CN102251839A - 一种水套排气管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水套排气管，包括冷却水腔和气腔，气腔包括前气道腔和后气道腔，前气道腔和后气道腔的出口端接有增压器连接法兰；外部为水套外壁；前气道腔、后气道腔与水套外壁之间的空腔为冷却水腔；后端下表面设置有进水口，前端左侧面设置有出水口，还包括：设置在水套排气管上表面的最高位置，且与冷却水腔相通的排气口，所述最高位置的铅直距离大于水套排气管其他位置的铅直距离；一端套在排气口，另一端插入膨胀水箱中的放气管。应用上述技术方案，水套排气管集成了放气功能，省去了在总出水管上增设的放气装置，简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量。

Description

一种水套排气管

技术领域

本发明涉及气体排放装置技术领域，更具体地说，涉及一种水套排气管。

背景技术

水套排气管是大功率船用发动机的重要零部件。水套排气管包括：冷却水腔和气腔，其中：气腔包括前气道腔和后气道腔，前气道腔与柴油机的一、二、三气缸的排气端连通，后气道腔与四、五、六气缸的排气端连通。前气道腔和后气道腔的出口端接有增压器连接法兰，将水套排气管与增压器连接在一起。水套排气管与柴油机的气缸盖连接在一起。水套排气管的外部为水套外壁，前气道腔、后气道腔与水套外壁之间的空腔为冷却水腔。水套排气管后端下表面设置有进水口，前端左侧面设置有出水口。

柴油机工作时，气缸内的气体通过与各个气缸的排气端连通的后气道腔和前气道腔排出，汇集到增压器中。同时，柴油机自身的冷却水从水套排气管的进水口进入冷却水腔，再从出水口排出，降低了水套外壁的温度，进一步降低了船舱内的温度。

然而，冷却水在冷却水腔内流动时，冷却水的温度上升，产生气体。因此，要排出冷却水腔中的气体需要在柴油机的总出水管上增设一套放气装置，使得柴油机的结构复杂。进一步地，当操作人员安装柴油机时，还需要在总出水管上安装放气装置，增加操作人员的工作量。同时，由于柴油机空间小，增设的放气装置占用部分空间，给柴油机其他零件的布置带来困难。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种水套排气管，集成了放气功能，省去了在总出水管上增设的放气装置，简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量。技术方案如下：

本发明提供一种水套排气管，水套排气管与柴油机的气缸盖连接，所述水套排气管包括冷却水腔和气腔，其中，气腔包括前气道腔和后气道腔，前气道腔与柴油机的一、二、三气缸的排气端连通，后气道腔与四、五、六气缸的排气端连通；前气道腔和后气道腔的出口端接有增压器连接法兰；所述水套排气管的外部为水套外壁；前气道腔、后气道腔与水套外壁之间的空腔为冷却水腔；水套排气管后端下表面设置有进水口，前端左侧面设置有出水口，还包括：

设置在所述水套排气管上表面的最高位置，且与所述冷却水腔相通的排气口，所述最高位置的铅直距离大于水套排气管其他位置的铅直距离；

一端套在所述排气口，另一端插入膨胀水箱中的放气管。

优选地，所述膨胀水箱安装有第一阀门。

优选地，所述膨胀水箱安装有第二压力传感器和第二阀门。

之所以这样写，是因为第一阀门有可能需要用户手动操作，而第二压力传感器和第二阀门可以实现自动放气。

优选地，还包括：设置在所述水套排气管内壁，且分别与所述冷却水腔和柴油机气缸盖上的排气孔相通的螺孔。

优选地，还包括：设置在所述水套排气管下表面，且与所述冷却水腔相通的放水螺塞。

优选地，还包括：安装在所述水套排气管和所述柴油机的气缸盖之间的密封垫片。

优选地，所述水套排气管设有导管，通过穿过导管的螺栓与柴油机的气缸盖连接在一起。

优选地，所述水套排气管为有缝水套排气管。

优选地，所述水套排气管为无缝水套排气管。

应用上述技术方案，水套排气管上表面设置有与冷却水腔相通的排气口，排气口上套有放气管。当冷却水腔内产生气体时，气体通过排气口进入放气管，排入膨胀水箱内。本发明提供的水套排气管集成了放气功能，省去了在总出水管上增设的放气装置，简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的水套排气管的一种主视图；

