一种高速船用柴油机围栏式气缸盖

1.本发明涉及柴油机气缸盖技术领域，具体为一种高速船用柴油机围栏式气缸盖。


背景技术：

2.很多高速船舶都会使用柴油机作为动力源泉，柴油机具有热效率高等突出优点。柴油机的气缸盖是柴油机的重要组成部分，气缸盖与气缸本体之间一般采用螺栓进行装配，装配后在缸体内形成活塞往复运动的密闭空间。由于燃油在气缸内燃烧时产生的压力、温度通常较高，所以需要气缸盖必须要有足够的强度、密封性和耐热性。
3.目前，柴油机气缸盖的厚度一般与缸体厚度相对应，结构强度低，无法承受较高的缸内爆压，导致发动机的冷启动能力、燃油经济性以及动力输出受到限制，同时，现有技术中的气缸盖，密封性也无法充分的得到保证；
4.基于此，我们提出了一种高速船用柴油机围栏式气缸盖。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高速船用柴油机围栏式气缸盖，具备强度高、密封性好的优点。
7.(二)技术方案
8.为实现上述强度高、密封性好的目的，本发明提供如下技术方案：一种高速船用柴油机围栏式气缸盖，包括气缸盖和可拆卸安装在气缸盖顶部的围栏，所述围栏上开设有摇臂轴安装孔，用于安装摇臂轴，所述摇臂轴上还安装进气门摇臂和排气门摇臂；
9.所述气缸盖的边缘处均匀开设有第一安装槽，所述围栏的边缘处均匀开设有与所述第一安装槽相对应的第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽内活动设置有安装螺栓，所述气缸盖和围栏通过安装螺栓可拆卸安装在气缸缸体上；
10.所述气缸盖底部的边缘处开设有锥形引导槽，所述气缸缸体的顶部固定安装有与所述锥形引导槽相对应的大直径可变形软筒。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述气缸盖的顶部环绕各个第一安装槽均固定设置有第一竖筒，所述围栏的底部环绕各个第二安装槽均开设有与所述第一竖筒相对应的第一引导槽。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述气缸盖底部的边缘处还开设有环形底槽，所述环形底槽的内顶壁上固定安装有空心橡胶圈，空心橡胶圈内设有金属环；
13.所述气缸缸体的顶部开设有与所述环形底槽相对应的环形顶槽。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述金属环是热胀冷缩的金属材质。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述围栏的边缘处均匀开设有若干个进水槽，所述气缸盖的边缘处均匀开设有若干个与所述进水槽相对应的下水槽；
16.若干个进水槽中，其中一个进水槽的顶端封闭并连接有出水装置；若干个下水槽
的末端均贯通连接有引水槽，若干个引水槽的末端通过弯管弯折流过气缸盖后相互连通。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述气缸盖的顶部环绕各个下水槽均固定设置有第二竖筒，所述围栏的底部环绕各个进水槽均开设有与所述第二竖筒相对应的第二引导槽。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述围栏的外周壁上还固定安装有外环，所述外环活动套设在气缸盖上。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述出水装置包括连通槽、冷却腔和出水孔，所述外环的内部形成有冷却腔，所述冷却腔的顶部与顶端封闭的进水槽之间通过连通槽相连通；
20.所述冷却腔的侧壁上还开设有出水孔。
21.作为本发明的一种优选技术方案，所述气缸盖内还埋设有环形集热罩。
22.(三)有益效果
23.与现有技术相比，本发明提供了一种高速船用柴油机围栏式气缸盖，具备以下有益效果：
24.1、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，在气缸盖上增设厚度方向的围栏，能够使气缸盖总体厚度尺寸较大，确保气缸盖的整体强度，能够承受更高的缸内爆压；将摇臂轴直接安装在围栏上，使得气缸盖的结构更加简单紧凑、定位精度高，同时装拆也更加的方便，便于后期的维护保养。
