專利名稱：一種水箱托架和裝有這種托架的單缸臥式蒸發(fā)式柴油機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種單缸臥式蒸發(fā)式柴油機水箱底部的托架，尤其是金屬薄板沖壓拉伸 制作的單缸臥式蒸發(fā)式柴油機水箱底部與柴油機機體上部之間安裝的托架，特別是生鐵鑄造、
鋁合金壓鑄、鋼煅造、注塑或金屬板沖壓制作或組合組裝的水箱托架，以及裝有這種水箱托
架的單缸臥式蒸發(fā)式柴油機。
背景技術：
目前，公知的單缸臥式蒸發(fā)式柴油機的水箱安裝在柴油機機體缸套端上部，水箱下部有與 機體上部通水窗口對應的可通過冷卻水的通水窗口，水箱與機體接觸平面有密封墊或涂密封 材料，水箱底部與機體上部螺接緊固，螺接壓緊了密封墊或所涂密封材料，柴油機運轉產生 熱量，水箱里的水蒸發(fā)散熱保證柴油機正常運轉。
鋁合金鑄造的水箱既有強度又易散熱且耐腐蝕，多年來都是用鋁合金水箱。近年出現(xiàn)生 鐵鑄造的水箱，價格低，但散熱性差，過于沉重，表面粗糙使得涂裝處理困難代價高昂又不 美觀。曾經有過用金屬板沖壓制作的水箱，由于金屬板厚度過大會造成拉伸困難成本提高， 而金屬板厚度太薄會造成水箱底部被震開裂漏水，只能在水箱底部另外加復一塊加強鋼板。 加復的鋼板在與水箱底部連接時焊接困難，焊接處易產生應力集中和材質惡化，使得水箱底 部加強鋼板焊接處在柴油機運轉震動狀況下易被震開裂漏水。當使用不銹鋼、鋁合金等薄板 制作水箱時，底部用不同材質加強板復合上去焊接很困難。機體上平面比水箱下底面小且偏 心，當柴油機水箱比較高大時，沖壓水箱由于壁較薄，僅靠底部緊固顯得不穩(wěn)固，柴油機運 轉震動時，易造成底部連接處受力太大而開裂。相鄰的油箱與薄金屬板沖壓水箱連接不穩(wěn)固。 雖然薄金屬板沖壓水箱散熱快易涂裝重量輕外觀美成本低，但由于上述原因，使用不銹鋼板 材、鋁合金板材、鍍鋁鋅鋼薄板制作水箱難以推廣應用。 發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術金屬薄板沖壓水箱裝上機體時宜被震裂開，在水箱底部加復焊接鋼板 工藝困難的不足，本發(fā)明創(chuàng)造提供一種水箱托架，能夠實現(xiàn)薄板沖壓水箱與機體穩(wěn)固可靠連 接，安裝方便，成本低，增加從屬變形設計的這種水箱托架能適應大小高低不同的各種型號 柴油機水箱油箱裝配到機體上使用，使得薄金屬板沖壓水箱散熱快易涂裝重量輕外觀美成本 低的優(yōu)點實現(xiàn)。從屬變形設計的這種水箱托架還能裝配耐高溫塑料水箱。
本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術問題所采用的技術方案是在水箱特別是沖壓薄板水箱的底部和
機體上平面連接處，加裝一水箱托架，該水箱托架底平面與機體上平面接觸，該水箱托架上 部表面與水箱特別薄板水箱底部表面接觸，水箱、水箱托架和機體上的通水窗口以及通水窗 口周邊的螺接孔對應設置，水箱、水箱托架及機體的連接處有密封材料，通過螺接，水箱、 水箱托架和機體被緊固在一起。在上述水箱托架上增加單獨設置前、后、左、右支臂中的一 個支臂，或組合設置前、后、左、右各個支臂，支臂連接托住水箱特別是薄板沖壓水箱的上 下體連接處，能加強水箱的穩(wěn)固性，使水箱底部不被柴油機震動搖晃造成開裂。水箱托架后 支臂支承水箱和/或油箱上下體連接沿口處，使油箱連接可靠穩(wěn)定。水箱托架上增加設置減重孔、加強筋，提高強度減輕重量節(jié)省成本。根據ZL99105068.1多孔通水窗口增加強度，可以 設置兩個或兩個以上各種形狀的多個通水孔(803)、通水孔(813)，用多孔通水窗口替代傳 統(tǒng)單個大方孔通水窗口。根據水箱大小，上述水箱托架可以選金屬薄板沖壓、生鐵鑄造、鋼 精鑄或鍛造等不同材料和工藝制作。