CN101498262B - 用于机器的发动机系统的燃料箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机器的发动机系统的燃料箱。所述机器包括前框架和后框架。所述发动机系统设置在矩形壳体内并且安装在所述后框架上。所述发动机系统包括内燃机、燃料箱和部件模块。所述部件模块包括第一热交换器和第二热交换器。所述矩形壳体的内表面和所述燃料箱的外表面在所述部件模块和所述内燃机之间限定出流体管道通路。

Description

用于机器的发动机系统的燃料箱

技术领域

本发明总体涉及用于机器的发动机系统的燃料箱，更具体地，涉及燃料箱和限定出流体管道通路的发动机系统的壳体。

背景技术

目前的机器设计经常注重较小的发动机机舱，同时要求较大的发动机功率。较大的发动机可提供较大的功率；然而，所述较大的发动机对冷却的要求非常高。因此，用于较大发动机的发动机冷却系统必须位于发动机机舱已经不多的空间内。具体地，许多现代机器利用多个冷却系统，例如用于冷却压缩空气、燃料和液压油的系统。所述这些以及其它位于发动机机舱内的通用机器系统应当设计成紧凑形式，同时仍能允许各种系统有效运转。

通常位于机器的发动机机舱内的附加部件包括燃料箱。燃料箱通常是相对较大的部件，因此不容易如同较小的部件那样安装到发动机机舱的空隙中。用于一些机器的通常的燃料箱位于发动机和用于发动机的冷却系统之间。然而，该设置方式会要求连接发动机和发动机冷却系统的流体管道绕着燃料箱和发动机壳体的外侧布线。可选的设置方式可包括会妨碍操作员的视野和/或机器的操纵性的燃料箱位置。因此，在发动机系统的装配设置方面存在持续的要求，即要求所述发动机系统的装配设置在包括必需部件的同时能够变得紧凑。

本发明所针对的正是上述一个或多个问题。

发明内容

一方面，机器包括前框架和后框架。发动机系统设置在矩形壳体内并且安装在后框架上。发动机系统包括内燃机、燃料箱和部件模块。部件模块包括第一热交换器和第二热交换器。矩形壳体的内表面和燃料箱的外表面在部件模块和内燃机之间限定出流体管道通路。

另一方面，平地机包括设置在壳体内的发动机系统。发动机系统包括内燃机、燃料箱、散热器以及空气对空气的后冷却器。壳体和燃料箱在散热器和空气对空气的后冷却器中的至少一个与内燃机之间限定出流体管道通路。

另一方面，燃料箱包括具有顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第一端壁和第二端壁的燃料箱体。第一端壁和第二端壁延伸到底壁之下。在燃料箱内形成有位于顶壁、第一侧壁和第二侧壁以及第一端壁的接合处的凹陷部。构造出适于附连到平地机的框架上的安装装置。

附图说明

图1是根据本发明的机器的示意性侧视图；

图2是如图1所示的机器的发动机系统的立体图；以及

图3是如图2所示的发动机系统的燃料箱的立体图。

具体实施方式

图1中大体示出机器10的示例实施方式。机器10可以是公路车辆或非公路车辆，例如平地机。机器10包括前框架12和后框架14。前框架12可以绕竖直轴线以枢转方式连接到后框架14。然而，可选地，前框架12和后框架14可以是机器10的一体框架的相对端部。操作员控制台16可安装在后框架14上并且可包括控制机器10和/或机器10的工具的操作的各种控制器。

壳体18可位于机器10的后框架14之上。图2中以虚线示出的壳体18可呈矩形并且可至少包括在两个间隔开的侧板32和34之间延伸的顶板30以及后板36。应当理解，壳体18可包括一个一体的结构或者可包括适于封闭机器10的发动机系统40的多板封闭体。根据一个实施方式，理想方案为能够打开或拆下多个板中的一个或多个板以对发动机系统40和/或各种机器流体进行维护。

发动机系统40可以完全设置在壳体18内并且可安装在后框架14上。发动机系统40可位于操作员控制台16之后，或者，更具体地，位于机器10的后部，并且可包括内燃机42、部件模块44和燃料箱46。例如压燃发动机等的内燃机42可位于燃料箱46和图1的操作员控制台16之间。燃料箱46如图所示可位于部件模块44和内燃机42之间。另外，部件模块44可位于燃料箱46和壳体18的后板36之间。尽管示出了特定设置方式，应当理解，可以设想得到用于发动机系统40的各种可选设置方式。