25.2、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，气缸盖安装到气缸缸体上时，大直径可变形软筒也逐渐插入到锥形引导槽中，并会在锥形引导槽的引导作用下逐渐变形，从而，通过大直径可变形软筒在锥形引导槽内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖与气缸缸体之间的密封性，有效防止气体渗漏。
26.3、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，气缸盖安装到气缸缸体上后，空心橡胶圈被夹持在气缸盖与气缸缸体(环形底槽与环形顶槽)之间，能够在一定程度上进一步的保证气缸盖与气缸缸体之间密封性；
27.随着气缸的运行，缸壁温度逐渐升高，空心橡胶圈内的金属环受热膨胀，直径变粗，从而能够撑起空心橡胶圈，使空心橡胶圈完全挤满环形底槽与环形顶槽之间的空间，从而能够有效的保证气缸盖与气缸缸体之间密封性，防止气体从气缸盖与气缸缸体之间渗漏。
28.4、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，围栏安装到气缸盖上时，第一安装槽与第二安装槽的位置相对应，便于通过安装螺栓安装整体，下水槽与进水槽的位置相对应，便于流通冷却液，对气缸盖进行冷却降温，使气缸盖能够承受更大的热应力变化范围。
29.5、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，围栏安装到气缸盖上时，第二竖筒也逐渐插入到第二引导槽中，并会在第二引导槽的引导作用下逐渐变形，从而，通过第二竖筒在第二引导槽内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖与围栏之间的密封性，防止冷却液从下水槽与进水槽之间的空隙中渗漏。
30.6、该高速船用柴油机围栏式气缸盖，冷却液从进水槽进入，流经下水槽、引水槽和弯管后，从顶端封闭的进水槽流出，在冷却液流动的过程中，能够对气缸盖进行有效的冷却，使气缸盖能承受更大的热应力变化范围；
31.从顶端封闭的进水槽流出的冷却液，通过连通槽又进入冷却腔，最终从出水孔排出，冷却腔内流动的冷却液能够对气缸盖的周壁进行冷却降温，配合集热罩的集热效果，能够有效消弭大部分热量。
附图说明
32.图1为本发明整体结构的立体示意图；
33.图2为本发明第一安装槽和第二安装槽部分的剖视图；
34.图3为本发明图2中a处的放大示意图；
35.图4为本发明下水槽和进水槽部分的剖视图；
36.图5为本发明气缸盖部分的放大示意图；
37.图6为本发明围栏部分的剖视图；
38.图7为本发明第二竖筒变形后的示意图。
39.图中：1、气缸盖；2、第一安装槽；3、围栏；4、第二安装槽；5、锥形引导槽；6、大直径可变形软筒；7、第一竖筒；8、第一引导槽；9、环形底槽；10、空心橡胶圈；11、金属环；12、下水槽；13、进水槽；14、引水槽；15、第二竖筒；16、第二引导槽；17、外环；18、冷却腔；19、连通槽；20、集热罩；21、出水孔。
具体实施方式
40.实施例：
41.请参阅图1-图7，一种高速船用柴油机围栏式气缸盖，包括气缸盖1和可拆卸安装在气缸盖1顶部的围栏3，围栏3上开设有摇臂轴安装孔，用于安装摇臂轴，摇臂轴上还安装进气门摇臂和排气门摇臂；
42.在气缸盖1上增设厚度方向的围栏3，能够使气缸盖1总体厚度尺寸较大，确保气缸盖1的整体强度，能够承受更高的缸内爆压；将摇臂轴直接安装在围栏3上，使得气缸盖1的结构更加简单紧凑、定位精度高，同时装拆也更加的方便，便于后期的维护保养；
43.气缸盖1的边缘处均匀开设有第一安装槽2，围栏3的边缘处均匀开设有与第一安装槽2相对应的第二安装槽4，第一安装槽2和第二安装槽4内活动设置有安装螺栓，气缸盖1和围栏3通过安装螺栓可拆卸安装在气缸缸体上，既能够保证气缸盖1和围栏3与气缸缸体之间的稳定连接，同时也便于后期的拆卸维护保养，提高了使用效果；
44.气缸盖1底部的边缘处开设有锥形引导槽5，气缸缸体的顶部固定安装有与锥形引导槽5相对应的大直径可变形软筒6，气缸盖1安装到气缸缸体上时，大直径可变形软筒6也逐渐插入到锥形引导槽5中，并会在锥形引导槽5的引导作用下逐渐变形，从而，通过大直径可变形软筒6在锥形引导槽5内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖1与气缸缸体之间的密封性，有效防止气体渗漏；
