CN1232134A - 一种蒸发式柴油机的水箱 - Google Patents

Abstract

一种蒸发式柴油机的水箱。本发明特别适用于卧式单缸蒸发式柴油机水箱应用。现有水箱底部与柴油机机体内冷却水相通的窗口都是单一矩形,在矩形窗口边有定位连接孔,由于柴油机运行时震动影响,前述水箱底部的通水窗口周边易开裂。本发明用多孔窗口替代单一的矩形窗口,在通水窗口内形成加强筋,提高了强度,窗口周边不易开裂,适用各种水箱特别是薄板冲压水箱,省料又增强度。

Description

一种蒸发式柴油机的水箱

本发明涉及一种蒸发式柴油机，特别是涉及一种卧式蒸发式柴油机的水箱，尤其涉及一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱。

目前，公知的蒸发式柴油机的水箱，其上部有加水口，供加入冷却水和蒸发散热用，水箱下部有定位连接孔供螺栓将水箱定位连接在柴油机机体上方，水箱底部有一窗口对应机体内冷却水腔，水箱内的冷却水与机体内的冷却水相通，柴油机工作时所产生的热量被水箱内蒸发的水散发出去，使柴油机能在热负荷状态下正常工作。中国专利CN3012521S、CN3040476D,CN3052080D公告了水箱底部通水窗口的结构与构造，给出了水箱在柴油机上的位置和连接状态，上述文件中的仰视图显示出水箱底部通水窗口都是中间一个矩形穿孔窗口，窗口周边有定位连接孔。螺栓穿过定位连接孔将水箱紧固于机体上，使水箱内的水与机体内冷却水相通。由于柴油机工作时震动大，水箱底部窗口周边易发生疲劳开裂，为了防止水箱开裂漏水，现有技术将窗口周边壳体加厚防裂。近年三轮运输车将扁水箱装于柴油机机体上，油箱另装于车架上，扁水箱下部的通水窗口也是一个矩形窗口，也加厚窗口周边壳体防裂。如果要使用金属薄板冲压制作水箱，仍使用上述矩形通水窗口，窗口内设有任何支撑连接加强结构，在使用中易受震动造成薄板壳体开裂，水箱底部窗口周边特别是定位连接孔附近更易发生开裂漏水。

本发明创造的目的是提供一种水箱：

改变现有水箱底部窗口通水孔单一矩形状况，使得下体窗口周边特别是定位连接孔周边的壳体强度增强，在柴油机工作长期震动环境下防止下体窗口周围开裂漏水。应用本发明要能方便工艺制造，尤其要能方便用薄板冲压水箱，使得在冲压过程中利用薄板本体材料达到增加下体窗口强度的目的。

本发明创造的目的是这样实现的：

将下体窗口设计成多孔窗口：可以在现有水箱下体窗口内加设一条加强筋、可以加设十字形或其它各种形状的加强筋、可以将多孔窗口设计成有二个或二个以上多个各种几何形状并对应机体水腔口的通水窗口、可以将靠近定位连接孔的窗口边缘设计得平滑弧线形状以防止应力集中开裂发生、可以在冲压多孔窗口时再制出翻卷加强边增加强度、可以选择多个小孔密集冲压制作多孔窗口、也可以大小孔搭配以实现用材省又增加下体窗口强度的目的。应用本发明时还可以应用水箱上盖下体分体制造技术，上盖下体分开制作后用紧固件连接成一整体水箱；也可以将水箱上盖下体焊接成一整体水箱。如果在铸造整体水箱时应用本发明，也能增加强度，防止下体窗口周边开裂漏水。

由于采用上述方案，能取得如下积极效果：

克服了原来增加下体窗口强度只能加厚周边壳体的偏见，水的蒸发散热不会因下体窗口增设加强筋变成多孔窗口后被阻断。通过对各种几何形状多孔窗口的优化组合，能应用少的材料消耗达到增加下体窗口周围壳体强度的目的。在冲压拉伸制出水箱下体后，现有技术方案是把下体窗口矩形内孔部分冲切掉形成一个通水孔，冲切下的整块薄板材料作工艺损耗。应用本发明可一次冲切出多孔窗口，形成在下体窗口内增设了一条或多条强筋的实际效果，将工艺损耗的一部分变成了有增加强度减少应力防止开裂作用的有益成果。

