一种新型柴油机气缸盖的制作方法

本实用新型涉及柴油机领域，特别涉及一种新型柴油机气缸盖。

背景技术：

气缸盖是柴油机构造的主要部件，用来封闭机体上部，与活塞、气缸套构成燃烧室空间，并保证柴油机进、排气过程的顺利进行。气缸盖在工作时不仅受到紧固螺栓的预紧力，还受到气缸内气体的爆发压力。另外，气缸盖在高温燃气作用下，还承受着交变热应力的作用。本气缸盖由原铁路机车240D型柴油机气缸盖演化而来，用于新型240系列柴油机，为满足市场竞争需求，新240柴油机强化程度较高，功率由原始机的2200kw提高到2750kw，而爆发压力也从150bar提高到180bar，为满足需要，故新强化程的气缸盖也需要有较大的度。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构强度更佳，抗爆性能更好，同时冷却性能提升的新型柴油机气缸盖。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种新型柴油机气缸盖，包括气缸盖本体及开设在气缸盖本体内的冷却水腔，所述冷却水腔包括盆形上水腔和环形下水腔，所述环形下水腔具有沿径向向气缸盖轴线方向凸出的三角形腔体。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述盆形上水腔与环形下水腔通过插套冷却腔连通。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述插套冷却腔下部对应的气缸盖壁为花瓣形，使得所述插套冷却腔的下部形成花瓣形冷却腔。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述插套冷却腔中部对称开设两个连通所述盆形上水腔的上水口。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述气缸盖本体的底面还设置两个进气孔和两个排气孔，所述排气孔内安装有气门座圈，所述气门座圈外表面中部沿圆周方向形成环形凹槽，所述环形凹槽分别与所述环形下水腔和花瓣形冷却腔连通。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述环形凹槽通过所述气缸盖本体上加工的两对称斜45°过水孔与所述环形下水腔和花瓣形冷却腔连通。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述气缸盖本体还包括过桥冷却道，所述过桥冷却道设置在进气孔和排气孔之间过桥面对应的壳体内，所述过桥冷却道两端分别与所述环形下水腔和花瓣形冷却腔的顶端连通。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述盆形上水腔和环形下水腔之间设置有冷却水调节孔，所述冷却水调节孔位于排气道下方。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，在所述气缸盖本体底面开设有12个冷却水进水孔，冷却水通过所述冷却水进水孔从气缸冷却腔进入所述环形下水腔。

本实用新型所述的一种新型柴油机气缸盖，所述盆形上水腔的末端还设有排气道冷却水腔，所述排气道冷却水腔包覆着所述气缸盖本体的排气道，排气道上方设置冷却水出水孔。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过采用上述技术方案，使得本实用新型的新型气缸盖结构强度更佳，抗爆性能更好，能够承受180bar的爆发压力，同时，提升了各部位的冷却性能，使得气缸盖能够承受更大的热应力变化范围。

附图说明

图1是本实用新型立体图一。

图2是本实用新型立体图二。

图3是本实用新型俯视图。

图4是图3中的A-A向剖视图。

图5是图4中的B-B向剖视图。

图6是本实用新型中进气孔、排气孔及喷油器安装孔处的局部剖视图。

图7为本实用新型中环形下水腔模型。

图8为本实用新型中盆形上水腔模型。

图中标记：1为气缸盖本体，2为盆形上水腔，3为环形下水腔，4为三角形腔体，5为插套冷却腔体，6为花瓣形冷却腔，7为上水口，8为进气孔，9为排气孔，10为气门座圈，11为环形凹槽，12为过水孔，13为过桥冷却道，14为过桥面，15为冷却水调节孔，16为排气道，17为冷却水进水孔，18为排气道冷却腔，19为冷却水出水孔，20为喷油器插套，21为喷油器安装孔，22为火力面，23为进气道，24为气缸盖顶面，25为弹簧座孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-8所示，一种新型柴油机气缸盖，包括气缸盖本体1及开设在气缸盖本体内的冷却水腔、进气道23、排气道16、弹簧座孔25、喷油器插套20、喷油器安装孔21，所述冷却水腔包括盆形上水腔2和环形下水腔3，所述环形下水腔具有沿径向向气缸盖轴线方向凸出的三角形腔体4。盆形上水腔2可将气缸盖底面火力面22传递上来的力均匀地分布到周边的盆壁，盆壁再将力传递到气缸盖本体1周围，而气缸盖周围正是布置气缸盖螺栓（图中未示出）的位置，这使得气缸盖的整体强度得到加强，使得气缸盖在承受缸内180bar的压力时，整体变形较小；而环形下水腔3具有凸出的三角形腔体4，此处设计为4个凸出的三角形腔体4，环形下水腔3直接接触气缸盖底面的火力面22，其承受的压力及热应力变化比较大，此处的4个三角形腔体4加强了整体火力面22的结构强度，因为在结构学中，三角形是最稳定的形状。同时，盆形上水腔2和环形下水腔3使得整个气缸盖的冷却面积更大，进一步增强了整个气缸盖承受压力及热应力变化的能力，这两种水腔形状相对规则，在铸造中也比较方便。