上述前、后、左、右各個支臂可以單獨或組合用金屬薄 板與水箱托架整體下料制作成一體；上述前、后、左、右各個支臂可以用金屬薄板單獨或組 合制作后，與水箱托架焊接成一體；上述前、后、左、右各個支臂可以單獨或組合制作后， 再與水箱托架螺接、鉚接成一體。各種組合設計的生鐵鑄造的水箱托架強度高、耐腐銹。在機體和水箱托架上增加設置對應螺接孔，可以先螺接緊固上述水箱托架在機體上，再 裝配水箱油箱；也可以先將水箱與水箱托架通過相對應的通孔鉚接，再裝配已鉚接成總成部 件的水箱與水箱托架到機體上去。螺接比鉚接易于維修。水箱托架裝于扁水箱下增加強度。本發(fā)明的有益效果是沖壓制作的水箱托架上部平面的面積與水箱底部平面面積基本一 致，柴油機震動通過水箱托架上部平面向水箱底部平面均勻傳導，緊固連接后的水箱托架起 到分散柴油機震動應力、加強水箱底部平面抗震動防開裂的作用，消除了焊接應力集中、材 質惡化的后果。鑄造制作的水箱托架可以做成下部接觸機體連接平面處的互相接觸平面面積 基本一致，水箱托架上部接觸水箱底部表面處互相接觸平面面積也基本一致，緊固連接可靠， 水箱底部在柴油機運轉震動時受力均勻無特別集中的應力，不易開裂。水箱托架與機體和水 箱間無焊接應力產生，裝拆方便。在水箱托架外端增加單獨設置前、后、左、右支臂中的一 個支臂，或組合設置前、后、左、右各個支臂，螺接托住水箱特別是薄板沖壓水箱的上下體 連接處，能加強水箱的穩(wěn)固性，使水箱底部不被柴油機震動搖晃開裂。水箱托架還能支承與 水箱相鄰油箱的上下體連接處，使油箱的連接更加可靠穩(wěn)定。由此，使用不銹鋼板材、鋁合金板材、鍍鋁鋅鋼板等薄板制作水箱，金屬薄板厚度僅為生鐵鑄造水箱壁厚的(25 45) %(對于較小型柴油機水箱甚至更低)，依靠水箱托架的加固，金屬薄板沖壓水箱能夠方便可靠 裝配在柴油機上。散熱快易涂裝重量輕外觀美成本低的優(yōu)點符合節(jié)能環(huán)保要求并得到實現(xiàn)。


以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖l是第一個實施例的正視圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是圖1的左視圖。
圖4是圖1中水箱托架的俯視圖。
圖5是第二個實施例的正視圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是圖5的左視圖。
圖8是第三個實施例水箱托架的俯視圖。
圖9是第四個實施例的正視圖。
圖10是圖9中水箱托架的俯視圖。
圖11是圖9的左視圖。
圖12是第五個實施例的左視圖。
圖13是第六個實施例的局部剖視圖。
圖14是第七個實施例的局部剖視圖
圖15是第八個實施例的正視圖。
圖16是圖15中水箱托架的俯視圖。
圖17是第九個實施例的水箱托架俯視圖。
圖18是圖17水箱托架的剖視圖。
圖中l(wèi).機體，2.水箱，3.油箱，4.齒輪室蓋，5.飛輪，8.水箱托架，12.吊環(huán)螺栓螺孔， 14.緊固水箱螺孔，15.機體通水窗口， 21.水箱上體，22.水箱下體，23.水箱加水口， 24.水箱 通水窗口， 25.螺接通孔，26.水箱沿口通孔，27.螺接通孔，28.通孔，31.加油口， 34.油箱前支 架，35.油箱沿口通孔，80.減重孔，81.托架通孔，82.托架通孔，83.托架通水窗口， 84.托架通 孔，85.緊固托架孔，86.緊固托架孔，87.托架前支臂，88.托架后支臂，89.吊環(huán)螺栓孔，201. 鉚接邊，202.鉚接邊，270.鋼管，801.壓緊塊，802.壓緊塊，803.通水孔，813.通水孔，840.托 架螺孔，871.托架左支臂，872.托架右支臂，890.吊環(huán)螺栓孔，8010.螺接通孔,8020.螺孔， 8708,螺孔，8718.托架螺孔，8728.托架螺孔，8738.螺接通孔，m.水箱螺接孔縱向孔距，n.水 箱螺接孔橫向孔距，p.吊環(huán)螺接孔縱向孔距，k.吊環(huán)螺接孔橫向孔距，x.機體與水箱中心 垂線偏距。
