专利名称：一种水箱托架和装有这种托架的单缸卧式蒸发式柴油机的制作方法
技术领域：
本发明创造涉及一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱底部的托架，尤其是金属薄板沖压拉伸 制作的单缸卧式蒸发式柴油机水箱底部与柴油机机体上部之间安装的托架，特别是生铁铸造、
铝合金压铸、钢煅造、注塑或金属板冲压制作或组合组装的水箱托架，以及装有这种水箱托
架的单缸卧式蒸发式柴油机。
背景技术：
目前，公知的单缸卧式蒸发式柴油机的水箱安装在柴油机机体缸套端上部，水箱下部有与 机体上部通水窗口对应的可通过冷却水的通水窗口，水箱与机体接触平面有密封垫或涂密封 材料，水箱底部与机体上部螺接紧固，螺接压紧了密封垫或所涂密封材料，柴油机运转产生 热量，水箱里的水蒸发散热保证柴油机正常运转。
铝合金铸造的水箱既有强度又易散热且耐腐蚀，多年来都是用铝合金水箱。近年出现生 铁铸造的水箱，价格低，但散热性差，过于沉重，表面粗糙使得涂装处理困难代价高昂又不 美观。曾经有过用金属板冲压制作的水箱，由于金属板厚度过大会造成拉伸困难成本提高， 而金属板厚度太薄会造成水箱底部被震开裂漏水，只能在水箱底部另外加复一块加强钢板。 加复的钢板在与水箱底部连接时焊接困难，焊接处易产生应力集中和材质恶化，使得水箱底 部加强钢板焊接处在柴油机运转震动状况下易被震开裂漏水。当使用不锈钢、铝合金等薄板 制作水箱时，底部用不同材质加强板复合上去焊接很困难。机体上平面比水箱下底面小且偏 心，当柴油机水箱比较高大时，冲压水箱由于壁较薄，仅靠底部紧固显得不稳固，柴油机运 转震动时，易造成底部连接处受力太大而开裂。相邻的油箱与薄金属板冲压水箱连接不稳固。 虽然薄金属板冲压水箱散热快易涂装重量轻外观美成本低，但由于上述原因，使用不锈钢板 材、铝合金板材、镀铝锌钢薄板制作水箱难以推广应用。 发明内容
为了克服现有技术金属薄板冲压水箱装上机体时宜被震裂开，在水箱底部加复焊接钢板 工艺困难的不足，本发明创造提供一种水箱托架，能够实现薄板冲压水箱与机体稳固可靠连 接，安装方便，成本低，增加从属变形设计的这种水箱托架能适应大小高低不同的各种型号 柴油机水箱油箱装配到机体上使用，使得薄金属板冲压水箱散热快易涂装重量轻外观美成本 低的优点实现。从属变形设计的这种水箱托架还能装配耐高温塑料水箱。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是在水箱特别是冲压薄板水箱的底部和
机体上平面连接处，加装一水箱托架，该水箱托架底平面与机体上平面接触，该水箱托架上 部表面与水箱特别薄板水箱底部表面接触，水箱、水箱托架和机体上的通水窗口以及通水窗 口周边的螺接孔对应设置，水箱、水箱托架及机体的连接处有密封材料，通过螺接，水箱、 水箱托架和机体被紧固在一起。在上述水箱托架上增加单独设置前、后、左、右支臂中的一 个支臂，或组合设置前、后、左、右各个支臂，支臂连接托住水箱特别是薄板冲压水箱的上 下体连接处，能加强水箱的稳固性，使水箱底部不被柴油机震动摇晃造成开裂。水箱托架后 支臂支承水箱和/或油箱上下体连接沿口处，使油箱连接可靠稳定。水箱托架上增加设置减重孔、加强筋，提高强度减轻重量节省成本。根据ZL99105068.1多孔通水窗口增加强度，可以 设置两个或两个以上各种形状的多个通水孔(803)、通水孔(813)，用多孔通水窗口替代传 统单个大方孔通水窗口。根据水箱大小，上述水箱托架可以选金属薄板冲压、生铁铸造、钢 精铸或锻造等不同材料和工艺制作。上述前、后、左、右各个支臂可以单独或组合用金属薄 板与水箱托架整体下料制作成一体；上述前、后、左、右各个支臂可以用金属薄板单独或组 合制作后，与水箱托架焊接成一体；上述前、后、左、右各个支臂可以单独或组合制作后， 再与水箱托架螺接、铆接成一体。各种组合设计的生铁铸造的水箱托架强度高、耐腐锈。在机体和水箱托架上增加设置对应螺接孔，可以先螺接紧固上述水箱托架在机体上，再 装配水箱油箱；也可以先将水箱与水箱托架通过相对应的通孔铆接，再装配已铆接成总成部 件的水箱与水箱托架到机体上去。螺接比铆接易于维修。水箱托架装于扁水箱下增加强度。