下面结合附图和实施例对本发明创造进一步说明：

图1是本发明创造第一个实施例的俯视图。

图2是本发明创造第一个实施例的纵向A-A剖视图。

图3是本发明创造第一个实施例的横向B-B剖视图。

图4是本发明创造第二个实施例的水箱与油箱连接部位的俯视图。

图5是本发明创造第三个实施例的俯视图。

图6是本发明创造第三个实施例的纵向D-D剖视图。

图7是本发明创造第四个实施例的俯视图。

图8是本发明创造第四个实施例的纵向F-F剖视图。

图9是本发明创造第四个实施例的横向G-G剖视图。

图10是本发明创造第三个实施例的横向E-E剖视图。

图11是本发明创造第五个实施例的俯视图。

图12是本发明创造第五个实施例的纵向H-H剖视图。

图13、14、15、16是压紧上盖与下体的压紧夹具的原理图。

图17是本发明创造第六个实施例的俯视图。

图18是本发明创造第六个实施例的纵向Ⅰ-Ⅰ剖视图。

图19是水箱上盖与下体周边连接处勾压螺栓夹具的一种状态剖视图。

图20是图19中勾压螺栓夹具连接水箱上盖与下体的俯视图。

图21是上盖与下体连接结合面装入密封垫圈的剖视图。

图22是本发明创造第七个实施例的俯视图。

图23是本发明创造第七个实施例的纵向M-M剖视图。

图24是本发明创造第七个实施例的N-N剖视放大图。

图25是压紧夹具连接上盖下体边缘的一种状态俯视图。

图26是图25的P-P剖视图。

图27是本发明创造第八个实施例的水箱与油箱连接部位的俯视图。

图28是本发明创造第八个实施例的横向R-R剖视图。

图29是本发明创造第八个实施例的局部俯视图。

图30是图29水箱上盖与下体连接处S-S剖视图。

图31是本发明创造第九个实施例的俯视图。

图32是本发明创造第九个实施例的纵向T-T剖视图。

图33是本发明创造第九个实施例的横向U-U剖视局部放大图。

图34是本发明创造第十、十一个实施例的水箱油箱连接处俯视图。

图35是本发明创造第十个实施例水箱勾压边的V-V剖视放大图。

图36是本发明创造第十一个实施例水箱勾压边的W-W剖视放大图。

图37是本发明创造第十二个、十三个实施例的俯视图。

图38是本发明创造第十二个实施例的运动轧迹Y-Y剖视图。

图39是本发明创造第十四个实施例的局部俯视图。

图40是本发明创造第十四个实施例的横向Z-Z剖视图。

图中1、水箱上盖2、水箱漏斗3、水箱下体4、下体窗口5、窗口翻边凸台6、水箱下体上穿过吊环螺栓的孔7、上盖外缘周边8、漏斗加水及透气孔9、上盖周边上的孔10、下体周边上的孔11、油箱12、水箱与油箱定位连接孔13、水位浮子孔14、水箱与机体定位连接孔15、开口槽孔16、开口槽孔17、压紧夹具1 8、夹具上孔19、夹具下孔20、压紧凸台21、压紧螺栓30、密封垫31、铆钉32、埋入铆钉头的孔33、下体外边缘凸台34、下体外边缘凹边35、下体绞链40、下体定位连接孔凸台41、下体窗口周边凸台46、下体多孔窗口60、油箱上的吊环螺栓孔61、水箱上盖上的吊环螺栓孔67、水箱下体加强筋70、勾形压紧边71、上体绞链80、漏斗进水透气槽孔90、定位连接凹坑91、连接螺栓101、开口槽孔102、开口斜槽孔103、开口斜槽孔104、勾形连接压紧螺栓105、螺栓106、垫圈107、螺母108、压紧凸台120、油箱连接水箱的孔121、水箱上盖与油箱连接的孔140、压紧螺杆压板孔141、压紧螺杆压板142、压紧螺杆143、垫圈144、螺母200、整体扁水箱上装漏斗的加水口 201、装漏斗的定位连接孔601、扁水箱下体穿过吊环螺栓的凸台X、上盖放入下体平移至上盖下体外形吻合压紧的移动距离2X、绞链中心平面与水箱上盖下体结合面之间的垂直距离

