一種膨脹水箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及膨脹水箱技術(shù)領(lǐng)域，提供一種膨脹水箱，包括水箱本體和安裝支架，所述水箱本體的底板通過(guò)安裝座固定在所述安裝支架上，所述底板的外側(cè)貼設(shè)有支撐板，所述安裝座的一側(cè)與所述支撐板固定，所述安裝座的另一側(cè)與所述安裝支架固定。該方案通過(guò)增加支撐板可以改善膨脹水箱底板上的應(yīng)力分布，并整體上提高膨脹水箱的結(jié)構(gòu)剛度。并且該膨脹水箱沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣側(cè)到排氣側(cè)的方向上的一階模態(tài)頻率大大提高，防止由發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行所激勵(lì)的最高頻率導(dǎo)致的共振，并避免發(fā)生漏水和壽命縮短的情況。
【專利說(shuō)明】
一種膨脹水箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及膨脹水箱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹水箱。
【背景技術(shù)】
[0002]以柴油機(jī)為例，其膨脹水箱包括水箱本體和固定水箱本體的安裝支架。在無(wú)冷卻液時(shí)膨脹水箱重9.9kg，加上冷卻液后膨脹水箱重19.9kg。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，膨脹水箱布置設(shè)計(jì)在柴油機(jī)的排氣側(cè)(圖1中左側(cè))。
[0003]請(qǐng)參見(jiàn)圖2，水箱本體通過(guò)安裝在柴油機(jī)排氣管上部的安裝支架進(jìn)行支撐，沒(méi)有其它支撐結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，水箱本體的底板上固定有安裝座，安裝座通過(guò)螺栓和安裝支架固定連接。在此基礎(chǔ)上安裝支架通過(guò)螺栓固定到柴油機(jī)上。此外，在膨脹水箱的底部連接有回水管。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是:安裝座與膨脹水箱接觸面積小導(dǎo)致接觸位置應(yīng)力集中；并且沿著柴油機(jī)的進(jìn)氣側(cè)到排氣側(cè)的方向上，安裝支架無(wú)法向膨脹水箱提供足夠的剛度；此外，又由于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，在沿著進(jìn)氣側(cè)到排氣側(cè)的方向上，一旦柴油機(jī)工作運(yùn)行所激勵(lì)的最高頻率高于膨脹水箱的固有頻率，則膨脹水箱存在共振風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致膨脹水箱漏水且使用壽命大大縮減。
[0005]在存在上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上，如果增加其它輔助支架，則勢(shì)必導(dǎo)致膨脹水箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是在保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且控制成本的前提下，提供一種可防止漏水并延長(zhǎng)使用壽命的膨脹水箱。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種膨脹水箱，包括水箱本體和安裝支架，所述水箱本體的底板通過(guò)安裝座固定在所述安裝支架上，所述底板的外側(cè)貼設(shè)有支撐板，所述安裝座的一側(cè)與所述支撐板固定，所述安裝座的另一側(cè)與所述安裝支架固定。
[0010]優(yōu)選地，所述支撐板和所述底板均呈方形，且所述支撐板上對(duì)應(yīng)回水管的位置設(shè)置有躲避口。
[0011]優(yōu)選地，所述支撐板和所述底板同軸設(shè)置。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐板面積為所述底板面積的三分之二。。
[0013 ]優(yōu)選地，所述底板與所述支撐板焊接固定。
[0014]優(yōu)選地，所述安裝座與所述支撐板焊接固定。
[0015]優(yōu)選地，所述安裝座與所述安裝支架之間螺紋連接。
[0016]優(yōu)選地，所述安裝座的數(shù)量為多個(gè)，且在所述支撐板上對(duì)稱分布。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明的技術(shù)效果具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的膨脹水箱，包括水箱本體和安裝支架，所述水箱本體的底板通過(guò)安裝座固定在所述安裝支架上，所述底板的外側(cè)貼設(shè)有支撐板，所述安裝座的一側(cè)與所述支撐板固定，所述安裝座的另一側(cè)與所述安裝支架固定。該方案通過(guò)增加支撐板可以改善膨脹水箱底板上的應(yīng)力分布，并整體上提高膨脹水箱的結(jié)構(gòu)剛度。并且該膨脹水箱沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣側(cè)到排氣側(cè)的方向上的一階模態(tài)頻率大大提高，防止由發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行所激勵(lì)的最高頻率導(dǎo)致的共振，并避免發(fā)生漏水和壽命縮短的情況。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的膨脹水箱和柴油機(jī)的安裝關(guān)系示意圖；