本发明的有益效果是冲压制作的水箱托架上部平面的面积与水箱底部平面面积基本一 致，柴油机震动通过水箱托架上部平面向水箱底部平面均匀传导，紧固连接后的水箱托架起 到分散柴油机震动应力、加强水箱底部平面抗震动防开裂的作用，消除了焊接应力集中、材 质恶化的后果。铸造制作的水箱托架可以做成下部接触机体连接平面处的互相接触平面面积 基本一致，水箱托架上部接触水箱底部表面处互相接触平面面积也基本一致，紧固连接可靠， 水箱底部在柴油机运转震动时受力均匀无特别集中的应力，不易开裂。水箱托架与机体和水 箱间无焊接应力产生，装拆方便。在水箱托架外端增加单独设置前、后、左、右支臂中的一 个支臂，或组合设置前、后、左、右各个支臂，螺接托住水箱特别是薄板冲压水箱的上下体 连接处，能加强水箱的稳固性，使水箱底部不被柴油机震动摇晃开裂。水箱托架还能支承与 水箱相邻油箱的上下体连接处，使油箱的连接更加可靠稳定。由此，使用不锈钢板材、铝合金板材、镀铝锌钢板等薄板制作水箱，金属薄板厚度仅为生铁铸造水箱壁厚的(25 45) %(对于较小型柴油机水箱甚至更低)，依靠水箱托架的加固，金属薄板冲压水箱能够方便可靠 装配在柴油机上。散热快易涂装重量轻外观美成本低的优点符合节能环保要求并得到实现。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图l是第一个实施例的正视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是图1中水箱托架的俯视图。
图5是第二个实施例的正视图。
图6是图5的俯视图。
图7是图5的左视图。
图8是第三个实施例水箱托架的俯视图。
图9是第四个实施例的正视图。
图10是图9中水箱托架的俯视图。
图11是图9的左视图。
图12是第五个实施例的左视图。
图13是第六个实施例的局部剖视图。
图14是第七个实施例的局部剖视图
图15是第八个实施例的正视图。
图16是图15中水箱托架的俯视图。
图17是第九个实施例的水箱托架俯视图。
图18是图17水箱托架的剖视图。
图中l.机体，2.水箱，3.油箱，4.齿轮室盖，5.飞轮，8.水箱托架，12.吊环螺栓螺孔， 14.紧固水箱螺孔，15.机体通水窗口， 21.水箱上体，22.水箱下体，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.减重孔，81.托架通孔，82.托架通孔，83.托架通水窗口， 84.托架通 孔，85.紧固托架孔，86.紧固托架孔，87.托架前支臂，88.托架后支臂，89.吊环螺栓孔，201. 铆接边，202.铆接边，270.钢管，801.压紧块，802.压紧块，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.吊环螺栓孔，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.水箱螺接孔纵向孔距，n.水 箱螺接孔横向孔距，p.吊环螺接孔纵向孔距，k.吊环螺接孔横向孔距，x.机体与水箱中心 垂线偏距。
具体实施方式
在图1中，有机体(1)、机体通水窗口 (15)、水箱(2)、油箱(3)，安装于水箱(2) 底部与机体(1)上部间的水箱托架(8)上有托架通水窗口 (83),在托架通水窗口 (83)的 周围有供螺接水箱(2)于机体(1)上的托架通孔(82)。水箱托架(8)的前支臂(87)上 有供与水箱沿口通孔(26)螺接的托架通孔(81)。水箱下体(22)上有水箱通水窗口 (24)、 螺接通孔(25)。装配时，工人的手从水箱加水口 (23)伸入，螺栓穿过螺接通孔(25)、托 架通孔(82)拧入机体通水窗口 (15)周边的紧固水箱螺孔(14)，水箱(2)和水箱托架(8) 被紧固在机体(1)上。水箱(2)和油箱(3)的沿口边叠压紧固在托架后支臂(88)上。油 箱前支架(34)下端螺接紧固在机体(1)上，上端支承住油箱(3)的沿口边。在图2中，水箱沿口通孔(26)供螺栓穿过紧固水箱(2)于水箱托架(8)的托架前支 臂(87)上，螺接通孔(27)供螺栓穿过紧固水箱(2)和油箱(3)于水箱托架(8)的托架 后支臂(88)上。在图3中，机体(1)的中心垂线和水箱(2)的中心垂线偏移距离为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)的前沿口并螺接紧固，水箱 (2)的装配稳定性提高，能耐受柴油机的震动。