專利名稱：一種柴油機及其海水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及船用柴油發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的海水泵。本發(fā)明還涉及設(shè)有所述海水泵的柴油機。
背景技術(shù)：
目前，柴油機以其油耗低、熱效率高、功率范圍寬廣、起動迅速方便、運行安全可靠、維修方便、使用壽命長等優(yōu)點而在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在柴油機中，燃料燃燒放出的熱能大約有45-50%轉(zhuǎn)化為有用功，另外25-35%要從活塞、氣缸等部件散出，為保證受熱部件溫度不致過高而影響工作，必須供給冷卻液。冷卻系統(tǒng)是柴油機的一個重要系統(tǒng)，其冷卻方式主要分為風(fēng)冷和水冷兩大類，風(fēng)冷多用于小型發(fā)動機上，船用柴油機多采用水冷卻系統(tǒng)，它又可以分為兩種一種是開式?jīng)_卻系統(tǒng)，用海水泵將海水從舷外吸入送至柴油機冷卻空腔，冷卻后又排至舷外；另一種是閉式冷卻系統(tǒng)，用淡水循環(huán)冷卻柴油機，而受熱的淡水再用海水進(jìn)行冷卻，保證其在一定溫度范圍內(nèi)可靠地工作?？梢姡徽摬裼蜋C采用那種冷卻方式，海水泵都是影響其冷卻性能的關(guān)鍵部件之一。由于船用海水泵一般都是由柴油機本身帶動的，其轉(zhuǎn)速、流量、揚程等參數(shù)根據(jù)柴油機標(biāo)定轉(zhuǎn)速而設(shè)定，海水泵的供水量與其轉(zhuǎn)速有關(guān)，而海水泵的轉(zhuǎn)速又與柴油發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速成正比，這樣柴油機在怠速及低速運行時，就容易出現(xiàn)海水泵揚程不夠、不上水及流量不足的現(xiàn)象。如果為保證柴油機在怠速及低速運行時海水泵能夠達(dá)到要求的流量和揚程，就要通過加大水泵葉輪直徑或換用小的水泵皮帶輪、加大速比，提高海水泵的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。但這樣一來，柴油機在高速運轉(zhuǎn)時就容易造成海水泵出水壓力過高，不僅無為的消耗柴油機功率，而且過高的水壓容易造成循環(huán)水路相關(guān)零部件故障。此外，根據(jù)柴油機運行轉(zhuǎn)速改變皮帶輪速比，需更換相應(yīng)的水泵皮帶輪，不僅操作不便，而且會帶來一些不必要的麻煩和零部件的損傷。因此，如何保證海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水，以維持正常水壓力，保證柴油機正常的冷卻，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種柴油機海水泵。該海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水，從而維持正常水壓力，保證柴油機正常的冷卻。本發(fā)明的第二目的是提供一種設(shè)有上述海水泵的柴油機。為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供了一種柴油機海水泵，包括具有進(jìn)水腔和出水腔的泵體，所述進(jìn)水腔與出水腔之間設(shè)有旁通閥；所述旁通閥的進(jìn)水口與所述出水腔連通，所述旁通閥的出水口與所述進(jìn)水腔連通。優(yōu)選地，所述旁通閥包括閥體、閥芯以及彈簧，所述閥芯和彈簧設(shè)于所述閥體的內(nèi)
3腔中，所述進(jìn)水口位于所述閥體的一端，所述出水口位于所述閥體的側(cè)壁上，所述閥芯在彈簧的支撐下關(guān)閉所述閥體的進(jìn)水口。優(yōu)選地，所述旁通閥具體安裝于所述進(jìn)水腔與出水腔之間的隔板上。優(yōu)選地，所述隔板上帶有連通所述進(jìn)水腔和出水腔的螺紋套，所述閥體的進(jìn)水口一端帶有外螺紋，與所述螺紋套螺紋連接。優(yōu)選地，所述閥體上與所述進(jìn)水口相對的另一端設(shè)有螺紋連接的螺帽，所述彈簧相對于閥芯的另一端支撐在所述螺帽上。優(yōu)選地，所述閥體上與所述進(jìn)水口相對的另一端設(shè)有一字型開口槽。優(yōu)選地，所述出水口為多個在所述閥體上徑向分布的圓孔。優(yōu)選地，所述閥芯為直徑大于所述進(jìn)水口的鋼球。優(yōu)選地，所述閥體的進(jìn)水腔入口處設(shè)有止回閥。為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種柴油機，包括設(shè)有海水泵的冷卻系統(tǒng)，所述海水泵具體為上述任一項所述的柴油機海水泵。