專利名稱：單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蒸發(fā)式水冷柴油機，尤其涉及蒸發(fā)式單缸水冷柴油機 的冷卻水箱。
技術背景冷卻水箱在蒸發(fā)式單缸水冷柴油機上是一個極其關鍵的部件，其質量的好 壞直接影響到柴油機能否正常工作，柴油機的輸出功率、油耗、機溫、工作平 穩(wěn)性、使用壽命等技術性能都與冷卻有關，長期以來，人們在柴油機的設計、 制造、使用過程中，要求柴油機冷卻水箱必須滿足如下技術條件具有優(yōu)良的 散熱性、耐高溫、耐振動、耐沖擊，防腐抗氧化，既要重量輕，又要有足夠的 強度，還要防滲透。因此在柴油機冷卻水箱的設計選材上，人們公認的設計制 造方案有如下三種① 用鋁合金整體澆鑄成型、機械加工、表面涂裝、水壓試驗的生產路線；② 用鑄鐵整體澆鑄成型、機械加工、表面涂裝、水壓試驗的生產路線；③ 用鋼板分體沖壓、焊接、表面涂裝、水壓試驗的生產路線。 優(yōu)先選用①方案，因為鋁合金不僅散熱性能好，耐高溫、耐振動、耐沖擊，防 腐抗氧化，重量輕，而且便于澆鑄成形，成品率較高，便于涂裝油漆，外觀光 滑，機械性能好，能較好地滿足冷卻水箱的上述要求，但其價格較高。為了進 一步降低柴油機的生產成本，適應市場低價競爭，柴油機生產企業(yè)普遍放棄了 鋁合金水箱的生產，改用價格低廉的鑄鐵水箱。由于鑄鐵水箱與鋁合金水箱的 生產工藝及加工設備是通用的，不需要增添新的加工設備就能同線生產，因此 人們都在原有生產線的基礎上將鋁合金毛坯改為鑄鐵毛坯；實踐證明將鋁合金 冷卻水箱改為鑄鐵水箱除了增加了柴油機重量外，對于柴油機的各性能沒有產 生實質影響，因此，目前有90%以上的單缸水冷柴油機都采用鑄鐵水箱。雖說 鋼板水箱的綜合條件優(yōu)于鑄鐵水箱，但由于其生產工藝和生產設備與鋁合金水箱相差很大，要用鋼板加工成柴油機冷卻水箱的一次性投入較大，而且綜合成 本也比鑄鐵水箱高，因此鋼板柴油機冷卻水箱使用很少，用鋼板做成柴油機冷 卻水箱，雖然重量比鑄鐵水箱輕(因為壁薄)，但必須分體沖制，然后進行焊 接，若焊接不好，或在使用過程中因振動導致焊縫振裂都會漏水，從而影響柴 油機正常工作，因此這一方案沒有得以推廣。通過專利檢索和國內外市場信息 調查，到目前為止，國內外還沒見到用于水冷柴油機上的塑料冷卻水箱。 實用新型內容本實用新型目的在于提供一種結構新穎的單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱。 所述單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，包括上體和下體，上體與下體通過焊接 方式水密性固定成一體；上體由頂板和壁體組成，在頂板的上端設有外凸的散 熱加水孔，在相對油箱一側的頂面設有兩個用于固定油箱的連接凸臺， 一只為 通孔凸臺， 一只為螺孔凸臺，上體的壁體的截面形狀與下體的壁體截面形狀相 對應，在上體內腔中設有加強筋；所述下體由殼體、襯墊板、吊環(huán)螺母和臺階 面組成，臺階面設置在下體的底部，在相對油箱一側的底側面上設有吊環(huán)搭子， 在臺階面上設有一個與機體水道相通的圓方孔和四個連接孔，所述襯墊板嵌壓 在臺階面內，吊環(huán)螺母嵌壓在吊環(huán)搭子內，在下體的內腔設有加強筋；上體和 下體的基材為復合塑料。進一步，在上體的螺孔凸臺內嵌有油箱螺母。由于柴油機冷卻水箱采用了復合塑料作為水箱基材，將水箱設計成上體和 下體，兩者密封性焊接固定成一體，并在臺階面內嵌壓了襯墊板、在螺孔凸臺 內嵌壓了油箱螺母，在吊環(huán)搭子內嵌壓了吊環(huán)螺母，在水箱內增設了加強筋， 既便于水箱的大批量高效加工，而且塑料水箱的耐高溫性，耐振動、耐沖擊性， 防腐抗氧化性，防滲透性，機械強度等綜合性能指標都能很好地滿足柴油機水 箱要求，其重量只有鑄鐵水箱的1/6，容積、其耐沖擊、抗振動疲勞指標遠遠優(yōu) 越于現有水箱產品。人們最擔心的是柴油機裝上該水箱后，柴油機會不會因其 散熱性影響整機的正常運行，機溫、輸出功率、油耗、可靠性、水箱表面溫度 會不會變化很大，導致柴油機運行成本升高，為此，申請人在金壇市峨嵋柴油 機廠進行了相關試驗，選用R170型水冷柴油機做試驗， 一臺為鑄鐵水箱，另一臺為本實用新型的塑料水箱，在輸出功率為3kW/h，轉速為2600r/min的運行條 件下進行試驗，連續(xù)試驗運行12小時，具體試驗檢測結果如下表序號檢測項目內容R170 (鑄鐵水箱)R170 (塑料水箱)1水箱表面溫度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機溫87. rc86.9 °C停機次數006水箱自身特性比較水箱自重4040克675克水箱容積(外形尺寸相同)275立方毫米325立方毫米試驗檢測結果表明蒸發(fā)式水冷柴油機配裝這種塑料水箱后，柴油機能正 常工作，柴油機的機溫、輸出功率、油耗等關鍵技術指標與鑄鐵水箱柴油機相 比都很接近，沒有質的變化，而水箱表面溫度比鑄鐵水箱表面溫度低，用水量 比鑄鐵水箱高5.3%左右。