专利名称：一种水箱以及装有这种水箱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，特别是涉及一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，尤其是有 金属板冲压上体的单缸卧式蒸发式柴油机水箱。
背景技术：
ZL97110130. 2发明专利公开了用紧固件连接单缸卧式蒸发式柴油机水箱的上体和下体的技术方案，在 专利实施过程中，发现使用金属薄板制作水箱上体、下体没有困难，但是在将螺栓插入上下体沿口对应连 接孔、将上下体连接紧固时，拉伸成形的金属板壳体沿口平面受到密封垫料挤压翘曲变形，在相邻两个螺 栓紧固中间的密封垫料压不紧，水箱容易渗漏水。 一般常规增加螺栓紧固孔的数量，縮小孔距，甚至加厚 金属板或增加整圈压紧螺孔垫片，以改善密封。由此带来重量和成本的增加，急需寻找更好的技术方案。
发明创造内容
为了克服现有技术金属薄板冲压水箱上下体相邻两螺孔之间密封垫料压不紧、水箱容易渗漏水的难 题，本发明创造不仅依靠加密螺孔、加厚金属板，而是提供一种新的技术方案，做到在同厚度金属板、同 孔距、同密封材料条件下，依靠对金属板冲压壳体沿口结构形状作创新设计，使得螺栓紧固完成时，相邻 两螺孔之间密封垫料受到的压紧力更加均衡，不易渗漏水。而且仅有很小的成本增加，能方便大批量生产。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是在相邻两个紧固连接孔之间的金属板水箱壳体沿口 部位有向金属板冲压水箱壳体平面外的弧形凸起。
该弧形凸起在螺栓或铆钉紧固过程中被逐渐压平，由此金属板被压时自身变形力的作用使得相邻两孔 中间的密封材料得到更大的压紧力，整圈密封垫料受到的压紧力趋于均匀，密封可靠。
本发明创造的有益效果是现有技术水箱上下壳体制作完成后都是平面对合平面，中间放有密封胶圈、 密封垫片或涂胶料，当螺栓紧固时，密封材料本身的弹力使得金属板产生变形翘曲，两螺孔中间翘曲变形 量最大，最易渗漏水。本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案中的弧形凸起，给两螺孔中间设计确 定了变形预紧力，利用紧固时金属板必然产生的变形力应对密封材料本身弹力，使得金属板产生的变形翘 曲得到部分甚至全部抵消，达到密封目的。弧形凸起的量可以根据不同的金属板厚度、螺孔间距、密封材 料弹性调整确定。还可以在金属板的弧形凸起上冲压凹凸加强筋，提高整体强度，密封更加可靠。
使用铆钉连接水箱上下壳体、上体金属板冲压壳体与下体铝合金压铸件螺钉紧固、上下体均金属板冲 压件沿口螺栓紧固，应用本发明创造弧形凸起技术方案，都能方便地取得良好的密封效果。为此如果专门 制作一副整形模具，冲压出弧形凸起，成本需要增加；如果在冲压拉伸后的切边、折边工序制作模具时，
压边模板就制作成带有弧形凸起的整形功能，仅制作模具费用有增加，工序、加工成本都不增加。
下面结合实施例对本发明创造进一步说明。 图1是本发明创造第一个实施例水箱的俯视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是第一个实施例的F部放大图。
图4是第二个实施例的F部放大图。
图5是第兰个实施例的局部放大图。
图6是第四个实施例的B-B局部剖视放大图。
图中l.水箱上体，2.水箱加水口， 3.水箱下体，4.水箱下体通水窗口， 5.水箱下体沿口紧固连 接孔，6.水箱上体沿口紧固连接孔，10.吊环螺栓孔，12.水箱上体扮边沿口， 30.铝合金压铸水箱下 体，31.弹性密封材料，32.螺孔，h.水箱上体扮边沿口与铝合金压铸下体沿口间的装配间隙，k.相 邻紧固连接孔间的中心距，E.局部放大部位，F.局部放大部位，x.密封胶圈直径，sl.水箱上体金 属板厚度，s2.水箱下体金属板厚度，s3.铝合金压铸水箱下体沿口厚度，s4.铝合金压铸水箱下体壁 厚度，s5.铝合金压铸水箱下体沿口宽度，ml.水箱上体弧形凸起高度，m2.水箱下体弧形凸起高度，m3.水箱上体和水箱下体的弧形凸起总高度。
具体实施方式
在图1中，水箱周边沿口上设有紧固连接孔(6)，吊环螺栓孔(10)同时具有紧固连接水箱上下体的 作用，水箱上体(1)上有水箱加水口 (2)，水箱加水口 (2)下面有水箱下体通水窗口 (4)，吊环螺栓孔 (10)同时还具有紧固连接相邻柴油机油箱的作用。
在图2中，水箱下体(3)的沿口上有与水箱上体沿口紧固连接孔(6)相对应的水箱下体沿口紧固连 接孔(5), F部画出了水箱上下体沿口相邻两个紧固连接孔的剖面图。
在图3中，水箱下体(3)使用1.0、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的钢板制作，水箱上体(1)使用 0.8、 1.0、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的铝合金板制作，螺栓穿过紧固连接孔(6)和紧固连接孔(5) 紧固上下体时，铝合金上体强度比下体钢板小，容易变形，预先将上体沿口压制出弧形凸起，弧形凸起高 度(ml)根据中心距(k)、上体铝板厚度(sl)、下体钢板厚度(s2)的数值变化选用不同的凸起高度(ml):
中心距(k)为>100 -120毫米、上体铝板厚(sl)为1. 5-2. 0毫米、下体钢板厚(s2)为1. 5-2. 0毫米条件时， 铝合金板上体沿口弧形凸起高度(ml)为3.0-5.0毫米；
中心距(k)为〉80-100毫米、上体铝板厚(sl)为1.2-2.0毫米、下体钢板厚(s2)为1. 2-2. 0毫米条件时，铝 合金板上体沿口弧形凸起高度(ml)为2.5-4.5毫米；
中心距(k)为>60-80毫米、上体铝板厚(sl)为1. 0-1. 8毫米、下体钢板厚(s2)为1. 0-1. 8毫米条件时，铝 合金板上体沿口弧形凸起高度(ral)为2.5-4.2毫米。
在图4中，水箱下体(3)用l.O、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的镀铝锌钢板制作，水箱上体(1) 使用0.6、 0.8、 1.0、 1.2、 1.5或1.8毫米厚度的不锈钢板板制作，预先将上下体沿口压制出弧形凸起， 弧形凸起高度(ml)和(m2)根据中心距(k)、上体板厚(sl)、下体板厚(s2)的数值变化选用不同的凸起 高度 '
