一种船用发动机及燃气机水冷排气管的制作方法

1.本实用新型属于机械领域，涉及一种水冷排气管，尤其涉及一种船用发动机及燃气机水冷排气管。


背景技术：

2.众所周知，船用发动机及燃气机在使用过程中，因为船上空间比较狭小，发动机及燃气机排出的高温气体容易造成船舱等地方温度不断升高，一方面不利于船员的工作，另一方面也会造成发动机及燃气机的工作环境恶劣。为了改善这种状况，行业内常用的方法是使用水冷排气管，通过外循环海水降低排气温度，进而改善发动机及燃气机的工作环境。已有不少企业采用结构不同的水冷排气管应用到船用发动机及燃气机上，取得了一定的效果。
3.国家知识产权局2015年08月12日公布的发明专利申请“一种船用柴油发动机水冷排气管”,申请号为：2015102431340，公布号为：cn 104832261a；申请日为：2015年05月13日。公开了一种船用柴油发动机水冷排气管。这种水冷排气管包括：壳体和穿插设置在壳体内的排烟管道，排烟管道作为排烟口的一端伸出壳体外部，排烟管道和壳体之间的腔室形成冷却水道，壳体上设有与冷却水道连通的进水口和出水口，经过该水冷排气管后，排烟口的温度得到有效降低。这种水冷排气管大多用在小型船用发动机上，而对于大中型船用发动机及燃气机，这种水冷排气管使用效果不很明显。同时，不同的生产厂家由于生产的发动机或燃气机排气结构的不同，水冷排气管的结构也会有不同，为满足市场配套需求，提供一种可以适用于大中型船用柴油机和船用燃气机的水冷排气管是完全必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、使用可靠的水冷排气管，满足大中小型船用柴油机和船用燃气机的配套。
5.本实用新型可以通过以下技术方案达到上述目的：一种船用发动机及燃气机水冷排气管，包括：u形排气腔、 v形排气腔、外循环水腔；第一清砂孔、第二清砂孔、第三清砂孔、第四清砂孔、第五清砂孔；第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、防腐锌棒安装孔；燃气机用海水出水口、海水进水口、柴油机用海水出水口、增压器连接口、单缸排温传感器安装孔；水冷排气管为内设三层水腔的整体薄壁管筒, 水冷排气管内自上而下依次为u形排气腔、 v形排气腔、外循环水腔，水冷排气管上分别设置有第一清砂孔、第二清砂孔、第三清砂孔、第四清砂孔、第五清砂孔，第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔，防腐锌棒安装孔、燃气机用海水出水口、海水进水口、柴油机用海水出水口、增压器连接口、单缸排温传感器安装孔。
6.所述第一清砂孔设置在水冷排气管底部右侧、第二清砂孔设置在水冷排气管底部中间、第三清砂孔设置在水冷排气管背面的中间、第四清砂孔设置在水冷排气管上面的右侧并与第一清砂孔对称、第五清砂孔设置在水冷排气管的侧面，左、右两边各一个相互对称。
7.所述第一安装孔设置在水冷排气管底部左侧靠近防腐锌棒安装孔，防腐锌棒安装孔设置在水冷排气管底部左侧，第二安装孔设置在水冷排气管上面右侧靠近第四清砂孔，第三安装孔设置在水冷排气管的侧面，左、右两边各一个相互对称。
8.所述第一安装孔、防腐锌棒安装孔、第二安装孔、第三安装孔分布在水冷排气管上、下、左、右四个表面关于中心对称。
9.所述防腐锌棒安装孔与第一清砂孔、第二清砂孔处于水冷排气管上同一水平线，燃气机用海水出水口设置在水冷排气管背面左侧、海水进水口设置在水冷排气管背面右侧、柴油机用海水出水口设置在水冷排气管上面左侧与第四清砂孔处于同一水平线，增压器连接口设置在水冷排气管上面中间，单缸排温传感器安装孔设置在与柴油机缸盖相连接的排气歧管法兰上，每个法兰上都有一个单缸排温传感器安装孔。
10.本实用新型采用上述技术方案后可达到以下积极效果：本实用新型整体式的水冷排气管通过结构变化可以满足发动机及燃气机性能需求的同时，也减少了水冷排气管分装的工作，降低人力成本。还能够避免因为安装问题造成的水冷排气管漏水。预留两个海水出水口，可以满足船用燃气机和船用柴油机的不同使用需求，有效减少了零件种类，为零件采购和零件储备以及零件管理，减少了工作量。
附图说明
11.图1为本实用新型一种船用发动机及燃气机水冷排气管的主视结构示意图；
12.图2为本实用新型一种船用发动机及燃气机水冷排气管的主视剖面结构示意图；
13.图3为本实用新型一种船用发动机及燃气机水冷排气管的仰视结构示意图；
14.图4为本实用新型一种船用发动机及燃气机水冷排气管的后视结构示意图；
15.图5为本实用新型一种船用发动机及燃气机水冷排气管的侧视部结构示意图；
16.图6为本实用新型船用发动机及燃气机水冷排气管与缸盖结合面的局部结构示意图。