本發(fā)明提供的柴油機海水泵在其泵體的進(jìn)水腔與出水腔之間增設(shè)有旁通閥，所述旁通閥的進(jìn)水口與所述出水腔連通，所述旁通閥的出水口與所述進(jìn)水腔連通。如此，當(dāng)海水泵的出水壓力達(dá)到或者超過規(guī)定值時，在水壓的作用下自動開啟旁通閥，使多余的海水通過旁通閥返回到海水泵的進(jìn)水腔，實現(xiàn)水壓過高的泄壓功能，保證海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水流量和揚程，同時可以避免因出水壓力過高而無為的消耗柴油機功率，以及循環(huán)水路相關(guān)零部件故障，時刻維持正常的水壓力，保證柴油機正常的冷卻，解決了目前船機普遍存在的低速時海水泵供水壓力低、不上水和高速時供水壓力過高的問題。在一種具體實施方式
中，所述旁通閥包括閥體、閥芯以及彈簧，所述閥芯和彈簧設(shè)于所述閥體的內(nèi)腔中，所述進(jìn)水口位于所述閥體的一端，所述出水口位于所述閥體的側(cè)壁上，所述閥芯在彈簧的支撐下關(guān)閉所述閥體的進(jìn)水口。該旁通閥由水壓力通過鋼球壓縮彈簧實現(xiàn)開啟，當(dāng)海水泵的出水壓力達(dá)到或者超過規(guī)定值時，出水腔的部分海水流經(jīng)開啟的進(jìn)水口、閥體內(nèi)腔、出水口后返回到海水泵的進(jìn)水腔，其結(jié)構(gòu)簡單、合理，且使用可靠、維護(hù)保養(yǎng)方便。本發(fā)明所提供的柴油機設(shè)有上述海水泵，由于上述海水泵具有上述技術(shù)效果，具有該海水泵的柴油機也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明所提供柴油機海水泵的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本發(fā)明所提供柴油機海水泵的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中I部位的局部放大示意圖；圖4為圖2中II部位的局部放大示意圖。圖1至圖4中10.泵體 10-1.進(jìn)水腔 10-2.出水腔 10_3.隔板 10_3_1.螺紋套20.旁通閥 20-1.閥體 20-1-1.進(jìn)水口 20-1-2.出水口 20-1-3.開口槽 20-2.閥芯 20-3. 彈簧20-4.螺帽 30.主軸40.軸承體50.葉輪60.皮帶輪70.進(jìn)水接管80.止回閥80-1.第一閥芯80-2.第二閥芯80-3.彈性件
具體實施例方式本發(fā)明的核心在于提供一種柴油機海水泵。該海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水，從而維持正常水壓力，保證柴油機正常的冷卻。本發(fā)明的另一核心是提供一種設(shè)有上述海水泵的柴油機。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本文中的“上、下、前、后”等表示方位的用語是基于附圖的位置關(guān)系，僅是為了便于描述，不應(yīng)將其理解為對保護(hù)范圍的絕對限定。請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供柴油機海水泵的結(jié)構(gòu)原理圖。本發(fā)明的設(shè)計思路就在于在柴油機海水泵的進(jìn)水腔和出水腔之間增設(shè)旁通閥，且旁通閥的進(jìn)水口和出水口分別與海水泵的出水腔和進(jìn)水腔連通。當(dāng)海水泵的出水壓力達(dá)到或者超過旁通閥的設(shè)定值時，在水壓的作用下，旁通閥自動開啟，使多余的海水通過旁通閥返回到海水泵的進(jìn)水腔，實現(xiàn)水壓過高的泄壓功能，保證海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水流量和揚程，同時可以避免因出水壓力過高而無為的消耗柴油機功率，以及循環(huán)水路相關(guān)零部件故障，時刻維持正常的水壓力，保證柴油機正常的冷卻，解決了目前船機普遍存在的低速時海水泵供水壓力低、不上水和高速時供水壓力過高的問題。