中心距(k)为M15-130毫米、上体板厚(sl)为1.0-L2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形 凸起高度(ml)为2. 5-4. 2毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 5-4. 2毫米；
中心距(k)为〉100-115毫米、上体板厚(sl)为1.0-L2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形 凸起高度(ml)为2.0-3.8毫米、弧形凸起高度(m2)为2.0-3.8毫米；
中心距(k)为〉80-IOO毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1.8-3.2毫米、弧形凸起高度(m2)为1.8-3.2毫米；
中心距(k)为〉60-80毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 5-3. 0毫米；
中心距(k)为〉115-130、上体板厚(sl)为1.0-1.8毫米、下体板厚(s2)为1.5-2. O毫米条件时，弧形凸起 高度(ml)为2. 2-3. 5毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 2-3. 5毫米；
中心距(k)为〉100-115、上体板厚(sl)为1.0-1.5毫米、下体板厚(s2)为1.2-1.8毫米条件时，弧形凸起 高度(ml)为2. 0-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 0-3. 2毫米；
中心距(k)为〉80-IOO毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1.2-1.5毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 5-3. 0毫米；
中心距(k)为〉60-80毫米、上体板厚(sl)为0.6-1. O毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 2-2. 8毫米；弧形凸起高度(m2)为1. 2-2. 8毫米。
在图5中，铝合金压铸水箱下体(30)沿口上有相邻两个螺孔(32)，铝合金板冲压的水箱上体(1) 上有对应螺孔(32)的水箱上体沿口紧固连接孔(6)，上下体之间有弹性密封材料(31)，上体沿口的弧 形凸起高度(ml)根据中心距(k)、上体铝合金板厚度(sl)的数值变化选用不同的凸起高度(ml):
中心距(k)为〉100 -120毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1.5-2.0'毫米条件时，铝合金板上体沿口弧形凸 起高度(ml)为2.8-4. 5毫米；
中心距(k)为〉80-100毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1.2-1.8毫米条件时，铝合金板上体沿口弧形凸起高
度(ml)为2. 5-4.2毫米；
中心距(k)为>60-80毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1. 0-1. 5毫米时，铝合金板上体沿口弧形凸起高度(ml) 为2. 0-3.5毫米。
在图6中，铝合金压铸水箱下体(30)的沿口上有嵌入密封胶圈的凹槽，金属板冲压的水箱上体(1) 的向下扮边沿口 (12)整圈包容水箱下体(30)的外圈时，设有配合间隙(h)，下体压铸件沿口宽度(s5)、 沿口厚度(s3)、壳体壁厚度(s4)和上体沿口的弧形凸起高度(ml)。根据中心距(k)、上体板厚(sl)、下 体沿口宽度(s5)、沿口厚度(s3)、壳体壁厚度(s4)的数值变化选用不同的弧形凸起高度(ml):
中心距(k)为>110_130毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为1. 0-1. 5毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)为6. 0-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 5-2. 9毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为2. 5-4. 8 毫米；
中心距(k)为〉90-IIO毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为0.9-1. 1毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8.0-9.5 毫米、沿口厚度(s3)为5.8-6.5毫米、壳体壁厚度(s4)为2.65-2.82毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为 2. 0-3. 5毫米；
中心距(k)为〉70-90毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为0.7-0.9毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8.2-9.3 毫米、沿口厚度(s3)为5. 5-6. 5毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 6-2. 7毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为1. 8-2. 8 毫米；
中心距(k)为>110-130毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 9-1. 0毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)为6. 0-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 7-2. 9毫米条件时，弧形凸起高(ml)为2. 5-4. 5 毫米；
