专利名称：单缸水冷柴油机塑料冷却水箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸发式水冷柴油机，尤其涉及蒸发式单缸水冷柴油机 的冷却水箱。
技术背景冷却水箱在蒸发式单缸水冷柴油机上是一个极其关键的部件，其质量的好 坏直接影响到柴油机能否正常工作，柴油机的输出功率、油耗、机温、工作平 稳性、使用寿命等技术性能都与冷却有关，长期以来，人们在柴油机的设计、 制造、使用过程中，要求柴油机冷却水箱必须满足如下技术条件具有优良的 散热性、耐高温、耐振动、耐冲击，防腐抗氧化，既要重量轻，又要有足够的 强度，还要防渗透。因此在柴油机冷却水箱的设计选材上，人们公认的设计制 造方案有如下三种① 用铝合金整体浇铸成型、机械加工、表面涂装、水压试验的生产路线；② 用铸铁整体浇铸成型、机械加工、表面涂装、水压试验的生产路线；③ 用钢板分体冲压、焊接、表面涂装、水压试验的生产路线。 优先选用①方案，因为铝合金不仅散热性能好，耐高温、耐振动、耐冲击，防 腐抗氧化，重量轻，而且便于浇铸成形，成品率较高，便于涂装油漆，外观光 滑，机械性能好，能较好地满足冷却水箱的上述要求，但其价格较高。为了进 一步降低柴油机的生产成本，适应市场低价竞争，柴油机生产企业普遍放弃了 铝合金水箱的生产，改用价格低廉的铸铁水箱。由于铸铁水箱与铝合金水箱的 生产工艺及加工设备是通用的，不需要增添新的加工设备就能同线生产，因此 人们都在原有生产线的基础上将铝合金毛坯改为铸铁毛坯；实践证明将铝合金 冷却水箱改为铸铁水箱除了增加了柴油机重量外，对于柴油机的各性能没有产 生实质影响，因此，目前有90%以上的单缸水冷柴油机都采用铸铁水箱。虽说 钢板水箱的综合条件优于铸铁水箱，但由于其生产工艺和生产设备与铝合金水箱相差很大，要用钢板加工成柴油机冷却水箱的一次性投入较大，而且综合成 本也比铸铁水箱高，因此钢板柴油机冷却水箱使用很少，用钢板做成柴油机冷 却水箱，虽然重量比铸铁水箱轻(因为壁薄)，但必须分体冲制，然后进行焊 接，若焊接不好，或在使用过程中因振动导致焊缝振裂都会漏水，从而影响柴 油机正常工作，因此这一方案没有得以推广。通过专利检索和国内外市场信息 调查，到目前为止，国内外还没见到用于水冷柴油机上的塑料冷却水箱。 实用新型内容本实用新型目的在于提供一种结构新颖的单缸水冷柴油机塑料冷却水箱。 所述单缸水冷柴油机塑料冷却水箱，包括上体和下体，上体与下体通过焊接 方式水密性固定成一体；上体由顶板和壁体组成，在顶板的上端设有外凸的散 热加水孔，在相对油箱一侧的顶面设有两个用于固定油箱的连接凸台， 一只为 通孔凸台， 一只为螺孔凸台，上体的壁体的截面形状与下体的壁体截面形状相 对应，在上体内腔中设有加强筋；所述下体由壳体、衬垫板、吊环螺母和台阶 面组成，台阶面设置在下体的底部，在相对油箱一侧的底侧面上设有吊环搭子， 在台阶面上设有一个与机体水道相通的圆方孔和四个连接孔，所述衬垫板嵌压 在台阶面内，吊环螺母嵌压在吊环搭子内，在下体的内腔设有加强筋；上体和 下体的基材为复合塑料。进一步，在上体的螺孔凸台内嵌有油箱螺母。由于柴油机冷却水箱采用了复合塑料作为水箱基材，将水箱设计成上体和 下体，两者密封性焊接固定成一体，并在台阶面内嵌压了衬垫板、在螺孔凸台 内嵌压了油箱螺母，在吊环搭子内嵌压了吊环螺母，在水箱内增设了加强筋， 既便于水箱的大批量高效加工，而且塑料水箱的耐高温性，耐振动、耐冲击性， 防腐抗氧化性，防渗透性，机械强度等综合性能指标都能很好地满足柴油机水 箱要求，其重量只有铸铁水箱的1/6，容积、其耐冲击、抗振动疲劳指标远远优 越于现有水箱产品。人们最担心的是柴油机装上该水箱后，柴油机会不会因其 散热性影响整机的正常运行，机温、输出功率、油耗、可靠性、水箱表面温度 会不会变化很大，导致柴油机运行成本升高，为此，申请人在金坛市峨嵋柴油 机厂进行了相关试验，选用R170型水冷柴油机做试验， 一台为铸铁水箱，另一台为本实用新型的塑料水箱，在输出功率为3kW/h，转速为2600r/min的运行条 件下进行试验，连续试验运行12小时，具体试验检测结果如下表序号检测项目内容R170 (铸铁水箱)R170 (塑料水箱)1水箱表面温度97.4 。C91.3°C2耗油量12.38千克12.34千克耗水量99.60千克104.9千克4机温87. rc86.9 °C停机次数006水箱自身特性比较水箱自重4040克675克水箱容积(外形尺寸相同)275立方毫米325立方毫米试验检测结果表明蒸发式水冷柴油机配装这种塑料水箱后，柴油机能正 常工作，柴油机的机温、输出功率、油耗等关键技术指标与铸铁水箱柴油机相 比都很接近，没有质的变化，而水箱表面温度比铸铁水箱表面温度低，用水量 比铸铁水箱高5.3%左右。由此可知,用本实用新型作为单缸水冷柴油机冷却水箱 是很适合的,它克服了长期以来人们在单缸水冷柴油机冷却水箱选材上的技术偏 见，成功地采用工程塑料和玻璃纤维的复合，通过模压、焊接方法获得整体冷 却水箱，不仅柴油机能正常工作，而且柴油机的机温、输出功率、油耗等关键 技术指标与铸铁水箱柴油机相比都很接近，水箱表面温度、水箱自重、水箱容 积都比铸铁水箱好，仅仅是用水量比铸铁水箱略高一点，不会增加使用费用， 本实用新型与铸铁水箱或铝合金水箱相比，其综合成本要低得多，综合经济效 益显著。