所述盆形上水腔2与环形下水腔3通过插套冷却腔5连通。此处设置插套冷却腔5，在连通盆形上水腔2和环形下水腔3的同时，对喷油器（图中未示出）周边也进行了强制冷却，改善了喷油器周围的工作环境。

所述插套冷却腔5下部对应的气缸盖壁为花瓣形，使得所述插套冷却腔5的下部形成花瓣形冷却腔6。此处设置不同于目前常见的简单圆柱形，而是充分利用了气缸盖阀座孔之间的空间，在不降低阀座孔周边强度的同时，有效增加了喷油器插套20与喷油器安装孔21之间的间隙，可以使得长期使用后此空间不容易堵塞，冷却水流通通畅。

所述插套冷却腔5中部对称开设两个连通所述盆形上水腔2的上水口7，使得从环形下水腔3来的冷却水经过插套冷却腔5进而从两个上水口7对称地进入盆形上水腔2，使得上水更加均匀对称。

所述气缸盖本体1的底面还设置两个进气孔8和两个排气孔9，所述排气孔9内安装有气门座圈10，所述气门座圈10外表面中部沿圆周方向形成环形凹槽11，所述环形凹槽11分别与所述环形下水腔3和花瓣形冷却腔6连通，所述环形凹槽11通过所述气缸盖本体1上加工的两对称斜45°过水孔12与所述环形下水腔3和花瓣形冷却腔6连通，此处的过水孔12共4个。排气孔9工作条件远恶劣于进气孔8，此处在排气孔9内安装气门座圈10，并在气门座圈10上形成环形凹槽11，相当于形成了一个环状冷却腔，对排气孔9周围部分进行强制冷却，改善其工作环境。

所述气缸盖本体1还包括过桥冷却道13，所述过桥冷却道13设置在进气孔8和排气孔9之间过桥面14对应的壳体内，所述过桥冷却道13两端分别与所述环形下水腔3和花瓣形冷却腔6的顶端连通。当冷却水经过桥冷却道13进入花瓣形冷却腔6时，由于4个过桥冷却道13连接在花瓣形冷却腔6的顶端，这使得冷却水进入花瓣形冷却腔6时，有了更大的缓冲空间，冷却水在此处急剧转向的形势变缓，在加上花瓣的形状可以引导冷却水渐进插套冷却腔5上部，进一步缓冲冷却水流速，有效减少了因急速产生的气泡，气泡是引起零部件穴蚀的最主要原因，通过这种设置可有效降低穴蚀对零部件的损坏，提升其使用寿命。

所述盆形上水腔2和环形下水腔3之间设置有冷却水调节孔15，所述冷却水调节孔15位于排气道16下方。此处如此设置冷却水调节孔15，连通盆形上水腔2和环形下水腔3，可及时将环形下水腔3中因流速和高温产生的气泡排进盆形上水腔2，避免气泡影响冷却效果。气缸盖的过桥是阀座的安装过盈力、柴油机运行时气阀敲击交变力和高温的集中处，是气缸盖较为脆弱的地方，容易引起裂纹，此处的冷却非常重要，既不能冷却过度，也不能冷却不足，通过设置合适大小的冷却水调节孔，可使得流经过桥的冷却水量合适，保证过桥的冷却效果。同时，通过将冷却水调节孔15设置在排气道16的下方，可使得原本冷却效果不好的排气道16下部得到良好的冷却效果。

在所述气缸盖本体1底面开设有12个冷却水进水孔17，且12个冷却水进水孔17呈圆周均布，冷却水通过所述冷却水进水孔17从气缸的冷却腔（图中未示出）进入所述环形下水腔3。排除常用的过水套冷却方式，此处采用打孔冷却的方式，使得整个气缸盖的结构更加紧凑，进一步提高了结构强度。

所述盆形上水腔2的末端还设有排气道冷却水腔18，所述排气道冷却水腔18包覆着所述气缸盖本体1的排气道18，排气道16上方设置冷却水出水孔19。由于排气道16内部流通的是高温烟气，导致排气道16的整体温度较高，此处设置环绕排气道16的排气道冷却腔18，同时将冷却水出水孔19设置在排气道16上方，此处与排气道16换热后的冷却水温度较高，因此其流速也较快，从而加快了冷却水从盆形上水腔2流出的速度，使得整个冷却水的冷却过程更加通畅，使得整个气缸盖的冷却效果更好。

在上述具体实施例中，冷却水大体流向为：冷却水通过12个冷却水进水孔17进入环形下水腔3，然后经插套冷却腔5进入盆形上水腔2，最后进入排气道冷却水腔18并经冷却水出水孔19离开气缸盖。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。