部件模块44可跨越两个间隔开的侧板32和34之间的距离的大部分，并且可包括第一热交换器48和第二热交换器50。第一热交换器48例如可包括气液热交换器，例如散热器52，其流体连通到内燃机42的发动机体。具体地，内燃机42可通过循环经过内燃机42的发动机体和散热器52的冷却剂冷却。当冷却剂循环经过发动机体时，来自内燃机42的热可传递到冷却剂。之后，当受热的冷却剂流经散热器52时，来自冷却剂的热可传递到通过风扇54吸入的经过散热器52的环境空气。

第二热交换器50可包括气气热交换器，例如空气对空气的后冷却器56，用于冷却可与再循环的废气混合的吸入的空气，该吸入的空气用于在内燃机42的一个或多个气缸中燃烧。散热器52和空气对空气的后冷却器56，或者可选的热交换器，可如图所示并排设置在壳体18的后部58，或者可按任何其它期望的配置方式进行定位，例如串接。本领域技术人员应当理解，发动机系统40可利用另外的热交换器，例如，液压油冷却器、传动油冷却器和燃料冷却器，这些装置仅仅是示例。还应当理解，另外的风扇可设置在所述构造中，例如位于散热器52和/或空气对空气的后冷却器56的外部的风扇，用于使环境空气吹到散热器52和空气对空气的后冷却器56上。

如图3更具体所示，燃料箱46可包括具有顶壁72、底壁74、第一侧壁76、第二侧壁78、第一端壁80和第二端壁82的燃料箱体70。第一侧壁76和第二侧壁78可延伸到底壁74之下，如图所示。具体地，第一端壁80的延伸部84和第二端壁82的延伸部86均可延伸到底壁74之下。

安装装置88可适于附连到框架，例如图1中示出的机器10的后框架14。安装装置88可包括固定附连到底壁74和第一端壁80的延伸部84中的至少一个的第一安装托架90。第二安装托架92可固定附连到底壁74和第二端壁82的延伸部86中的至少一个。应当理解，文中使用的“固定附连”可描述为任何紧固连接，例如栓接或焊接。还应当理解，可以设想得到与燃料箱46配合使用的多种不同的其它安装装置。

凹陷部94可形成在燃料箱体70内，顶壁72、第一侧壁76和第二侧壁78以及第一端壁80的接合处。凹陷部94，或者更具体地，图2所示，燃料箱46的外表面96和壳体18的内表面98可限定一个位于部件模块44和内燃机42之间的流体管道通路100。根据一个实施方式，并且再次参考图2，顶板30和侧板32各自的内表面102和104，以及燃料箱46的外表面96可限定流体管道通路100。根据一个可选实施方式，壳体18的顶板30和侧板34的内表面以及燃料箱46的外表面96可限定流体管道通路100。可以使流体管道通路100定位在壳体18的顶部106，如图所示。然而，可选地，也可以使流体管道通路100定位在壳体18的底部108。

应当理解，燃料箱体70的横截面面积和凹陷部94的横截面面积的大小可构造成占据发动机壳体18的截面区域的大部分。由于凹陷部94可限定流体管道通路100，还应当理解，燃料箱46的截面区域和流体管道通路100的截面区域可占据矩形壳体18的截面区域的大部分。

第一热交换器管道110可在第一热交换器48和内燃机42之间延伸，并且延伸经过流体管道通路100。根据一个实施方式，第一热交换器管道110可包括在散热器52和内燃机42之间延伸的第一散热器管道112。第二热交换器管道114可在第二热交换器50和内燃机42之间延伸，并且延伸经过流体管道通路100。根据具体示例，第二热交换器114可包括在空气对空气的后冷却器56和内燃机42之间延伸的第一空气进气管道116。

第一管道托架110a和第二管道托架114a可邻近凹陷部94设置，用于将例如第一和第二热交换器管道110和114的流体管道分别紧固到燃料箱体70。第一和第二管道托架110a和114a可包括适于保持热交换器管道110和114相对于流体管道通路100的相对固定的位置的任何器件或结构。应当理解，机器10的重复运动和/或振动可导致第一和第二热交换器管道110和114运动且有可能发生磨损。第一和第二管道托架110a和114a因此可用来限制第一和第二热交换器管道110和114的这种运动和可能的磨损、或甚至断裂。