[0021 ]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的碰撞水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)施例的膨脹水箱不包括安裝支架時(shí)的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實(shí)施例的膨脹水箱不包括安裝支架時(shí)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實(shí)施例的膨脹水箱的后視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本實(shí)施例的膨脹水箱的模態(tài)頻率和現(xiàn)有技術(shù)中膨脹水箱的模態(tài)頻率對(duì)比示意圖；
[0026]圖中:1、水箱本體;2、安裝座；3、回水管;4、安裝支架；5、螺栓;6、支撐板、7、螺紋孔。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0030]不失一般性，本實(shí)施例僅以柴油機(jī)的膨脹水箱為例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，除了柴油機(jī)之外，本實(shí)施例的膨脹水箱中的發(fā)動(dòng)機(jī)還可以是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)等。此夕卜，本實(shí)施例的膨脹水箱，既可以用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，又可以用于游艇、船機(jī)等其它設(shè)備上的發(fā)動(dòng)機(jī)上。
[0031]請(qǐng)參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例的膨脹水箱包括水箱本體I和安裝支架4(圖中未示出)。水箱本體I的底板通過(guò)安裝座2固定在所述安裝支架4上。在底板的外側(cè)貼設(shè)有支撐板6，所述安裝座2的其中一側(cè)與所述支撐板6固定。
[0032]本實(shí)施例通過(guò)增加支撐板6可以改善膨脹水箱底板上的應(yīng)力分布，并整體上提高膨脹水箱的結(jié)構(gòu)剛度。并且該膨脹水箱沿著柴油機(jī)的進(jìn)氣側(cè)到排氣側(cè)的方向上的一階模態(tài)頻率大大提高，防止由柴油機(jī)工作運(yùn)行所激勵(lì)的最高頻率導(dǎo)致的共振，并避免發(fā)生漏水和壽命縮短的情況。
[0033]請(qǐng)參見(jiàn)圖4，在水箱本體I的底部連接有回水管3。為了避免支撐板6和回水管3之間發(fā)生干涉，優(yōu)選支撐板6在對(duì)應(yīng)回水管3的位置處躲避形成躲避口。進(jìn)一步地，該圖中支撐板6和所述底板均呈方形，且所述支撐板6上對(duì)應(yīng)回水管3的位置設(shè)置有躲避口。需要說(shuō)明的是，支撐板6呈方形是在忽略其躲避口的情況下而言。
[0034]請(qǐng)進(jìn)一步參見(jiàn)圖4，支撐板6和底板的中心軸線共線，從而支撐板6和底板同軸設(shè)置。該種情況下，支撐板6和底板上應(yīng)力對(duì)稱分布。為了進(jìn)一步改善支撐板6和底板上的應(yīng)力分布，支撐板6的面積根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整，從而使得應(yīng)力在整個(gè)底板上分布，避免應(yīng)力集中導(dǎo)致的水箱本體I的損壞。本實(shí)施例中，優(yōu)選但是不必須所述支撐板面積為所述底板面積的三分之二，從而在保證應(yīng)力分布合理的情況下，不會(huì)額外增加太多膨脹水箱的重量。
[0035]請(qǐng)?jiān)俅螀⒁?jiàn)圖4，在支撐板6上安裝有左右對(duì)稱的兩個(gè)安裝座2，并且安裝座2上設(shè)置有用于和安裝支架4連接的螺紋孔7。其中，“安裝座2”顧名思義需要具有“安裝”和“支撐”的功能，在具有上述功能的基礎(chǔ)上，安裝座2的結(jié)構(gòu)形狀并不受附圖的限制。此外，安裝座2的數(shù)量也不受附圖的限制。一般理解，在不和其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉的前提下，適量增加安裝座2的數(shù)量可以緩解水箱本體I和支撐板6上應(yīng)力集中的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，安裝座2對(duì)稱分布可以改善水箱本體I和支撐板6上的受力分布。
[0036]將水箱本體I和安裝支架4連接，請(qǐng)參見(jiàn)圖5，優(yōu)選但是不必須:底板與支撐板6焊接固定，安裝座2與支撐板6焊接固定，安裝座2與安裝支架4之間螺紋連接。請(qǐng)進(jìn)一步參見(jiàn)圖5，安裝座2與安裝支架4之間采用螺栓5連接。