在图1、图2、图3所示的实施例中，上盖1周边7上有孔9可与下体3周边孔10定位螺接或铆接，水箱漏斗2与上盖1整体压铸、注塑或冲压制出，孔13可安装水位浮子，孔8可加入水或透气，孔14是水箱下体3与柴油机机体的连接孔，水箱内的水经过窗口4与机体内的冷却水相通，油箱孔60叠压在水箱孔6上供穿过吊环螺栓，孔12是水箱油箱连接孔。上盖1与油箱11不直接连接，上盖1在油箱11与水箱下体3连接紧固状态下可单独装拆。

在图4所示的实施例中，水箱上盖1的周边7压装在油箱11的孔60下方，由于上盖1开有槽孔15、16，可以水平方向插装入下体3平面与油箱11孔60之间，松开吊环螺栓与水油箱连接螺栓，上盖1能平移装拆。同样原理，水箱上盖1开有槽孔15、16的对应油箱部位可制成凸向上方状，将油箱孔60端压紧于下体3边上，图7、8、9中画出这一个结构。

在图5、图6、图10中所示的实施例，给出了上盖1与下体3周边紧固连接的另外几种孔形，孔101是一个向外开口的平行槽孔，可以装入螺栓螺母定位连接；孔102在下体3上是一个斜边对外大开口槽孔，螺栓可穿过孔9与孔102连接紧固；孔103是大开口的斜槽，可以使用按图13、14、15、16中原理制作的压紧上盖1下体3周边的夹具17连接上盖1与下体3、也可以使用图19、20中的压紧螺栓104连接上盖1与下体3。漏斗2成长条形布置，孔13设于边角位去是为了在水箱内放随机附件时有更大的空间。图中上盖1的周边7向下包容下体3，下体3的外缘周边与上盖1的向下包容周边7的内缘相吻合，上盖1与下体3连接定位准确紧密。图10中所示的压紧夹具17紧固孔103部位的上盖1与下体3的原理图，图25、26给出了这一方案的一个实施例放大图。

在图7、图8、图9所示的实施例中，水箱上盖1周边7向下包容下体3的周边外缘，上盖1与油箱11连接端可在水箱下体3油箱11均装上机体后盖上下体3，上盖1孔61、油箱11孔60、下体3孔6叠压穿过吊环螺栓，上盖1孔121、油箱11孔120叠压可穿入螺栓拧紧于下体3的孔12上。在油箱11对应的另一端水箱外缘压紧夹具17将上盖1与下体3连接，也可以在上盖1与下体3间设孔进行定位螺接铆接。图中下体3与机体连接窗口是多个孔46间隔排列组成，水箱与机体内水能畅通，由于多孔窗口46间的下体3本体材料连接组成加强筋，使下体3整体强度得到提高。

在图11、图12所示的实施例中，水箱专为装上不设油箱于柴油机本体上的机体而设计，吊环螺栓孔6设于水箱中部，周边7包容下体3外缘定位紧密准确适于冲压注望制出，上盖孔61与下体孔6供穿过吊环螺栓，窗口4与机体内水腔相通，上盖1上的加水口200供装上水箱漏斗或进水透气管用，孔201是定位连接孔。

图13所示的压紧夹具17靠弹性将上盖1与下体3的外缘周边压紧，用截面圆形的圆钢、弹性钢板或弹性钢管制作夹具17、凸台20可压入点状坑或条形坑内进行定位压紧，还可以将夹具17外形制成美观的装饰条形。

图14所示的压紧夹具17有上孔18、下孔19，使用螺栓螺母或铆钉压紧凸台20。图15所示压紧夹具有上孔18、下螺孔19、螺栓穿过孔18拧入孔19压紧凸台20。图16所示的压紧夹具17，凸台20压紧下体3，螺钉拧入孔18压紧上盖1使上盖1与下体3连接成整体水箱。图14、15、16所示的压紧夹具17可以是单点单螺栓压紧，也可以制成长条状按截面原理多凸台多点多螺栓压紧上盖1与下体3的周边外缘，甚至可制成与水箱上盖1下体3连接结合面外形吻合的周边连续长条状压紧夹具17，多凸台多螺栓多点或条状压紧。

图17、18所示的实施例中，整体扁水箱单独装上机体不与油箱连接组合，上盖1周边制成包容下体3外缘周边，上盖1上的加水口200及孔201供装加水透气漏斗用，孔61可穿过吊环螺栓。下体3上多孔窗口46与机体内水腔相通，凸台601位于下体中部，凸台601上平面与上盖1下表面吻合，凸台601上的孔6对应孔61以容吊环螺栓穿过。这种结构特别适于冷冲压与注塑制作，下体盛水腔密封性好。