具體實施方式
在圖1中，有機體(1)、機體通水窗口 (15)、水箱(2)、油箱(3)，安裝于水箱(2) 底部與機體(1)上部間的水箱托架(8)上有托架通水窗口 (83),在托架通水窗口 (83)的 周圍有供螺接水箱(2)于機體(1)上的托架通孔(82)。水箱托架(8)的前支臂(87)上 有供與水箱沿口通孔(26)螺接的托架通孔(81)。水箱下體(22)上有水箱通水窗口 (24)、 螺接通孔(25)。裝配時，工人的手從水箱加水口 (23)伸入，螺栓穿過螺接通孔(25)、托 架通孔(82)擰入機體通水窗口 (15)周邊的緊固水箱螺孔(14)，水箱(2)和水箱托架(8) 被緊固在機體(1)上。水箱(2)和油箱(3)的沿口邊疊壓緊固在托架后支臂(88)上。油 箱前支架(34)下端螺接緊固在機體(1)上，上端支承住油箱(3)的沿口邊。在圖2中，水箱沿口通孔(26)供螺栓穿過緊固水箱(2)于水箱托架(8)的托架前支 臂(87)上，螺接通孔(27)供螺栓穿過緊固水箱(2)和油箱(3)于水箱托架(8)的托架 后支臂(88)上。在圖3中，機體(1)的中心垂線和水箱(2)的中心垂線偏移距離為x，由于水箱托架 (8)在底部托住水箱(2)，托架前支臂(87)支承住水箱(2)的前沿口并螺接緊固，水箱 (2)的裝配穩(wěn)定性提高，能耐受柴油機的震動。在圖4中，沿機體(1)縱向布設的緊固托架孔(86)和沿機體(1)橫向布設的緊固托 架孔(85)供螺接緊固水箱托架(8)于機體上，可以僅設緊固托架孔(85)或緊固托架孔(86)， 也可以同時設緊固托架孔(85)和緊固托架孔(86)。在流水生產線上，先螺接水箱托架(8) 于機體上，能方便后道工序裝配水箱(2)和油箱(3)。在圖5、圖6、圖7所示實施例中，水箱托架(8)的上平面面積和水箱(2)的底平面 面積基本相同。在ZL02214899.X專利中，公開的水箱底部起加強作用的固定板的特征是 在下體下端焊接有固定板，沿用的是水箱行業(yè)內傳統(tǒng)的加固底部方法，這種焊接工藝困難， 并且焊接處易產生應力集中材質惡化，震動中易開裂。本實施例避免了加強板必須焊接在水 箱底部的偏見，單獨設置水箱托架(8)，在裝配水箱時嵌放入水箱(2)與機體(1)的連接 處，依靠螺接緊固壓力達到水箱托架(8)緊密支承托住水箱(2)的底平面的目的，沒有任 何焊接變形和應力集中及材質惡化發(fā)生，以簡單方便的辦法分散柴油機震動的破壞應力，達 到加強水箱底部強度的作用。在圖8中，水箱托架(8)上加設有減重孔(80)。吊環(huán)螺栓孔(89)供穿過吊環(huán)螺栓。 多個通水孔(803)對應機體(1)上部的通水窗口，在薄板制作水箱托架(8)時，用多個通 水孔(803)方案能避免傳統(tǒng)大方孔強度減弱的缺陷。
在圖9、圖10、圖11所示的實施例中，水箱托架(8)上有托架后支臂(88)，托架后 支臂(88)上有供連接緊固水箱(2)或再增加連接緊固油箱(3)的托架通孔(84)或托架 螺孔(840)。帶開口槽的吊環(huán)螺栓孔(890)供吊環(huán)螺栓穿過。水箱托架(8)上有托架左支 臂(871)，托架左支臂(871)上有供連接緊固水箱(2)的通孔或托架螺孔(8718)。水箱托 架(8)上有托架右支臂(872)，托架右支臂(872)上有供連接緊固水箱(2)的通孔或托架 螺孔(8728)。通水孔(813)和通水孔(803)組合設置，增加水箱托架(8)的底部整體強 度。緊固托架孔(86)供螺接緊固水箱托架(8)于機體(1)上。
