专利名称：一种船用柴油机上的缸盖出水管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船用柴油机，特别是涉及到船用柴油机上的缸盖出水管。
背景技术：
缸盖出水管位于柴油机气缸盖上，用于缸套冷却水的排放以及排气阀的冷却，为了控制流速，在管系中配有节流孔板。管系中的接座用于温度计的安装，以便获得冷却水的温度数据。现有技术的缸盖出水管构造如图1所示，其结构组成是出水总管分成了第一缸盖出水管1’和第二缸盖出水管5’两个部分，两个部分采用法兰连接，法兰连接面之间配有节流孔板。其中第一缸盖出水管1’的另一端通过法兰连接一个波纹软管2’，在第一缸盖出水管1’侧壁连接有第一支管4’，第二缸盖出水管5’的侧壁设有第二支管3’，两个支管用于排气阀冷却。在长期的生产实践中，我们发现6S50MC_C、5S60MC等机型的船用柴油机上上述结构的缸盖出水管存在无法预制、波纹管不对中、支管容易振裂等问题，通过综合各种情况， 我们对现有情况进行了分析。第一、现有技术中的缸盖出水管设计无法预制，需要在台位上较管。由于管子属于大件连接面的管子，而且刚性连接过多，对尺寸精度的要求较高。由于设计余量小，管子过多，焊接变形等因素导致管子连接起来同轴性不好，易出现偏差，预装无法准确定位，使得缸盖出水管多处需要现场较管，延长了柴油机的生产周期。第二、现有技术中缸盖出水管设计的刚性连接件过多，波纹管以及支管长度过短，
导致管子应力集中，极易发生断裂。由于波纹管长度过短，吸收拉伸，弯曲变形的能力较小。
再加上对中难度大、管子位置的偏差，导致波纹管及其焊接法兰所受应力过大，极易发生断 m农。第三、S50MC-C型号的缸盖出水管设计的支管存在着应力过大，管子及其焊接处容易破裂的问题。由于支管长度比较短，微小的加工误差会被放大，使得安装难度加大，同时增加了支管的应力集中。在柴油机工作的过程中，由于振动引起的变形，会使支管很容易出现破裂。
发明内容本实用新型缸盖出水管的目的为克服上述现有技术中存在的不足，提供一种船用柴油机上的缸盖出水管，采用新的结构形式，除满足使用功能外，还提高了工作的可靠性， 使缸盖出水管可以实现预装，以减短柴油机的生产周期。为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下一种船用柴油机上的缸盖出水管，其特点在于，该缸盖出水管包括有沿进水方向设置的出水总管和金属波纹管以及连接于出水总管上的第一支管和第二支管，所述的出水总管与金属波纹管通过法兰相连接，在所述出水总管的侧壁上伸出带有法兰的支管，该支管通过其端部的法兰连接至第一支管，所述的出水总管侧壁焊接固定有第二支管。在本实用新型中，在所述的出水总管上支管的前端设有节流螺塞。在本实用新型中，所述的节流螺塞位于第一支管和第二支管中间位置的出水总管上。基于上述技术方案，本实用新型的缸盖出水管与现有技术相比具有如下技术优点。本实用新型的缸盖出水管通过对车间内装配的5S60MC-73#、5S60MC-67#、 6S50MCC-108#型号的船用柴油机进行试验、观察、记录。改制的缸盖出水管功能正常，能正常预制，可容错性高，解决了台位上动火、波纹管不对中、破裂、管子破裂等问题，同时提高了工作的可靠性，也使缸盖出水管的预装可以实现，减短了柴油机的生产周期。
图1是现有技术中船用柴油机上缸盖出水管的结构示意图。图2是本实用新型的船用柴油机上缸盖出水管的结构示意图。图3是本实用新型的船用柴油机上缸盖出水管的节流螺塞放大示意图。图4是专利论证部分金属波纹管偏差情况一尺寸约束示意图。图5是专利论证部分金属波纹管偏差情况二尺寸约束示意图。
具体实施方式