17.图中：a.u形排气腔、 b.v形排气腔、c.外循环水腔：1.第一清砂孔、2.第二清砂孔、3.第一安装孔、4.防腐锌棒安装孔、5.燃气机用海水出水口、6.第三清砂孔、7.海水进水口、8.柴油机用海水出水口、9.增压器连接口、10.第二安装孔、11.第四清砂孔、12.第三安装孔、13.第五清砂孔；14.单缸排温传感器安装孔。
具体实施方式
18.下面结合附图及实例对本实用新型做进一步的描述。如图1~6所示：
19.一种船用发动机及燃气机水冷排气管，包括：u形排气腔a、 v形排气腔b、外循环水腔c：第一清砂孔1、第二清砂孔2、第三清砂孔6、第四清砂孔11、第五清砂孔13；第一安装孔3、第二安装孔10、第三安装孔12、防腐锌棒安装孔4；燃气机用海水出水口5、海水进水口7、柴油机用海水出水口8、增压器连接口9、单缸排温传感器安装孔14；水冷排气管为内设三层水腔的整体薄壁管筒, 薄壁厚度5mm。 水冷排气管内自上而下依次为u形排气腔a、 v形排气腔b、外循环水腔c。u形排气腔a、 v形排气腔b管壁呈圆弧状设计，有利于气体排放进入柴油机增压器。同时圆弧状的设计也可以让气管的体积更小贴合气流方向，避免排气不畅。u形排气腔a连接柴油机的第二缸和第三缸，排出这两缸的燃烧废气；v形排气腔b连接柴油机
第一缸第四缸，排出这两缸的燃烧废气。u形排气腔a和v形排气腔b在增压器连接口9处连通构成一个整体。外循环水腔c的外形呈长方体的形状，内部包裹u形排气腔a和v形排气腔b的管壁，外循环水腔c在气腔壁和水腔壁之间充满水后，可以让水全面包裹u形排气腔a和v形排气腔b的管壁，可有效降低排气温度和排气管温度，同时全面被包裹的气腔壁也能避免热量不均匀炸膛的危险。
20.水冷排气管上分别设置有第一清砂孔1、第二清砂孔2、第三清砂孔6、第四清砂孔11、第五清砂孔13，第一安装孔3、第二安装孔10、第三安装孔12，防腐锌棒安装孔4、燃气机用海水出水口5、海水进水口7、柴油机用海水出水口8、增压器连接口9、单缸排温传感器安装孔14。本实施例中，海水进水口7高出管壁本体18mm，呈类菱形结构，整机装配的时候连接空气冷却器。同理，柴油机用海水出水口8高出管壁本体26mm，燃气机用海水出水口5高出管壁本体18mm也呈类菱形结构，连接海水淡水交换器用。通过海水淡水交换器、空气冷却器、水冷排气管及相关管路共同构成了船用柴油机的外循环水路，保证了船用柴油机的热交换正常进行。把外循环水出水孔设计为高于或等于进水孔的位置，可以避免海水进入水冷排气管水量过少的情况下直接流出，不能达成水冷排气管的冷却目的。
21.所述第一清砂孔1设置在水冷排气管底部右侧、第二清砂孔2设置在水冷排气管底部中间、第三清砂孔6设置在水冷排气管背面的中间、第四清砂孔11设置在水冷排气管上面的右侧并与第一清砂孔1对称、第五清砂孔13设置在水冷排气管的侧面，左、右两边各一个相互对称。各个清砂孔在水冷排气管表面有空位的地方尽量分布在各个表面。本实施例中，铸造厚度高出水冷排气管本体7mm，清砂孔直径35mm，成品的水冷排气管清砂孔处装上直径35 mm的碗形塞片封堵。用以方便铸造完成后的砂芯清理工作。
22.所述第一安装孔3设置在水冷排气管底部左侧靠近防腐锌棒安装孔4的地方，防腐锌棒安装孔4设置在水冷排气管底部的左侧，第二安装孔10设置在水冷排气管上面右侧靠近第四清砂孔11，第三安装孔12设置在水冷排气管的侧面，左、右两边各一个相互对称。第一安装孔3、防腐锌棒安装孔4、第二安装孔10、第三安装孔12分布在水冷排气管上、下、左、右四个表面关于中心对称。清砂孔在排气管表面有空位的地方尽量分布在各个表面，用以方便铸造完成后的砂芯清理工作。安装孔用于安装排气管防护罩，避免发动机工作过程中水冷排气管对周围的工作人员造成烫伤等危险。
23.所述防腐锌棒安装孔4与第一清砂孔1、第二清砂孔2处于水冷排气管上同一水平线，燃气机用海水出水口5设置在水冷排气管背面左侧、海水进水口7设置在水冷排气管背面右侧、柴油机用海水出水口8设置在水冷排气管上面左侧与第四清砂孔11处于同一水平线，增压器连接口9设置在水冷排气管上面中间，单缸排温传感器安装孔14设置在与柴油机缸盖相连接的排气歧管法兰上，每个法兰上都有一个单缸排温传感器安装孔14。每个排气歧管法兰面上的细牙螺纹孔用于安装排温传感器，实时监测单缸排气温度，用于判别发动机是否有缺缸等问题出现。排气系统压力高，采用细牙螺纹可以有效防止传感器安装孔漏气。
24.最后应当说明的是：以上所述内容仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的全部内容。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了比较详细的说明，但对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因此，凡在本实用新型的思路启示之内所作
出的非实质性的形式修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。