图1为本实用新型的结构示意图；图2、图3为图1中下体的结构示意图；其中，图3为图2的俯视图； 图4 图6为图1中上体的结构示意图；其中，图4为图5的仰视图；图6为图5的俯视图；图中l-上体；ll-顶板；12-壁体；13-散热加水孔；14-通孔凸台；15-螺孔凸台；16-加强筋；17-油箱螺母；2-下体；21-壳体；22-衬垫板；23-吊环螺母；24-台阶面；25-吊环搭子；26-圆方孔；27-连接孔；28-加强筋；3-加水漏斗；4-水标。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
实施例如附图1 6所示，所述单缸水冷柴油机塑料冷却水箱，由上体l、下体2、加水漏斗3、水标4组成，上体1由顶板11和壁体12组成，上体l和 下体2由70%的尼龙66和30%的玻璃纤维混合物模压而成，在顶板11的上端 设有外凸的散热加水孔13，在相对油箱一侧的顶面设有两个用于固定油箱的连 接凸台， 一只为通孔凸台14， 一只为螺孔凸台15，在螺孔凸台15内嵌有油箱 螺母17，上体1的壁体12的截面形状与下体2的壁体截面形状相对应，在上体 1内腔中设有加强筋16;所述下体2由壳体21、衬垫板22、吊环螺母23复合 压铸而成，在下体2的底部设有与机体连接的台阶面24，在相对油箱一侧的底 侧面，设有吊环搭子25，在台阶面24上设有一个与机体水道相通的圆方孔26 和四个连接孔27，所述衬垫板22嵌压在机体连接台阶面24内，吊环螺母23嵌 压在吊环搭子25内，在下体2的内腔设有加强筋28;上体1与下体2通过焊接 方式水密性固定成一体；水标4套装在加水漏斗3上，加水漏斗3卡装在散热 加水孔13上。本实用新型的实施方式很多，只要采用复合塑料的上体和下体水密性焊接 成一体的所有技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、单缸水冷柴油机塑料冷却水箱，其特征是包括上体(1)和下体(2)，上体(1)与下体(2)通过焊接方式水密性固定成一体；上体(1)由顶板(11)和壁体(12)组成，在顶板(11)的上端设有外凸的散热加水孔(13)，在相对油箱一侧的顶面设有两个用于固定油箱的连接凸台，一只为通孔凸台(14)，一只为螺孔凸台(15)，上体(1)的壁体(12)的截面形状与下体(2)的壁体截面形状相对应，在上体(1)内腔中设有加强筋(16)；所述下体(2)由壳体(21)、衬垫板(22)、吊环螺母(23)和台阶面(24)组成，台阶面(24)设置在下体(2)的底部，在相对油箱一侧的底侧面上设有吊环搭子(25)，在台阶面(24)上设有一个与机体水道相通的圆方孔(26)和四个连接孔(27)，所述衬垫板(22)嵌压在台阶面(24)内，吊环螺母(23)嵌压在吊环搭子(25)内，在下体(2)的内腔设有加强筋(28)；上体(1)和下体(2)的基材为复合塑料。
2、 根据权利要求1所述的单缸水冷柴油机塑料冷却水箱，其特征是在上体(1) 上的螺孔凸台(15)内嵌有油箱螺母(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种单缸水冷柴油机塑料冷却水箱，由上体、下体组成，上体由顶板和壁体组成，在下体的台阶面内设置了衬垫板，在吊环搭子内增设了吊环螺母，在上体和下体的内腔设有加强筋；上体与下体通过焊接方式水密性固定成一体；上体和下体的材质均为复合塑料。经实际装机试验，其耐高温性、耐振动、耐冲击性，防腐抗氧化性，防渗透性等综合性能指标都能满足柴油机正常工作要求，水箱表面温度、重量、容积都优越于现有水箱产品，它克服了长期以来人们在单缸水冷柴油机冷却水箱设计上的技术偏见，成功将复合塑料模压出的新型水箱用于单缸水冷柴油机上，综合效果好。
文档编号F01P11/00GK201106480SQ20072004243
公开日2008年8月27日 申请日期2007年11月3日 优先权日2007年11月3日
发明者明 袁 申请人:明 袁