倒U形区域118可形成在燃料箱46之下并且位于延伸部84和86之间。第二散热器管道120可在散热器52和内燃机42之间、并且在燃料箱46之下经过区域118延伸。应当理解，第一和第二散热器管道112和120的其中之一可沿位于散热器52和内燃机42之间的第一方向输送流体，而所述第一和第二散热器管道112和120中的另一个则可沿位于散热器52和内燃机42之间的第二方向输送流体。

第二空气进气管道122可类似地在空气对空气的后冷却器56和内燃机42之间延伸，并且延伸经过倒U形区域118。还应当理解，第一和第二空气进气管道116和122的其中之一可沿位于空气对空气的后冷却器56和内燃机42之间的第一方向输送流体，而所述第一和第二空气进气管道116和122中的另一个则可沿位于空气对空气的后冷却器56和内燃机42之间的第二方向输送流体。

工业应用性

本发明的燃料箱可在具有设置在壳体内的发动机系统的多种机器中得到应用。尽管示出的是平地机，然而应当理解，文中所述的燃料箱可适用于履带型拖拉机、轮式装载机、铰接式卡车或者其它类型的建筑、采矿和农业机器。此外，燃料箱如上所述可具体应用到包括内燃机、冷却系统和燃料箱的设置在壳体内的发动机系统。尽管优选的设置方式可包括定位在内燃机和冷却系统的至少一个部件之间的燃料箱，但是可以设想得到本发明的燃料箱可适用于多种不同的发动机系统构造。

参考图1-3，例如平地机等的非公路机器10的示例实施方式通常包括以枢转方式连接到后框架14的前框架12。操作员控制台16可安装在后框架14上并且可包括适于控制机器10和/或机器10的工具的操作的各种控制器。矩形壳体18，例如发动机系统壳体，可位于机器10的后框架14之上并且可封闭发动机系统40。

由于具有众多的发动机部件以及改进操作员的视野和机器10的操纵性的需求，因此对于发动机机舱---包括发动机系统40和壳体18---的尺寸大小和设置方式存在越来越高的要求。根据本发明，包括燃料箱46的发动机系统40使得能够对由壳体18限定的发动机机舱的空间进行有效利用，同时包括了所有必需的发动机部件。

具体地，发动机系统40可包括内燃机42、燃料箱46、散热器52和空气对空气的后冷却器56。燃料箱46可位于散热器52和空气对空气的后冷却器56二者与内燃机42之间，所述散热器52和空气对空气的后冷却器56则可并排位于壳体18的后部58。尽管示出了具体的热交换器，但应当理解，具有任何数量和设置方式的已知热交换器均可用于本发明的发动机系统40。

壳体18和燃料箱46限定出位于散热器52和空气对空气的后冷却器56中的至少一个与内燃机42之间的流体管道通路100。流体管道通路100如图所示可位于壳体18的顶部106，或者可位于由壳体18和燃料箱46限定的可选位置。第一散热器管道112流体连接散热器52和内燃机42，并且可延伸经过流体管道通路100。类似地，第一空气进气管道116流体连接空气对空气的后冷却器56和内燃机42，并且可延伸经过流体管道通路100。应当理解，流体管道通路100的尺寸可构造成容纳任何数量的流体管道。

第二散热器管道120也可流体连接散热器52和内燃机42，并且可延伸经过燃料箱46之下的倒U形区域118。第二空气进气管道122可类似地在空气对空气的后冷却器56和内燃机42之间延伸，并且可路经燃料箱46之下的区域118。由侧壁80和82的延伸部84和86以及燃料箱46的底壁74限定的倒U形区域118的尺寸可构造成容纳管道120和122以及发动机系统40的任何附加部件。

应当理解，位于发动机系统40内的本发明的燃料箱46使得能够对由壳体18所限定的发动机机舱的空间进行有效利用。具体地，由燃料箱46和壳体18限定的流体管道通路100提供了适于连接内燃机42和部件模块44的装置，而无需在壳体18的外部布置任何流体管道110和114。通过提供流体管道通路100，本发明的燃料箱46可位于发动机系统40的密闭边界内，并因此而不会妨碍操作员的视野和/或机器的操纵性。