图2为图1所示水套排气管沿A-A方向的剖视图；

图3为图1所示水套排气管沿B-B方向的剖视图；

图4为本发明实施例提供的水套排气管的另一种主视图；

图5为图4所示水套排气管沿C-C方向的剖视图。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

一个实施例

发明人经研究发现，现有的水套排气管未集成放气功能，因此，水套排气管的冷却水在冷却水腔内流动时，产生的气体需要通过出水口，进入柴油机的总出水管上，再次进入总出水管上设置的放气装置排入大气。现有的柴油机需要在总出水管上增设一套放气装置，使得柴油机的结构复杂。进一步地，当操作人员安装柴油机时，还需要在总出水管上安装放气装置，增加操作人员的工作量。同时，由于柴油机空间小，增设的放气装置占用部分空间，给柴油机其他零件的布置带来困难。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种水套排气管，集成了放气功能，将冷却水腔中的气体排入大气。

请参阅图1和图2。图1为本发明实施例提供的水套排气管的一种主视图，图2为图1所示水套排气管沿A-A方向的剖视图。

本发明提供的水套排气管，包括：冷却水腔1和气腔，其中，气腔包括前气道腔2和后气道腔3，前气道腔2与柴油机的一、二、三气缸的排气端连通，后气道腔3与四、五、六气缸的排气端连通；前气道腔2和后气道腔3的出口端接有增压器连接法兰4。

水套排气管的外部为水套外壁5；前气道腔2、后气道腔3与水套外壁5之间的空腔为冷却水腔1；水套排气管后端下表面设置有进水口6，前端左侧面设置有出水口7，还包括：排气口8和放气管9。排气口8设置在水套排气管上表面，且与冷却水腔1相通。放气管9一端套在排气口8上，另一端插入膨胀水箱10中。

水套排气管一端通过增压器连接法兰4与增压器连接，另一端通过图2所示的方式连接，即水套排气管上设有导管11，在导管11内安装螺栓(图中未画出)，通过螺栓将水套排气管和柴油机的气缸盖连接。之所以采用导管11内安装螺栓是为了保证安装螺栓过程中，螺栓不会在外力的作用下倾斜，进而保证水套排气管和柴油机的气缸盖完全贴合。

水套排气管通过上述方式与增压器和柴油机的气缸盖安装在一起。工作时，柴油机各个气缸内的气体经过各气缸的排气法兰进入与各自气缸连通的前气道腔2和后气道腔3，再穿过增压器连接法兰4汇集至增压器。冷却水由进水口6进入冷却水腔3，降低水套外壁5的温度，之后冷却水从出水口7流出，流经节温器进入海淡水热交换器，达到冷却换热的目的。

冷却水在冷却高温气体时，冷却水有可能在高温作用下产生气体。由于气体较轻，向上运动，在水套排气管的最高位聚集。当气体聚集量多，且无法从出水口7排出时，可能会阻碍冷却水的循环，进而无法降低气体温度。本发明实施例提供的水套排气管倾斜安装在柴油机的气缸盖上，在水套排气管上表面的最高位置处，设置有与冷却水腔1相通的排气口8。排气口8位于上表面的最高位置，冷却水腔1内产生的气体在排气口8处聚集，并从排气口8流经套在排气口8上的放气管9，进入膨胀水箱10内。其中：最高位置的铅直距离大于其他位置的铅直距离。由于排气口8位于上表面的最高位置，所以气体会全部从排气口8排出，进而保证冷却水循环顺畅。

本发明实施例提供的水套排气管可以为无缝水套排气光，通过金属液铸造方式得到。水套排气管还可以为有缝水套排气管，通过金属板焊接方式或者多个金属管焊接方式得到。具体方式不加以限制。