图19、20所示的水箱上盖1与下体3的紧固方式，适用于水箱上盖1有穿孔9，下体3周边外缘是大斜边槽孔或平行边无孔，用勾压紧螺检104将上盖1与下体3连接压紧成整体水箱。下体3上有孔10可穿过螺栓104而上盖周边上是大斜边槽孔或平行边无孔时，同样可反向勾压紧。凸台108压入下体3外缘凹坑，拧紧套在螺杆105上的螺母，107压紧垫圈106于水箱上盖1周边7上，凸台108压入下体3周边外缘凹坑内，实现水箱上盖1与下体3的压紧连接。

图21所示是密封垫圈30在上盖1与下体3结合面上的装配方式，用一个或多个铆钉31将垫圈30定位铆接在上盖1或下体3的周边吻合结合面上，在上盖1或下体3的铆钉对应位置设置孔32，以在上盖1装上下体3时，铆钉31的头部进入孔32，顺利实现压紧连接密封。这种结构可应用于所有实施例水箱中去。

图22、23、24所示的实施例中，给出的结构特点特别适于压铸与注塑制作，一个或多个加强筋67压铸或注塑制作方便。使用冷冲压制作加强筋67，在冲压内腔后，另外加设一道工序，用另一套模具作侧向冲压，深冲拉伸制作加强筋67。图22中下体3上的螺孔10处于垂直下体壁以外，穿孔易加工，避免了盲孔加工的困难，如螺纹损坏，可以扩孔后用螺母与穿过孔9孔10的螺栓作紧固连接，外壁凹槽形设计成卡紧螺母不旋转，更有利于拧紧螺栓91。上盖1上凹坑90上的孔9也可用于穿入铆钉31的头部。凸台40和凸台41在需要冷切削加工时设置。

图25所示为一例多点压紧夹具17连接水箱上盖1与下体3的俯视图，图26为此例的P-P剖视图。拧紧螺栓21将上下各2个凸台20压入上盖1与下体3外缘周边上，将上盖1与下体3连成一整体水箱。图中的夹具17可加长设计，设多个凸台20与螺栓21成条形组合夹具17，将装饰功能融于一体。

图27、28、29、30所示的实施例，如上盖1与下体3连接吻合结合面成平面布置时，上盖1向下勾压边70勾压住下体3一端边缘，另一端上盖1的槽孔15卡入吊环螺栓孔60、孔6上方，螺栓穿过上盖1孔121、油箱孔120拧入孔12、吊环螺栓压紧上盖1槽孔15、油箱11孔60和下体3孔6，即能将油箱连成一体。在上盖1与下体3连接吻合结合面如图28成曲面弧形布置时，还应加设孔9孔10作压紧连接能得到更好的密封效果，还能与油箱11的弧形设计相吻合。图28所示弧形曲面还能应用于本发明创造的其它冲压与注塑水箱，以更均匀增强密封压力提高整体水箱强度和密封性能。

图31、32、33所示实施例中，水箱上盖1在与下体3外形纵向偏移距离X时盖上下体3，此时上盖1向下勾压边70位于下体凸台33水平线之下，下勾压边70可以向上通过下体34凹边向上取出与盖上。此时将上盖1向油箱11方向平移距离X后，勾压边70卡于凸台33之下，上盖槽孔15盖于油箱孔60之上，盖于下体3孔12上的油箱孔120与上盖孔121在本图中未画出，在图9、28中清楚标出，能拧入螺钉紧固住上盖1不松动，还可以旋紧吊环螺栓压紧上盖1与下体3和油箱11紧固连接。多孔窗口46的间隔带起加强筋作用增强下体3整体强度，特别是冲压制作时壁厚减薄，设多孔窗口46更加有效，其它实施例都能设多孔窗口46。

图34、35、36所示实施例，图35所示上盖1一端向下勾压边70压住下体3边缘，另一端用螺接、铆接或夹具压紧方式将水箱上盖1与下体3连接成一体。图36所示上盖1的边缘插入下体3向上勾压边70，另一端用螺接铆接或夹具压紧连接。

图37、38所示实施例中，水箱上盖1与下体3间使用纵向或横向绞接，上体绞链71与下体绞链35绞接于水箱一端，上盖1盖于下体3上后，另一端或另几端上定位螺接铆接或压紧夹具连接上盖1与下体3成整体水箱。绞链中心与水箱上盖1与下体3结合面的垂直距离2X使打开上盖1时，上盖1能不被吊环螺栓卡住而能打开至足够程度以装拆水箱下体或取放随机附件。绞链71可平移脱卸装拆。