請參考圖2、圖3，圖2為本發(fā)明所提供柴油機海水泵的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中I部位的局部放大示意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供海水泵的泵體10的內(nèi)腔具有進(jìn)水腔10-1 和出水腔10-2，在進(jìn)水腔10-1和出水腔10-2之間的隔板10-3上安裝有旁通閥20，主軸30 連同軸承體40裝于泵體10內(nèi)部，其左端端部裝有水泵葉輪50，右端端部裝有皮帶輪60，工作時由皮帶輪60帶動葉輪50高速旋轉(zhuǎn)，把海水從進(jìn)水接管70吸進(jìn)泵體10的進(jìn)水腔10-1， 在離心力作用下海水被甩向水泵殼體的邊緣，同時產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水腔10-2流出ο如圖所示，旁通閥20主要由閥體20-1、閥芯20-2以及彈簧20_3等零部件組成， 閥體20-1呈圓筒形，其內(nèi)部具有前后貫通的內(nèi)腔，閥芯20-2和彈簧20-3設(shè)于閥體20_1 的內(nèi)腔中，閥體20-1前端的縮頸部位形成進(jìn)水口 20-1-1，閥體20-1的側(cè)壁上設(shè)有出水口 20-1-2，出水口 20-1-2為兩圖在閥體上徑向分布并相互錯位的圓孔，閥芯20-2具體為鋼球，在彈簧20-3的彈力作用下，鋼球20-2支撐在進(jìn)水口 20-1-1的弧形內(nèi)沿上，將閥體20-1 的進(jìn)水口 20-1-1關(guān)閉。當(dāng)然，閥芯20-2的具體形式并不局限于鋼球，還可以是其它材質(zhì)或形狀的閥芯， 視具體需要而定。閥體20-1上與進(jìn)水口相對的另一端設(shè)有螺紋連接的螺帽20-4，彈簧20_3相對于閥芯的另一端支撐在螺帽20-4的內(nèi)表面上，轉(zhuǎn)動螺帽20-4可調(diào)節(jié)彈簧20-3的壓縮量，進(jìn)而實現(xiàn)對旁通閥20開啟壓力的調(diào)節(jié)，順時針旋轉(zhuǎn)螺帽20-4，可增大旁通閥20的設(shè)定壓力， 相反，逆時針旋轉(zhuǎn)螺帽20-4，則可以減小旁通閥20的設(shè)定壓力。此外，旁通閥20的出水口20-1-2不僅可以設(shè)置在閥體20-1的側(cè)壁上，還可以設(shè)置在螺帽20-4上。進(jìn)水腔10-1與出水腔10-2之間的隔板10-3上帶有連通進(jìn)水腔10_1和出水腔 10-2的螺紋套10-3-1，螺紋套10-3-1與泵體10 —體成形，閥體20_1的進(jìn)水口一端帶有外螺紋，整個旁通閥20從進(jìn)水腔一側(cè)旋入螺紋套10-3-1進(jìn)行固定。為了使旁通閥20的安裝更加簡便，可以將旁通閥20設(shè)置在正對泵體10進(jìn)水口的位置，如此，便可以沿進(jìn)水口直接將旁通閥20固定在隔板10-3上，由于是螺紋連接，還可以在閥體20-1的后端開設(shè)一字型開口槽20-1-3，以便借助工具轉(zhuǎn)動閥體20-1，使其旋入隔板10-3的螺紋套10-3-1中，安裝時，先將閥體20-1固定，然后再依次放入閥芯20-2、彈簧 20-3，最后再擰上螺帽20-4即可，其結(jié)構(gòu)簡單、合理，且使用可靠、維護(hù)保養(yǎng)方便。在大多數(shù)情況下，為了保證柴油機低速運行時海水泵能夠達(dá)到要求的流量和揚程，需換用大的水泵葉輪或小的水泵皮帶輪、加大速比，提高柴油機低速運行時海水泵的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，這樣柴油機在高速運轉(zhuǎn)時就容易造成海水泵出水壓力過高。該旁通閥20由水壓力通過閥芯20-2壓縮彈簧20-3實現(xiàn)開啟，當(dāng)海水泵的出水壓力達(dá)到或者超過規(guī)定值時，出水腔10-2中的部分海水流經(jīng)開啟的進(jìn)水口 20-1-1、閥體內(nèi)腔、出水口 20-1-2后返回到海水泵的進(jìn)水腔10-1，從而達(dá)到泄壓目的。當(dāng)然，上述旁通閥僅是一種優(yōu)選方案，其具體結(jié)構(gòu)和安裝方式并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際情況作出具有針對性的調(diào)整，從而得到其它同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的海水泵。例如上文中的旁通閥可采用溢流閥來代替，或者將旁通閥設(shè)置在泵體外部，其進(jìn)水口和出水口分別通過管路與出水腔和進(jìn)水腔連通等等，只要能夠在海水泵的出水壓力超過設(shè)定值時自動導(dǎo)通進(jìn)水腔和出水腔即可。由于可能實現(xiàn)的方式較多，為節(jié)約篇幅，本文就不再一一舉例說明。此外，本文對旁通閥是否為純機械結(jié)構(gòu)也不做限制，即旁通閥還可以采用電控形式，由檢測元件適時監(jiān)測海水泵的出水壓力，當(dāng)出水壓力達(dá)到或超過設(shè)定值時，檢測元件發(fā)出開啟旁通閥的電信號，控制器接收到相應(yīng)的電信號后控制旁通閥開啟。