中心距(k)为>90-110毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 7-0. 8毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 8-9. 2毫 米、沿口厚度(s3)为5. 8-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 65-2. 85毫米条件时,弧形凸起高度(ml)为2. 2-3. 8 毫米；
中心距(k)为〉70-90毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 5-0. 65毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8. 0-8. 5毫 米、沿口厚度(s3)为5. 5-6. 5毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 62-2. 75毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为2. 0-3. 2 毫米。
铝合金压铸下体沿口上的螺孔部位，沿口向壳体内扩大宽度，螺孔与沿口靠壳体内沿边线之间设有环 通整圈沿口的密封胶圈凹槽，直径为(x)的密封胶圈嵌入上述整圈环通的凹槽，上体紧固于下体上时， 胶圈被压紧从而实现密封。当水箱各个部位相邻紧固连接孔的中心距不同时，弧形凸起高度(ml)根据中 心距大小相应设定不同数值，达到预应力压紧的目的。上述各种条件下的数值是较佳范围。当相邻两孔不 在直线上，中间有拐角时，弧形凸起最高处设置在拐角处效果最佳。整圈配合间隙h=0. 6-0. 9毫米，能够 达到加强整体水箱的效果，同时，也避免配合间隙太小在热胀冷縮过程中造成铝合金压铸件开裂。金属板 壳体沿口上顺密封胶圏走向，增加设置冲压出凸出沿口平面R0.5、肌8、 R1.0、R1.2、 Rl. 5、 Rl. 8、 R2. 0、 R2. 5或R2. 8毫米的加强筋，密封效果更好。
权利要求1. 一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，包括水箱上体(1)、水箱下体(3)，水箱下体沿口紧固连接孔(5)、水箱上体沿口紧固连接孔(6)，其特征在于在相邻两个紧固连接孔之间的金属板水箱壳体沿口部位有向金属板冲压水箱壳体平面外的弧形凸起。
2. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，包括铝合金板上体、钢板下体，其特征在于中心距(k)为〉100 -120毫米、上体铝板厚(sl)为1.5-2. O毫米、下体钢板厚(s2)为1.5-2. O毫米条件时， 铝合金板上体沿口弧形凸起高度(ml)为3.0-5.0毫米；中心距(k)为〉80-100毫米、上体铝板厚(sl)为1. 2-2. 0毫米、下体钢板厚(s2)为1. 2-2. 0毫米条件时，铝 合金板上体沿口弧形凸起高度(ml)为2. 5-4. 5毫米；中心距(k)为〉60-80毫米、上体铝板厚(sl)为1.0-1.8毫米、下体钢板厚(s2)为1.0-1.8毫米条件时，铝 合金板上体沿口弧形凸起高度(ml)为2.5-4.2毫米。
3. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，包括不锈钢板上体、镀铝锌钢板下体，水 箱下体(3)用1.0、 1.2、 1.5、 1. 8或2. 0毫米厚度的镀铝锌钢板制作，水箱上体(1)使用0.6、 0.8、 1.0、 1.2、 1. 5或1. 8毫米厚度的不锈钢板板制作，其特征在于中心距(k)为〉115-130毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形 凸起高度(ml)为2. 5-4. 2毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 5-4. 2毫米；中心距(k)为〉100-115毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形 凸起高度(ml)为2. 0-3. 8毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 0-3. 8毫米；中心距(k)为〉80-100毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1. 0-1. 2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 8-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 8-3. 2毫米；中心距(k)为>60-80毫米、上体板厚(sl)为1. 0-1. 2毫米、下体板厚(s2)为1. 0-1. 2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 5-3. 0毫米；中心距(k)为〉115-130、上体板厚(sl)为1.0-1.8毫米、下体板厚(s2)为1.5-2.0毫米条件时，弧形凸起 高度(ml)为2. 2-3. 5毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 2-3. 5毫米；中心距(k)为〉100-115、上体板厚(sl)为1.0-1.5毫米、下体板厚(s2)为1.2-1.8毫米条件时，弧形凸起 高度(ml)为2. 0-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)为2. 0-3. 2毫米；中心距(k)为〉80-100毫米、上体板厚(sl)为1.0-1.2毫米、下体板厚(s2)为1. 2-1. 5毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 5-3. 0毫米；中心距(k)为〉60-80毫米、上体板厚(sl)为0.6-l.O毫米、下体板厚(s2)为1.0-1.2毫米条件时，弧形凸 起高度(ml)为1. 2-2. 8毫米、弧形凸起高度(m2)为1. 2-2. 8毫米。
4. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，包括铝合金压铸水箱下体(30)、铝合金板 冲压的水箱上体(l)，有对应螺孔(32)的水箱上体沿口紧固连接孔(6)，上下体之间有弹性密封材料(31)， 其特征在于中心距(k)为〉100 -120毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1.5-2.0毫米条件时，铝合金板上体沿口弧形凸 起高度(ml)为2.8-4. 5毫米；中心距(k)为〉80-100毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1.2-1. 8毫米条件时，铝合金板上体沿口弧形凸,高 度(ml)为2. 5-4.2毫米；中心距(k)为〉60-80毫米、上体铝合金板厚度(sl)为1. 0-1. 5毫米时，铝合金板上体沿口弧形凸起高度(ml) 为2.0-3.5毫米。
5. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，其特征在于铝合金压铸水箱下体(30) 的沿口上有嵌入密封胶圈的凹槽。
6. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，其特征在于金属板冲压的水箱上体(1) 的沿口上有向下扮边沿口 (12)，向下扮边沿口 (12)整圈包容水箱下体(30)的外圈。
7. 根据权利要求1或6所述一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，其特征在于 配合间隙h-O. 6-0.9毫米。
8. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，包括金属板上体、铝合金压铸下体， 其特征在于中心距(k)为>110-130毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为1. 0-1. 5毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)为6. 0-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 5-2. 9毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为2. 5-4. 8 毫米；中心距(k)为>90-110毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为0. 9-1. 1毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8. 0-9. 5 毫米、沿口厚度(s3)为5.8-6.5毫米、壳体壁厚度(s4)为2.65-2.82毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为 2. 0-3. 5毫米；中心距(k)为〉70-90毫米、上体镀铝锌钢板板厚(sl)为0.7-0.9毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8.2-9.3 毫米、沿口厚度(s3)为5. 5-6. 5毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 6-2. 7毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为1. 8-2. 8 毫米；中心距(k)为>110-130毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 9-1. 0毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)为6. 0-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 7-2. 9毫米条件时，弧形凸起高(ml)为2. 5-4. 5 毫米；中心距(k)为>90-110毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 7-0. 8毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为7. 8-9. 2毫 米、沿口厚度(s3)为5. 8-7. 0毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 65-2. 85毫米条件时,弧形凸起高度(ml)为2. 2-3. 8 毫米；中心距(k)为>70-90毫米、上体不锈钢板厚度(sl)为0. 5-0. 65毫米、下体压铸沿口宽度(s5)为8. 0-8. 5毫 米、沿口厚度(s3)为5. 5-6. 5毫米、壳体壁厚度(s4)为2. 62-2. 75毫米条件时，弧形凸起高度(ml)为2. 0-3. 2 毫米。
9. 根据权利要求1所述的一种单缸卧式蒸发式柴油机水箱，其特征在于水箱冲压壳体沿口表面上有 对应密封胶圈凹槽走向的向外凸起的加强筋，加强筋的截面凸出沿口表面R为0. 5-2. 8毫米。
10. —种单缸卧式蒸发式柴油机，包括机体、缸套、活塞、飞轮，其特征在于柴油机上安装有如权 利要求1至权利要求9中任一项权利要求所述的单缸卧式蒸发式柴油机水箱。
专利摘要一种水箱以及装有这种水箱的单缸卧式蒸发式柴油机。金属薄板制作上下体螺接水箱，壳体沿口受密封垫料挤压翘曲变形，相邻两个孔间压不紧易渗漏水。增螺孔量、缩小孔距、加厚金属板或增整圈压紧垫片，重量成本增加，不美观。本实用新型将金属板壳体相邻两孔间压出弧形凸起，形成预紧力，紧固压平沿口时，两孔中间得到更大压力，不增加成本，达到密封效果。应用本技术能设计更美观的单缸卧式蒸发式柴油机。
文档编号F01P3/04GK201212414SQ20082005797
公开日2009年3月25日 申请日期2008年5月4日 优先权日2008年5月4日
发明者蒋尧夫 申请人:蒋一民;蒋尧夫