下面我们结合附图和具体的实例来对本实用新型的船用柴油机上缸盖出水管的结构和使用状况进行详细阐述，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。请看图2，图2是本实用新型的船用柴油机上缸盖出水管的结构示意图。由图可知，本实用新型的船用柴油机上的缸盖出水管在结构上包括有沿进水方向设置的出水总管 1和金属波纹管2以及连接于出水总管1上的第一支管3和第二支管4，所述的出水总管1 与金属波纹管2通过法兰相连接，在所述出水总管1的侧壁上伸出带有法兰的支管，该支管通过其端部的法兰连接至第一支管3，所述的出水总管1侧壁焊接固定有第二支管4。在本实用新型设计中，在所述的出水总管4上支管的前端设有节流螺塞5。在本实用新型设计中，所述的节流螺塞5位于第一支管3和第二支管4中间位置的出水总管1上。本实用新型设计在保证实现原有功能的基础上，对原有缸盖出水管的管子进行简化，将两根缸盖出水管简化为一根，减少组合管造成的偏差、取消较管。由于取消了原有两根出水管之间的节流孔板，现改为采用可调式的节流螺塞，如图3。其位置同样位于两根支管之间起到节流的作用。本实用新型设计采用了加长设计的波纹管，将原先的波纹软管更改为疲劳强度更好的金属波纹管。由于采用软管设计，可以极大地吸收由于波纹管不对中，以及柴油机工作中振动引起的变形应力。同时允许管子存在一定的偏差，提高了预装的可靠性。船用柴油机的6S50MC-C机型在缸盖出水管的结构形式更改以后，使得缸盖出水管具有更强的补偿能力，能够弥补由于缸盖出水管过短引起的应力集中，不易安装等问题， 提高了缸盖出水管上支管的工作可靠性和使用寿命。[0027]通过金属波纹管的实验，可以得出金属波纹管的最小弯曲半径，即与直线状配管保持相同的压力性能时，金属波纹管所能允许的最小弯曲半径。下面，我们在保证静态情况下的最小弯管半径为120mm的基础上，通过两种情况， 对金属波纹管的可靠性进行讨论。情况一假设缸盖出水管的尺寸没有偏差，不存在金属波纹管不对中的问题。金属波纹管在y方向上的尺寸为551mm，在ζ向的尺寸为202mm。先假定金属波纹管弯曲半径为120mm，通过UG模拟，UG测量出金属波纹管的长度为701. 5mm。再假定弯曲半径为130mm，通过同样的方法得出金属波纹管的长度为697. 2mm。由此得知，金属波纹管长度为700mm时，最小弯管半径介于120mm到130mm之间，符合船用柴油机的设计要求。相关尺寸约束示意图参见图4。情况二 假定金属波纹管存在对中问题，即有χ向的偏差。假定静态下偏差不会影响波纹管总长，偏差值为W，偏差直接影响的尺寸为直段部分。我们通过偏差对弯管半径的影响来讨论金属波纹管的可靠性。通过虚线构造等边直角三角形，斜边的尺寸为1. 41 ，则直段部分的尺寸增加了 0. 41 ，因此会造成弯管半径的变化。相关尺寸约束示意图参见图5。通过情况第一种情况的方法，取不同的w值和弯管半径值，我们可以得出表1数据。由下表可以得出，金属波纹管长度为700mm，w = 5时，弯管半径接近130mm，w = 10时， 弯管半径接近135mm，w = 15时，接近140mm。由此可知，偏差w越大，金属波纹管的弯管半径越大，均大于最小弯管半径120mm，满足设计要求。
权利要求1.一种船用柴油机上的缸盖出水管，其特征在于，该缸盖出水管包括有沿进水方向设置的出水总管(1)和金属波纹管(2)以及连接于出水总管(1)上的第一支管(3)和第二支管(4)，所述的出水总管(1)与金属波纹管(2)通过法兰相连接，在所述出水总管(1)的侧壁上伸出带有法兰的支管，该支管通过其端部的法兰连接至第一支管(3)，所述的出水总管 (1)侧壁焊接固定有第二支管(4)。
2.根据权利要求1所述的一种船用柴油机上的缸盖出水管，其特征在于，在所述的出水总管(1)上支管的前端设有节流螺塞(5)。
3.根据权利要求2所述的一种船用柴油机上的缸盖出水管，其特征在于，所述的节流螺塞(5)位于第一支管(3)和第二支管(4)中间位置的出水总管(5)上。
专利摘要本实用新型公开了一种船用柴油机上的缸盖出水管，该缸盖出水管包括有沿进水方向设置的出水总管和金属波纹管以及连接于出水总管上的第一支管和第二支管，所述的出水总管与金属波纹管通过法兰相连接，在所述出水总管的侧壁上伸出带有法兰的支管，该支管通过其端部的法兰连接至第一支管，所述的出水总管侧壁焊接固定有第二支管，在所述的出水总管上支管的前端设有节流螺塞。本实用新型的缸盖出水管功能正常，并且能正常预制，可容错性高，解决了台位上动火、波纹管不对中、破裂、管子破裂等问题。
文档编号F02F1/40GK201972802SQ201120027699
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者周秀亚, 李一旻, 班黎刚 申请人:沪东重机有限公司