在图4中，沿机体(1)纵向布设的紧固托架孔(86)和沿机体(1)横向布设的紧固托 架孔(85)供螺接紧固水箱托架(8)于机体上，可以仅设紧固托架孔(85)或紧固托架孔(86)， 也可以同时设紧固托架孔(85)和紧固托架孔(86)。在流水生产线上，先螺接水箱托架(8) 于机体上，能方便后道工序装配水箱(2)和油箱(3)。在图5、图6、图7所示实施例中，水箱托架(8)的上平面面积和水箱(2)的底平面 面积基本相同。在ZL02214899.X专利中，公开的水箱底部起加强作用的固定板的特征是 在下体下端焊接有固定板，沿用的是水箱行业内传统的加固底部方法，这种焊接工艺困难， 并且焊接处易产生应力集中材质恶化，震动中易开裂。本实施例避免了加强板必须焊接在水 箱底部的偏见，单独设置水箱托架(8)，在装配水箱时嵌放入水箱(2)与机体(1)的连接 处，依靠螺接紧固压力达到水箱托架(8)紧密支承托住水箱(2)的底平面的目的，没有任 何焊接变形和应力集中及材质恶化发生，以简单方便的办法分散柴油机震动的破坏应力，达 到加强水箱底部强度的作用。在图8中，水箱托架(8)上加设有减重孔(80)。吊环螺栓孔(89)供穿过吊环螺栓。 多个通水孔(803)对应机体(1)上部的通水窗口，在薄板制作水箱托架(8)时，用多个通 水孔(803)方案能避免传统大方孔强度减弱的缺陷。
在图9、图10、图11所示的实施例中，水箱托架(8)上有托架后支臂(88)，托架后 支臂(88)上有供连接紧固水箱(2)或再增加连接紧固油箱(3)的托架通孔(84)或托架 螺孔(840)。带开口槽的吊环螺栓孔(890)供吊环螺栓穿过。水箱托架(8)上有托架左支 臂(871)，托架左支臂(871)上有供连接紧固水箱(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)上有供连接紧固水箱(2)的通孔或托架 螺孔(8728)。通水孔(813)和通水孔(803)组合设置，增加水箱托架(8)的底部整体强 度。紧固托架孔(86)供螺接紧固水箱托架(8)于机体(1)上。
在图12所示的实施例中，水箱(2)的上半部分向飞轮(5)上方设置，水箱托架(8) 的托架左支臂(871)也相应延伸到飞轮(5)上方设置。
在图13所示的实施例中，水箱(2)的上下体连接处有铆接边(201)，铆接边(201) 上不宜加工通孔供螺接，压紧块(801)依螺接方式紧固水箱(2)于托架前支臂(87)上。
在图14所示的实施例中，水箱(2)的上下体连接处有铆接边(202),压紧块(802) 被螺栓紧固使水箱(2)固定于水箱左支臂(871)上。
在图15、图16所示的实施例中，水箱(2)内供穿过吊环螺栓的钢管(270)对准水箱 托架(8)上的吊环螺栓孔(89)，吊环螺栓穿过通孔(28)和吊环螺栓孔(89)疗入机体(1) 上的吊环螺栓孔(12)内。供螺接水箱(2)在机体(1)上的托架通孔(82)的孔距是m=148 毫米、n-134亳米，与吊环螺栓孔(89)的位置孔距是p二78毫米、k二57毫米。
在图17、图18实施例中，螺栓穿入紧固托架孔(85)、紧固托架孔(86)紧固水箱托架 (8)于机体上，螺栓尾部沉于紧固托架孔(85)、紧固托架孔(86)沉坑内并低于水箱托架 (8)上平面。可只选纵向布设紧固托架孔(86)或横向布设紧固托架孔(85),也可全选。
本发明创造的水箱托架(8)可以是一块面积与水箱底平面面积相当的钢板^压件，装 配在水箱底部和机体上部之间；也可以在水箱托架(8)四周单独或组合选设前、后、左、右 支臂支撑紧固水箱和/或油箱。水箱托架(8)可用生铁铸造，耐腐蚀高强度球墨铸铁适合制 作薄壁水箱托架(8)。为了减轻重量，节省材料，冲压和铸造制作水箱托架时，减重孔和加 强筋都是常用的。在水箱底部，水箱托架上下平面、机体上平面涂密封胶或使用弹性垫防止 漏水。如水箱(2)金属薄板厚度为1.0 1.5毫米，水箱托架(8)金属薄板厚度为1.2 2.5 毫米是较常用的，水箱托架外端增加单独或组合设置的前、后、左、右支臂，支臂通孔下可 以焊上供紧固的螺母。制作大小不同水箱，配套选用不同变形设计不同材质工艺的水箱托架 (8)，水箱(2)的金属薄板厚度可以优化减薄，综合成本下降。如安装遮盖水箱(2)与油箱 (3)间缝隙的装饰件及其他附件，可在水箱托架(8)及支臂上设紧固装饰件及附件的螺孔。