在圖12所示的實施例中，水箱(2)的上半部分向飛輪(5)上方設置，水箱托架(8) 的托架左支臂(871)也相應延伸到飛輪(5)上方設置。
在圖13所示的實施例中，水箱(2)的上下體連接處有鉚接邊(201)，鉚接邊(201) 上不宜加工通孔供螺接，壓緊塊(801)依螺接方式緊固水箱(2)于托架前支臂(87)上。
在圖14所示的實施例中，水箱(2)的上下體連接處有鉚接邊(202),壓緊塊(802) 被螺栓緊固使水箱(2)固定于水箱左支臂(871)上。
在圖15、圖16所示的實施例中，水箱(2)內供穿過吊環(huán)螺栓的鋼管(270)對準水箱 托架(8)上的吊環(huán)螺栓孔(89)，吊環(huán)螺栓穿過通孔(28)和吊環(huán)螺栓孔(89)療入機體(1) 上的吊環(huán)螺栓孔(12)內。供螺接水箱(2)在機體(1)上的托架通孔(82)的孔距是m=148 毫米、n-134亳米，與吊環(huán)螺栓孔(89)的位置孔距是p二78毫米、k二57毫米。
在圖17、圖18實施例中，螺栓穿入緊固托架孔(85)、緊固托架孔(86)緊固水箱托架 (8)于機體上，螺栓尾部沉于緊固托架孔(85)、緊固托架孔(86)沉坑內并低于水箱托架 (8)上平面?？芍贿x縱向布設緊固托架孔(86)或橫向布設緊固托架孔(85),也可全選。
本發(fā)明創(chuàng)造的水箱托架(8)可以是一塊面積與水箱底平面面積相當?shù)匿摪錨壓件，裝 配在水箱底部和機體上部之間；也可以在水箱托架(8)四周單獨或組合選設前、后、左、右 支臂支撐緊固水箱和/或油箱。水箱托架(8)可用生鐵鑄造，耐腐蝕高強度球墨鑄鐵適合制 作薄壁水箱托架(8)。為了減輕重量，節(jié)省材料，沖壓和鑄造制作水箱托架時，減重孔和加 強筋都是常用的。在水箱底部，水箱托架上下平面、機體上平面涂密封膠或使用彈性墊防止 漏水。如水箱(2)金屬薄板厚度為1.0 1.5毫米，水箱托架(8)金屬薄板厚度為1.2 2.5 毫米是較常用的，水箱托架外端增加單獨或組合設置的前、后、左、右支臂，支臂通孔下可 以焊上供緊固的螺母。制作大小不同水箱，配套選用不同變形設計不同材質工藝的水箱托架 (8)，水箱(2)的金屬薄板厚度可以優(yōu)化減薄，綜合成本下降。如安裝遮蓋水箱(2)與油箱 (3)間縫隙的裝飾件及其他附件，可在水箱托架(8)及支臂上設緊固裝飾件及附件的螺孔。
權利要求1.一種單缸臥式蒸發(fā)式柴油機的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有托架通水窗口(83)，靠托架通水窗口(83)周邊有托架通孔(82)，所述托架通水窗口(83)對應于機體通水窗口(15)、水箱通水窗口(24)，所述托架通孔(82)對應于水箱底部螺接通孔(25)、機體上部緊固水箱螺孔(14)。
2. 如權利要求1所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有托架前支臂(87)、 托架左支臂(871)和/或托架右支臂(872)，所述托架前支臂(87)、托架左支臂(871)和/ 或托架右支臂(872)上有托架通孔(81)、螺孔(8708)、托架螺孔(8718)、托架螺孔(8728) 和/或螺接通孔(8738)，所述托架通孔(81)、螺孔(8708)、托架螺孔(8718)、托架螺孔(8728) 和/或螺接通孔(8738)對應于水箱沿口通孔(26)、螺接通孔(8010)和/或螺孔(8020)。
3. 如權利要求1所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有托架后支臂(88)， 托架后支臂(88)上有托架通孔(84)和/或托架螺孔(840)，所述托架通孔(84)和/或托架 螺孔(840)對應于水箱(2)和/或油箱(3)沿口上與托架后支臂(88)連接的螺接通孔(27)。