图39、40所示的实施例中，油箱11与下体3连接，上盖1不与油箱直接接触情况下装拆。压板141上的孔140用于穿入螺栓通过下体孔14与机体定位连接，压板141上的螺杆142穿过上盖中部的孔，放上垫圈143，只拧紧螺母144也能将上盖1与下体3连接成一整体水箱，在上盖1有包容下体3外缘的周边7或周边上有定位孔连接时，效果更好。如周边外缘缺乏定位包容周边7或一个或多个孔9孔10组合定位连接，可将上盖制成有孔61或孔121与油箱连接定位以达到上盖1与下体3紧固连接成一体的目的。

上盖外缘有一个或一个以上多个孔，这些孔是穿孔或者有一个或一个以上的定位连接螺孔、自攻螺孔，下体外缘有一个或一个以上多个孔，这些孔是穿孔或者有一个或一个以上的定位连接螺孔或自攻螺孔，上述上盖与下体的螺孔是穿孔或盲孔。上盖与下体外缘上的孔可以是对称布设，也可以非对称布设，可以螺接、铆接，可以从上盖向下体穿入螺钉、螺栓或铆钉、定位销，也可以反向从下体向上穿入。上盖上的水箱漏斗也可以冲压时冲几个水箱漏斗于一只上盖上，由于是整体冲压，没有太大的成本增加。为了适应不同需要，上盖仍可以如现有公知水箱，制出窗口后另外装上水箱漏斗2。吊环螺栓与定位连接油箱的螺栓同时压紧水箱上盖，可以只在水箱另一端中部设置一只压紧孔也能实现水箱上盖盖压住下体的目的。用金属板材特别是铝合金板材冲压制作本水箱，在上盖及下体各部位设置加强筋，能够用少的材料取得尽量好的强度，注塑和压铸都能通过均匀合理的壁厚及设置加强筋达到同样效果。为了加强连接效果，可以将水箱上盖与下体结合面制造成一定的翘曲变形，定位连接处预留空隙，这一上盖与下体结合时的空隙在定位连接孔中心处最大而在相邻定位连接孔之间的中心处间隙最小，在装紧上盖于下体上时，利用紧固压力造成平面变形使吻合更紧密，使整体平面受力均匀，起更好的密封作用。这尤其适用于冲压水箱。上盖下体的连接面上还可以设置凹凸形、甚至曲折的筋以便压入密封材料使密封效果更佳。还可以将冲压的上盖或下体的外缘边向内腔翻进，内翻边上设螺孔另一外翻边上设对应前述螺孔的穿孔，上盖与下体能如前述方法同样装拆。使用压铸工艺制造本水箱，比冲压制作更加容易实现本发明创造。装密封垫圈或涂密封材料可使所有水箱结合面更好密封。多孔窗口46可应用于所有实施例中以增加强度，各个实施例中的螺接、铆接、压紧夹具连接、勾压边螺杆连接、翻边勾压接或绞接，均可互相组合运用于各例水箱，以实现用最经济的连接方式取得最好的有益效果。

以上所述的仅是本发明创造的优选实施例。应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1、一种蒸发式柴油机的水箱，该水箱上有加水口，水箱底部有与机体定位连接孔[14]，其特征在于：

水箱底部定位连接孔[14]旁有多孔窗口[46]。

2、根据权利要求1所述的水箱，其特征是：该水箱有一个可装拆的水箱上盖[1]。

8、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：该水箱上盖[1]上有二个或二个以上多个加水漏斗。

4、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：该水箱上盖[1]上有向油箱端开口的槽孔[15]或[16]。

5、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：该水箱上盖[1]与下体[3]连接处有一个或多个勾压螺栓[104]。

6、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：该水箱上盖[1]与下体[3]连接处有一件或多件压紧夹具[17]。

7、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：该水箱一端装有连接上盖[1]与下体[3]的绞链[35]、绞链[37]。

8、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：上盖[1]与下体[3]间有弧形连接结合面。

9、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：水箱上盖[1]上有可平移的勾压边[70]，下体[3]上有可压住勾压边[70]的凸边[33]。

10、根据权利要求1、2所述的水箱，其特征是：水箱下体[3]底部有带连接杆[142]的压板[141]。

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