[0037]顯然，底板與支撐板6之間，以及安裝座2與所述支撐板6之間的連接方式除了焊接還可以采用其它連接方式，但是通過(guò)采用焊接的方式可以增加連接強(qiáng)度，并且支撐板6和底板焊接可以使得支撐板6作為水箱本體I的一部分增加水箱本體I的結(jié)構(gòu)剛度。同樣，安裝座2和安裝支架4之間的連接方式也可以采用螺紋連接以外的其它方式，但是采用螺紋連接可以便于水箱本體I的更換和維修。
[0038]本實(shí)施例的膨脹水箱，顯然其在現(xiàn)有技術(shù)的膨脹水箱的基礎(chǔ)上改動(dòng)小，并且其制作簡(jiǎn)單。但是該膨脹水箱，從安裝座2受到的振動(dòng)載荷經(jīng)過(guò)支撐板6后傳遞至水箱本體I處，由于支撐板6提高了整體剛度，水箱本體I承受的載荷均勻且幅值波動(dòng)小，降低了包括水箱本體I在內(nèi)的膨脹水箱在柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生共振的風(fēng)險(xiǎn)，從而延長(zhǎng)了其使用壽命。
[0039]請(qǐng)參見(jiàn)圖6，本實(shí)施例的膨脹水箱模態(tài)頻率，其一階模態(tài)頻率由原來(lái)的83Hz變成150Hz，提高了67Hz。此外，從圖6中可看出，本實(shí)施例的膨脹水箱的二階模態(tài)頻率和三階模態(tài)頻率均相對(duì)原有的固有頻率大幅提高，從而使得膨脹水箱的一階模態(tài)頻率遠(yuǎn)離柴油機(jī)共振范圍，避免了在柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生共振的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了膨脹水箱的壽命。此外，本實(shí)施例的膨脹水箱，其滿足NVH(噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度)和強(qiáng)度要求，在經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的振動(dòng)與耐久試驗(yàn)中再?zèng)]有發(fā)現(xiàn)漏水問(wèn)題，使得其壽命大大延長(zhǎng)。
[0040]值得強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)施例的膨脹水箱，不需要增加整體水箱本體I的壁厚，不需要增加更多的支架，減少了需要增加其他輔助支架的成本，為薄壁件避免疲勞破壞提供了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的解決辦法。
[0041]在上述基礎(chǔ)上，值得強(qiáng)調(diào)的是，除了本實(shí)施例的膨脹水箱之外，任何單側(cè)固定且受到振動(dòng)破壞的薄壁件結(jié)構(gòu)都可以采用本申請(qǐng)的思路進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。例如，冷卻器，其也可以通過(guò)在底板位置增加支撐板達(dá)到改善結(jié)構(gòu)剛度的目的。
[0042]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膨脹水箱，包括水箱本體和安裝支架，所述水箱本體的底板通過(guò)安裝座固定在所述安裝支架上，其特征在于，所述底板的外側(cè)貼設(shè)有支撐板，所述安裝座的一側(cè)與所述支撐板固定，所述安裝座的另一側(cè)與所述安裝支架固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹水箱，其特征在于，所述支撐板和所述底板均呈方形，且所述支撐板上對(duì)應(yīng)回水管的位置設(shè)置有躲避口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹水箱，其特征在于，所述支撐板和所述底板同軸設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹水箱，其特征在于，所述支撐板面積為所述底板面積的三分之二。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹水箱，其特征在于，所述底板與所述支撐板焊接固定。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膨脹水箱，其特征在于，所述安裝座與所述支撐板焊接固定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膨脹水箱，其特征在于，所述安裝座與所述安裝支架之間螺紋連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的膨脹水箱，其特征在于，所述安裝座的數(shù)量為多個(gè)，且在所述支撐板上對(duì)稱分布。
【文檔編號(hào)】F01P11/02GK105822405SQ201610367140
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】董曉彬, 常會(huì)楷, 王慧輝
【申請(qǐng)人】濰柴動(dòng)力股份有限公司