4. 如權利要求l、 2或3所述的水箱托架，其特征在于托架前支臂(87)、托架后支 臂(88)、托架左支臂(871)和/或托架右支臂(872)上的托架通孔(81)和/或托架通孔(84) 下焊有緊固螺母，所述緊固螺母對應于水箱沿口通孔(26)、螺接通孔(27)和/或螺接通孔(8010)。
5. 如權利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)金屬板厚度為 1.2—2.5毫米，所述1.2—2.5毫米金屬板制作的水箱托架(8)對應于1.0—1.5毫米金屬板制 作的水箱(2)。
6. 如權利要求l、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上的通水窗口 (83)和托架通孔(82)旁有吊環(huán)螺栓孔(89)或吊環(huán)螺栓孔(890)，所述吊環(huán)螺栓孔(89)或吊環(huán)螺栓孔(890)對應于吊環(huán)螺栓螺孔(12)、通孔(28)。
7. 如權利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有緊固托架 孔(85)和/或緊固托架孔(86)，所述緊固托架孔(85)和/或緊固托架孔(86)對應于機體(1)上與水箱托架(8)連接的螺孔。
8. 如權利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有兩個或兩 個以上各種形狀的多個通水孔(803 )和/或通水孔(813)，所述通水孔(803 )和/或通水孔(813) 對應于機體通水窗口 (15)和水箱通水窗口 (24)。
9. 如權利要求l、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)的前支臂(87)、后支臂(88)、左支臂(871)和/或右支臂(872)上有壓緊塊(801)和/或壓緊塊(802)，所 述壓緊塊(801)和/或壓緊塊(802)對應于水箱(2)的鉚接邊(201)或鉚接邊(202)。
10. 如權利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于托架通孔(82)的縱向孔距 m448毫米，托架通孔(82)的橫向孔距『134毫米，所述托架通孔(82)與吊環(huán)螺栓孔(89) 的位置孔距是p二78毫米，k:57毫米。
11. 一種單缸臥式蒸發(fā)式柴油機，包括機體(1)、機體通水窗口 (15)、水箱(2)、水箱 通水窗口 (24),其特征在于水箱(2)底部與機體(1)上部之間安裝有如權利要求1至權 利要求10中任一項權利要求所述的水箱托架(8)。
專利摘要一種水箱托架和裝有這種托架的單缸臥式蒸發(fā)式柴油機?，F(xiàn)鋼板沖壓水箱底部焊上加強板防開裂，易應力集中材質惡化震動開裂。本實用新型在水箱底部與機體上平面連接處加裝一水箱托架(8)，托架上表面與水箱底部面積相當，托架通水窗口和螺接通孔對應于水箱底部及機體上部的通水窗口和螺接孔，應用ZL99105068.1多孔通水窗口技術，在螺接緊固水箱和水箱托架于機體上平面后，水箱底部被加強不易震開。水箱托架前、后、左、右支臂支承住水箱油箱上下體連接的沿口邊，經連接緊固，水箱減少晃動，底部不易開裂。水箱托架可先螺接緊固在機體上后，再裝配水箱與油箱。適于不銹鋼、鋁合金、鍍鋁鋅鋼薄板沖壓或塑料水箱配套使用，并可方便可靠緊固相鄰油箱。
文檔編號F01P3/18GK201013433SQ200720067280
公開日2008年1月30日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權日2007年2月13日
發(fā)明者蔣堯夫 申請人:蔣一民