012采用中空的紫铜管制成，呈螺旋弯曲状，螺旋防护罩3012分为上保护罩、下盘罩；下盘罩和上保护罩上下相通，且内部填充有易挥发冷却液；

上保护罩通过支撑架3013和外壳箱体3011固定连接，支撑架3013端部和外壳箱体3011固定连接，支撑架3013中心部位设置有散热电机安装座3014；下盘罩盘旋贴合安装在散热片308上表面；

散热片308的上部分设置有数排垂直翅片，下部分为平整的导热基板，导热基板和制冷片的热端贴合，接触面积大，有利于导热，垂直翅片之间贴合安装呈盘旋的紫铜管即下盘罩，导热基板吸收热量后传递到垂直翅片，垂直翅片之间的螺旋冷却管吸收热量后其内部的易挥发冷却液吸热变气体上升到螺旋防护罩3012的上保护罩；散热风扇302将散热片308的热量排除的同时使螺旋防护罩3012出现上下温差，位于散热风扇302上部的上保护罩降温，易挥发冷却液由气态变成液态回流到螺旋防护罩3012的下盘罩内，可进一步快速吸收制冷片热端的热量，有效提高散热效率，可进一步缩小体积，提高其适用范围和散热效率。

具体实施例三、

如图9-13所示，其他与实施例一相同，不同的是，在油箱外箱体1上安装有振动发生组件100；振动发生组件100包括下基座101、上盖套102、下振动环103、上振动环104、弹簧105、压板106、密封件107；所述下基座101的中部设置台阶安装孔，台阶安装孔安装有下振动环103，所述下基座101上端部安装有上振动环104，所述下基座101外部套装有上盖套102，上盖套102的上端部固定安装有压板106，压板106的下表面和下基座101之间设置有上振动环104；所述下基座101中间内部设置通孔，通孔用于安装冷却液管组4的主管，使冷却液管组4的主管外壁分别均和下振动环103、上振动环104的内壁接触连接；所述下基座101开设有连接孔，连接孔用于下振动环103、上振动环104的导线和电源接头108的连接；振动发生组件100外面包裹有防水硅胶层。

所述上振动环104有三个压电陶瓷环，与两个和压电陶瓷环等高的金属环沿径向紧密粘合而成，有外向内依次为外部压电陶瓷环1041、第一金属环1042、中部压电陶瓷环1043、第二金属环1044、内部压电陶瓷环1045；压电陶瓷环沿径向极化且内壁和外壁上均镀有银电极，所述三个压电陶瓷环分别通过导线l1、l2、l3和电源接头108连接；

所述下振动环103沿轴向极化且内壁和外壁上均镀有银电极；可以产生的轴向振动；

由于外部压电陶瓷环1041、中部压电陶瓷环1043、内部压电陶瓷环1045的内径有大到小，由于压电陶瓷环的逆压电效应，使得通过导线l1、l2、l3施加交变电压，会产生不同频率的径向振动；冷却液管组4的设计使得其和振动发生组件能够快速的产生振动，有利于非牛顿流体冷却液分子之间的对流加快，进而提高散热效率，进而缩小散热所需冷却液容积。

下基座101和上盖套102之间通过渐变螺纹连接，下基座101的凸起部分为四个独立的螺纹连接部1011，上盖套102通过螺纹往下旋转的时候，会使的下基座101的四个独立的螺纹连接部往里挤压，使得下基座101将下振动环103和上振动环104紧密的贴合中间的冷却液管组4主管外壁。

冷却液管组4的作用是传输非牛顿流体冷却液同时作为振动发生管将低频振动波通过冷却液管组4传递给内部的非牛顿流体冷却液，低频的振动可以使得非牛顿流体冷却液分子之间的对流加快，进而提高散热效率。

使用原理：在油箱外箱体1左侧面设置有出油口14，油箱外箱体1的后侧面且位于子箱体13中间位置处设置有回油口15；所述回油口14和出油口15通过管道和油箱内箱体2相通且固定连接，液压油从液压系统工作循环后从回油口14进入油箱内箱体2，油箱内箱体2的下表面成15-30°斜面，回油口14端高，所以一部分液压油从回油口14端出绕外区流动到低端面，液压油的流程需围绕子箱体13外围流动，从子箱体13的侧面经过过滤网17进入内区，流动时间及流程时间加长，从而使得油内的杂质沉淀在底部，泡沫消除，油温冷却均更加充分，有利于保持液压系统的压力输出稳定；一部分液压油沉淀后从子箱体13顶部进入内区；而散热组件3通过循环输出箱体306将冷却腔311中的非牛顿流体冷却液压入冷却液管组4，非牛顿流体冷却液从冷却腔16中循环进入子箱体13的子冷却腔，形成内外的散热综合体，可以将油箱内的液压油快速冷却，同时非牛顿流体冷却液可以对油箱箱体起到抗冲击保护。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。