图1所示的水套排气管之所以将气体排至膨胀水箱10，是因为当前气道腔2和后气道腔3中气体温度过高时，冷却水腔1内的冷却水沸腾，冷却水腔1压强高于膨胀水箱10的压强，冷却水从排气口8流经放气管9进入膨胀水箱10内。当前气道腔2和后气道腔3中气体温度降低，冷却水腔1内压强低于膨胀水箱10的压强，流入膨胀水箱10的冷却水又重新流入冷却水腔1，节省水资源。

膨胀水箱10上安装有第一阀门12，如图1所示，用户可以手动打开第一阀门12，随时将膨胀水箱10内的气体排至大气。该第一阀门12可以是弹簧式阀门，当膨胀水箱10内压力大时，弹簧式阀门在压力作用下自动打开，当膨胀水箱10内压力减小时，弹簧式阀门自动关闭，实现了自动放气功能。当然，膨胀水箱10上还可以安装有第二压力传感器和第二阀门。当第二压力传感器检测到膨胀水箱10内的压力大于0.2MPa时，控制第二阀门打开，将膨胀水箱10内的气体排入大气。当膨胀水箱10内的压力不大于0.2MPa时，控制第二阀门关闭。但是第二压力传感器采用一个压力值控制第二阀门工作时，会导致第二阀门不间断的开启和关闭，致使第二阀门容易损坏。因此，本发明实施例优选地，第二压力传感器采用两个压力值控制第二阀门，当第二压力传感器检测到膨胀水箱10内的压力大于0.2MPa时，控制第二阀门打开，当第二压力传感器检测到膨胀水箱10内的压力降至0.15MPa时，控制第二阀门关闭，进而避免第二阀门不间断的开启和关闭，延长第二阀门使用时间，降低维修和更换第二阀门的成本。

应用上述技术方案，水套排气管上表面设置有与冷却水腔1相通的排气口8，排气口上套有放气管9。当冷却水腔1内产生气体时，气体通过排气口8进入放气管9，排入膨胀水箱10内。本发明提供的水套排气管集成了放气功能，省去了在总出水管上增设的放气装置，简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量。

另一个实施例

发明人经过查看多种柴油机构造，发现有的柴油机还在柴油机的气缸盖上增设与气缸盖上的排气孔连通的放气装置，这样柴油机各个气缸的冷却水腔内冷却水产生的气体从气缸盖的排气孔进入放气装置。但是该方式同样会使得柴油机的结构复杂。进一步地，当操作人员安装柴油机时，还需要在气缸盖的排气孔上安装放气装置，增加操作人员的工作量。同时，由于柴油机空间小，增设的放气装置占用部分空间，给柴油机其他零件的布置带来困难。

为了解决上述问题，在图1所示的水套排气管上增开了螺孔，如图3所示，图3是图1所示的水套排气管沿B-B方向的剖视图。在水套排气管内壁13上设置有与冷却水腔1和柴油机气缸盖上的排气孔相通的螺孔14。螺孔14的个数与柴油机气缸盖上排气孔的个数相同，一般为6个。

图3所示的水套排气管的工作原理为：水套排气管一端通过增压器连接法兰4与增压器连接，另一端通过图2中导管11加螺栓的方式与柴油机的气缸盖连接。工作时，柴油机各个气缸内的气体经过各气缸的排气法兰进入与各自气缸连通的前气道腔2和后气道腔3，再穿过增压器连接法兰4汇集至增压器。冷却水由进水口6进入冷却水腔3，降低水套外壁5的温度，之后冷却水从出水口7流出，流经节温器进入海淡水热交换器，达到冷却换热的目的。柴油机各个气缸内的冷却水在冷却水腔内降低柴油机的温度，之后冷却水从柴油机的出水口流经节温器进入海淡水热交换器，达到冷却换热的目的。