应当理解，上述说明仅仅出于例示目的，绝无限制本发明的范围之意。因此，本领域技术人员将理解，可通过研究附图、说明书和所附权利要求书而得到本发明的其它方面。

Claims (20)

1.一种机器，包括：

前框架和后框架；

发动机系统，其设置在矩形壳体内并且安装在所述后框架上；

其中，所述发动机系统包括内燃机、燃料箱和部件模块，所述部件模块包括第一热交换器和第二热交换器；并且

所述矩形壳体的内表面和所述燃料箱的外表面在所述部件模块和所述内燃机之间限定出流体管道通路。

2.如权利要求1所述的机器，其中，所述矩形壳体至少包括顶板以及后板，所述顶板在两个间隔开的侧板之间延伸。

3.如权利要求2所述的机器，其中，所述燃料箱位于所述部件模块和所述内燃机之间。

4.如权利要求3所述的机器，其中，所述部件模块位于所述燃料箱和所述后板之间并且跨越所述两个间隔开的侧板之间的距离的大部分。

5.如权利要求4所述的机器，其中，所述内燃机位于所述燃料箱和操作员控制台之间。

6.如权利要求5所述的机器，其中，所述两个间隔开的侧板的其中之一和所述顶板的内表面与所述燃料箱的外表面限定出所述流体管道通路。

7.如权利要求6所述的机器，还包括在所述第一热交换器和所述内燃机之间延伸并且延伸经过所述流体管道通路的第一热交换器管道。

8.如权利要求7所述的机器，还包括在所述第二热交换器和所述内燃机之间延伸并且延伸经过所述流休管道通路的第二热交换器管道。

9.如权利要求8所述的机器，其申，所述第一热交换器包括气液热交换器并且所述第二热交换器包括气气热交换器。

10.如权利要求9所述的机器，其中，所述燃料箱的横截面面积和所述流体管道通路的横截面面积占据所述矩形壳体的横截面面积的大部分。

11.一种平地机，包括：

设置在壳体内的发动机系统；

其中，所述发动机系统包括内燃机、燃料箱、散热器和空气对空气的后冷却器；以及

所述壳体和所述燃料箱限定出位于所述散热器和所述空气对空气的后冷却器中的至少一个与所述内燃机之间的流体管道通路。

12.如权利要求11所述的平地机，其中，所述燃料箱位于所述散热器和所述空气对空气的后冷却器两者与所述内燃机之间。

13.如权利要求12所述的平地机，其中，所述散热器和所述空气对空气的后冷却器并排位于所述壳体的后部。

14.如权利要求13所述的平地机，还包括在所述散热器和所述内燃机之间延伸并且延伸经过所述流体管道通路的第一散热器管道。

15.如权利要求14所述的平地机，还包括在所述空气对空气的后冷却器和所述内燃机之间延伸并且延伸经过所述流体管道通路的第一空气进气管道。

16.如权利要求15所述的平地机，其中，所述流体管道通路位于所述壳体的顶部。

17.如权利要求16所述的平地机，还包括：

在所述散热器和所述内燃机之间、并且在所述燃料箱之下延伸的第二散热器管道；以及

在所述空气对空气的后冷却器和所述内燃机之间、并且在所述燃料箱之下延伸的第二空气进气管道。

18.如权利要求11所述的平地机，其中，所述燃料箱包括：

燃料箱体，所述燃料箱体具有顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第一端壁和第二端壁，其中，所述第一端壁和第二端壁延伸到所述底壁之下；

凹陷部，其形成在所述燃料箱体内，位于所述顶壁、第一侧壁和第二侧壁以及第一端壁的接合处；以及

安装装置，其适于附连到平地机的框架。

19.如权利要求18所述的平地机，其中，所述安装装置包括第一安装托架和第二安装托架，所述第一安装托架固定附连到所述底壁和所述第一端壁的延伸部，所述第二安装托架则固定附连到所述底壁和所述第二端壁的延伸部。

20.如权利要求18所述的平地机，其中，所述燃料箱还包括至少一个邻近所述凹陷部定位、将流体管道紧固到所述燃料箱体的管道托架。

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