权利要求1.一种单缸卧式蒸发式柴油机的水箱托架，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)周边有托架通孔(82)，所述托架通水窗口(83)对应于机体通水窗口(15)、水箱通水窗口(24)，所述托架通孔(82)对应于水箱底部螺接通孔(25)、机体上部紧固水箱螺孔(14)。
2. 如权利要求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)对应于水箱沿口通孔(26)、螺接通孔(8010)和/或螺孔(8020)。
3. 如权利要求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)对应于水箱(2)和/或油箱(3)沿口上与托架后支臂(88)连接的螺接通孔(27)。
4. 如权利要求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) 下焊有紧固螺母，所述紧固螺母对应于水箱沿口通孔(26)、螺接通孔(27)和/或螺接通孔(8010)。
5. 如权利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)金属板厚度为 1.2—2.5毫米，所述1.2—2.5毫米金属板制作的水箱托架(8)对应于1.0—1.5毫米金属板制 作的水箱(2)。
6. 如权利要求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)旁有吊环螺栓孔(89)或吊环螺栓孔(890)，所述吊环螺栓孔(89)或吊环螺栓孔(890)对应于吊环螺栓螺孔(12)、通孔(28)。
7. 如权利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有紧固托架 孔(85)和/或紧固托架孔(86)，所述紧固托架孔(85)和/或紧固托架孔(86)对应于机体(1)上与水箱托架(8)连接的螺孔。
8. 如权利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于水箱托架(8)上有两个或两 个以上各种形状的多个通水孔(803 )和/或通水孔(813)，所述通水孔(803 )和/或通水孔(813) 对应于机体通水窗口 (15)和水箱通水窗口 (24)。
9. 如权利要求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)上有压紧块(801)和/或压紧块(802)，所 述压紧块(801)和/或压紧块(802)对应于水箱(2)的铆接边(201)或铆接边(202)。
10. 如权利要求1、 2或3所述的水箱托架，其特征在于托架通孔(82)的纵向孔距 m448毫米，托架通孔(82)的横向孔距『134毫米，所述托架通孔(82)与吊环螺栓孔(89) 的位置孔距是p二78毫米，k:57毫米。
11. 一种单缸卧式蒸发式柴油机，包括机体(1)、机体通水窗口 (15)、水箱(2)、水箱 通水窗口 (24),其特征在于水箱(2)底部与机体(1)上部之间安装有如权利要求1至权 利要求10中任一项权利要求所述的水箱托架(8)。
专利摘要一种水箱托架和装有这种托架的单缸卧式蒸发式柴油机。现钢板冲压水箱底部焊上加强板防开裂，易应力集中材质恶化震动开裂。本实用新型在水箱底部与机体上平面连接处加装一水箱托架(8)，托架上表面与水箱底部面积相当，托架通水窗口和螺接通孔对应于水箱底部及机体上部的通水窗口和螺接孔，应用ZL99105068.1多孔通水窗口技术，在螺接紧固水箱和水箱托架于机体上平面后，水箱底部被加强不易震开。水箱托架前、后、左、右支臂支承住水箱油箱上下体连接的沿口边，经连接紧固，水箱减少晃动，底部不易开裂。水箱托架可先螺接紧固在机体上后，再装配水箱与油箱。适于不锈钢、铝合金、镀铝锌钢薄板冲压或塑料水箱配套使用，并可方便可靠紧固相邻油箱。
文档编号F01P3/18GK201013433SQ200720067280
公开日2008年1月30日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者蒋尧夫 申请人:蒋一民