請一并參考圖4，圖4為圖2中II部位的局部放大示意圖。泵體10在其進(jìn)水腔10-1的入口處設(shè)有止回閥80，以防止海水倒流。止回閥80包括第一閥芯80-1和第二閥芯80-2，第一閥芯80-1的直徑大于第二閥芯80-2，兩者通過螺釘和螺母固定在一起，其中間夾持有彈性件80-3，并連同彈性件80-3 —起斜向地布置在進(jìn)水腔10-1入口的臺階處，彈性件80-3的上端固定在泵體10上。當(dāng)海水流入泵體10時可以將第一閥芯80-1、第二閥芯80-2連同彈性件80-3—起向上推起，從而將止回閥打開，當(dāng)海水流出泵體時，第一閥芯80-1、第二閥芯80-2連同彈性件80-3 —起落下，由第一閥芯80-1支撐在進(jìn)水腔入口的臺階上，將止回閥關(guān)閉。除了上述柴油機海水泵，本發(fā)明還提供了一種柴油機，包括設(shè)有海水泵的冷卻系統(tǒng)，所述海水泵具體為上文所述的柴油機海水泵，其余結(jié)構(gòu)請參閱現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的柴油機及其海水泵進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柴油機海水泵，包括具有進(jìn)水腔和出水腔的泵體，其特征在于，所述進(jìn)水腔與出水腔之間設(shè)有旁通閥；所述旁通閥的進(jìn)水口與所述出水腔連通，所述旁通閥的出水口與所述進(jìn)水腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述旁通閥包括閥體、閥芯以及彈簧，所述閥芯和彈簧設(shè)于所述閥體的內(nèi)腔中，所述進(jìn)水口位于所述閥體的一端，所述出水口位于所述閥體的側(cè)壁上，所述閥芯在彈簧的支撐下關(guān)閉所述閥體的進(jìn)水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述旁通閥具體安裝于所述進(jìn)水腔與出水腔之間的隔板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述隔板上帶有連通所述進(jìn)水腔和出水腔的螺紋套，所述閥體的進(jìn)水口一端帶有外螺紋，與所述螺紋套螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述閥體上與所述進(jìn)水口相對的另一端設(shè)有螺紋連接的螺帽，所述彈簧相對于閥芯的另一端支撐在所述螺帽上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述閥體上與所述進(jìn)水口相對的另一端設(shè)有一字型開口槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述出水口為多個在所述閥體上徑向分布的圓孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述閥芯為直徑大于所述進(jìn)水口的鋼球。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柴油機海水泵，其特征在于，所述閥體的進(jìn)水腔入口處設(shè)有止回閥。
10.一種柴油機，包括設(shè)有海水泵的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述海水泵具體為上述權(quán)利要求1至9任一項所述的柴油機海水泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油機海水泵，包括具有進(jìn)水腔和出水腔的泵體，所述進(jìn)水腔與出水腔之間設(shè)有旁通閥；所述旁通閥的進(jìn)水口與所述出水腔連通，所述旁通閥的出水口與所述進(jìn)水腔連通；所述旁通閥包括閥體、閥芯以及彈簧，所述閥芯和彈簧設(shè)于所述閥體的內(nèi)腔中，所述進(jìn)水口位于所述閥體的一端，所述出水口位于所述閥體的側(cè)壁上，所述閥芯在彈簧的支撐下關(guān)閉所述閥體的進(jìn)水口。該海水泵在柴油機各種轉(zhuǎn)速運行時都能供給足夠的冷卻水，從而維持正常水壓力，保證柴油機正常的冷卻。本發(fā)明還公開了設(shè)有上述海水泵的柴油機。
文檔編號F01P5/10GK102182539SQ20111003400
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者侯亞玲, 劉曉芳, 李志勇, 王寶軍 申請人:濰柴動力股份有限公司