冷却水在冷却高温气体时，冷却水有可能在高温作用下产生气体。水套排气管内冷却水产生的气体从位于水套排气管上表面的最高位置的排气口8，流经套在排气口8上的放气管9，进入膨胀水箱10内。而柴油机各个气缸的冷却水腔内冷却水产生的气体从气缸盖的排气孔进入与其连通的螺孔14，再由螺孔14进入冷却水腔1中，进一步从排气口8和放气管9进入膨胀水箱10内。

需要说明的是：柴油机气缸内的压力始终大于冷却水腔1内的压力，因此，当气缸通过排气孔和螺孔14与冷却水腔1连通时，冷却水腔1内的冷却水不会倒流，进入气缸中。

应用上述技术方案，螺孔14与柴油机气缸盖上的排气孔连通，使各气缸的冷却水腔内产生的气体通过排气孔和螺孔14进入水套排气管的冷却水腔1，再由排气口8和放气管9进入膨胀水箱10内。与现有技术相比，进一步省去了排气孔上增设的放气装置，简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量。

再一个实施例

请参阅图4，图4是本发明实施例提供的水套排气管的另一种主视图，在图1所示的水套排气管的基础上增加放水螺塞。放水螺塞15设置在水套排气管下表面，且与冷却水腔1相通。发动机停止工作后，用户手动打开放水螺塞15，将冷却水腔1内的冷却水排出。待冷却水排完后，用户再手动关闭放水螺塞15。用户通过操作防水螺栓15将冷却水放出，可以避免气温过低时，冻裂水套排气管。

图4所示的水套排气管上设有导管11，在导管11内安装螺栓，通过螺栓将水套排气管和柴油机的气缸盖连接。之所以采用导管11内安装螺栓是为了保证安装螺栓过程中，螺栓不会在外力的作用下倾斜，进而保证水套排气管和柴油机的气缸盖完全贴合。为了保证水套排气管和柴油机的气缸盖之间的贴合更好，在水套排气管与气缸盖之间安装有密封垫片16，如图5所示。密封垫片16由不锈钢材料和橡胶圈两种材料组成，能够同时起到密封气与水的作用，加强水套排气管与气缸盖之间的密封性。

应用上述技术方案，在简化柴油机的结构及布置，减少了安装放气装置的工作量的同时，进一步实现用户手动排放冷却水腔1内的冷却水。同时加强水套排气管与气缸盖之间的密封性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (9)

1.一种水套排气管，水套排气管与柴油机的气缸盖连接，所述水套排气管包括冷却水腔和气腔，其中，气腔包括前气道腔和后气道腔，前气道腔与柴油机的一、二、三气缸的排气端连通，后气道腔与四、五、六气缸的排气端连通；前气道腔和后气道腔的出口端接有增压器连接法兰；所述水套排气管的外部为水套外壁；前气道腔、后气道腔与水套外壁之间的空腔为冷却水腔；水套排气管后端下表面设置有进水口，前端左侧面设置有出水口，其特征在于，还包括：

设置在所述水套排气管上表面的最高位置，且与所述冷却水腔相通的排气口，所述最高位置的铅直距离大于水套排气管其他位置的铅直距离；

一端套在所述排气口，另一端插入膨胀水箱中的放气管。

2.根据权利要求1所述的水套排气管，其特征在于，所述膨胀水箱安装有第一阀门。

3.根据权利要求1所述的水套排气管，其特征在于，所述膨胀水箱安装有第二压力传感器和第二阀门。

4.根据权利要求1所述的水套排气管，其特征在于，还包括：设置在所述水套排气管内壁，且分别与所述冷却水腔和柴油机气缸盖上的排气孔相通的螺孔。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的水套排气管，其特征在于，还包括：设置在所述水套排气管下表面，且与所述冷却水腔相通的放水螺塞。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的水套排气管，其特征在于，还包括：安装在所述水套排气管和所述柴油机的气缸盖之间的密封垫片。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的水套排气管，其特征在于，所述水套排气管设有导管，通过穿过导管的螺栓与柴油机的气缸盖连接在一起。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的水套排气管，其特征在于，所述水套排气管为有缝水套排气管。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的水套排气管，其特征在于，所述水套排气管为无缝水套排气管。

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