由此可知,用本實用新型作為單缸水冷柴油機冷卻水箱 是很適合的,它克服了長期以來人們在單缸水冷柴油機冷卻水箱選材上的技術偏 見，成功地采用工程塑料和玻璃纖維的復合，通過模壓、焊接方法獲得整體冷 卻水箱，不僅柴油機能正常工作，而且柴油機的機溫、輸出功率、油耗等關鍵 技術指標與鑄鐵水箱柴油機相比都很接近，水箱表面溫度、水箱自重、水箱容 積都比鑄鐵水箱好，僅僅是用水量比鑄鐵水箱略高一點，不會增加使用費用， 本實用新型與鑄鐵水箱或鋁合金水箱相比，其綜合成本要低得多，綜合經濟效 益顯著。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2、圖3為圖1中下體的結構示意圖；其中，圖3為圖2的俯視圖； 圖4 圖6為圖1中上體的結構示意圖；其中，圖4為圖5的仰視圖；圖6為圖5的俯視圖；圖中l(wèi)-上體；ll-頂板；12-壁體；13-散熱加水孔；14-通孔凸臺；15-螺孔凸臺；16-加強筋；17-油箱螺母；2-下體；21-殼體；22-襯墊板；23-吊環(huán)螺母；24-臺階面；25-吊環(huán)搭子；26-圓方孔；27-連接孔；28-加強筋；3-加水漏斗；4-水標。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
實施例如附圖1 6所示，所述單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，由上體l、下體2、加水漏斗3、水標4組成，上體1由頂板11和壁體12組成，上體l和 下體2由70%的尼龍66和30%的玻璃纖維混合物模壓而成，在頂板11的上端 設有外凸的散熱加水孔13，在相對油箱一側的頂面設有兩個用于固定油箱的連 接凸臺， 一只為通孔凸臺14， 一只為螺孔凸臺15，在螺孔凸臺15內嵌有油箱 螺母17，上體1的壁體12的截面形狀與下體2的壁體截面形狀相對應，在上體 1內腔中設有加強筋16;所述下體2由殼體21、襯墊板22、吊環(huán)螺母23復合 壓鑄而成，在下體2的底部設有與機體連接的臺階面24，在相對油箱一側的底 側面，設有吊環(huán)搭子25，在臺階面24上設有一個與機體水道相通的圓方孔26 和四個連接孔27，所述襯墊板22嵌壓在機體連接臺階面24內，吊環(huán)螺母23嵌 壓在吊環(huán)搭子25內，在下體2的內腔設有加強筋28;上體1與下體2通過焊接 方式水密性固定成一體；水標4套裝在加水漏斗3上，加水漏斗3卡裝在散熱 加水孔13上。本實用新型的實施方式很多，只要采用復合塑料的上體和下體水密性焊接 成一體的所有技術方案均在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是包括上體(1)和下體(2)，上體(1)與下體(2)通過焊接方式水密性固定成一體；上體(1)由頂板(11)和壁體(12)組成，在頂板(11)的上端設有外凸的散熱加水孔(13)，在相對油箱一側的頂面設有兩個用于固定油箱的連接凸臺，一只為通孔凸臺(14)，一只為螺孔凸臺(15)，上體(1)的壁體(12)的截面形狀與下體(2)的壁體截面形狀相對應，在上體(1)內腔中設有加強筋(16)；所述下體(2)由殼體(21)、襯墊板(22)、吊環(huán)螺母(23)和臺階面(24)組成，臺階面(24)設置在下體(2)的底部，在相對油箱一側的底側面上設有吊環(huán)搭子(25)，在臺階面(24)上設有一個與機體水道相通的圓方孔(26)和四個連接孔(27)，所述襯墊板(22)嵌壓在臺階面(24)內，吊環(huán)螺母(23)嵌壓在吊環(huán)搭子(25)內，在下體(2)的內腔設有加強筋(28)；上體(1)和下體(2)的基材為復合塑料。
2、 根據權利要求1所述的單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是在上體(1) 上的螺孔凸臺(15)內嵌有油箱螺母(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，由上體、下體組成，上體由頂板和壁體組成，在下體的臺階面內設置了襯墊板，在吊環(huán)搭子內增設了吊環(huán)螺母，在上體和下體的內腔設有加強筋；上體與下體通過焊接方式水密性固定成一體；上體和下體的材質均為復合塑料。經實際裝機試驗，其耐高溫性、耐振動、耐沖擊性，防腐抗氧化性，防滲透性等綜合性能指標都能滿足柴油機正常工作要求，水箱表面溫度、重量、容積都優(yōu)越于現有水箱產品，它克服了長期以來人們在單缸水冷柴油機冷卻水箱設計上的技術偏見，成功將復合塑料模壓出的新型水箱用于單缸水冷柴油機上，綜合效果好。
文檔編號F01P11/00GK201106480SQ20072004243
公開日2008年8月27日 申請日期2007年11月3日 優(yōu)先權日2007年11月3日
發(fā)明者明 袁 申請人:明 袁