45.气缸盖1的顶部环绕各个第一安装槽2均固定设置有第一竖筒7，围栏3的底部环绕各个第二安装槽4均开设有与第一竖筒7相对应的第一引导槽8，气缸盖1安装到气缸缸体上时，第一竖筒7也逐渐插入到第一引导槽8中，并会在第一引导槽8的引导作用下逐渐变形，从而，通过第一竖筒7在第一引导槽8内的变形插入，能够有效保证气缸盖1与围栏3之间的连接强度；
46.气缸盖1底部的边缘处还开设有环形底槽9，环形底槽9的内顶壁上固定安装有空心橡胶圈10，空心橡胶圈10内设有金属环11，气缸缸体的顶部开设有与环形底槽9相对应的环形顶槽，在本实施例中，金属环11是热胀冷缩的金属材质，如铜、钢、铁等；
47.气缸盖1安装到气缸缸体上后，空心橡胶圈10被夹持在气缸盖1与气缸缸体(环形底槽9与环形顶槽)之间，能够在一定程度上进一步的保证气缸盖1与气缸缸体之间密封性；
48.随着气缸的运行，缸壁温度逐渐升高，空心橡胶圈10内的金属环11受热膨胀，直径变粗，从而能够撑起空心橡胶圈10，使空心橡胶圈10完全挤满环形底槽9与环形顶槽之间的空间，从而能够有效的保证气缸盖1与气缸缸体之间密封性，防止气体从气缸盖1与气缸缸体之间渗漏；
49.围栏3的边缘处均匀开设有若干个进水槽13，气缸盖1的边缘处均匀开设有若干个与进水槽13相对应的下水槽12，若干个进水槽13中，其中一个进水槽13的顶端封闭并连接有出水装置；
50.若干个下水槽12的末端均贯通连接有引水槽14，若干个引水槽14的末端通过弯管弯折流过气缸盖1后相互连通；
51.围栏3安装到气缸盖1上时，一方面第一安装槽2与第二安装槽4的位置相对应，便于通过安装螺栓安装整体；
52.另一方面，下水槽12与进水槽13的位置也相对应，此时可以通过进水槽13通入冷却液，利用冷却液的流通对气缸盖1进行冷却降温，使气缸盖1能够承受更大的热应力变化范围；
53.冷却液从进水槽13进入，流经下水槽12、引水槽14和弯管后，从顶端封闭的进水槽13流出，在冷却液流动的过程中，能够对气缸盖1进行有效的冷却，使气缸盖1能承受更大的热应力变化范围；
54.气缸盖1的顶部环绕各个下水槽12均固定设置有第二竖筒15，围栏3的底部环绕各个进水槽13均开设有与第二竖筒15相对应的第二引导槽16；
55.围栏3安装到气缸盖1上时，第二竖筒15也逐渐插入到第二引导槽16中，并会在第二引导槽16的引导作用下逐渐变形，从而，通过第二竖筒15在第二引导槽16内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖1与围栏3之间的密封性，防止冷却液从下水槽12与进水槽13之间的空隙中渗漏；
56.围栏3的外周壁上还固定安装有外环17，外环17活动套设在气缸盖1上，在本实施例中，出水装置包括连通槽19、冷却腔18和出水孔21，外环17的内部形成有冷却腔18，冷却腔18的顶部与顶端封闭的进水槽13之间通过连通槽19相连通，冷却腔18的侧壁上还开设有出水孔21；
57.从顶端封闭的进水槽13流出的冷却液，通过连通槽19又进入冷却腔18，最终从出水孔21排出，冷却腔18内流动的冷却液能够对气缸盖1的周壁进行冷却降温，在本实施例中，气缸盖1内还埋设有环形集热罩20，配合集热罩20的集热效果和外环17的冷却效果，能够有效消弭大部分热量；
58.在本实施例中，集热罩20的作用是吸收热量，其还可通过铜片延伸至外部，直接与外环17相接触，进一步的提高了冷却效果；
59.在本实施例中，大直径可变形软筒6、第一竖筒7和第二竖筒15是金属或橡胶材质，
能够进行变形，选择橡胶的话，其密封效果优异，稳定连接效果可能稍弱，选择金属的话，其密封效果、稳定连接效果均十分优异，但后期的拆卸可能较为困难，根据实际需要选择即可，当然也可选用其他材质。
60.本发明的工作原理及使用流程：
61.在气缸盖1上增设厚度方向的围栏3，能够使气缸盖1总体厚度尺寸较大，确保气缸盖1的整体强度，能够承受更高的缸内爆压；将摇臂轴直接安装在围栏3上，使得气缸盖1的结构更加简单紧凑、定位精度高，同时装拆也更加的方便，便于后期的维护保养；
62.气缸盖1安装到气缸缸体上时，大直径可变形软筒6也逐渐插入到锥形引导槽5中，并会在锥形引导槽5的引导作用下逐渐变形，从而，通过大直径可变形软筒6在锥形引导槽5内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖1与气缸缸体之间的密封性，有效防止气体渗漏；
63.气缸盖1安装到气缸缸体上后，空心橡胶圈10被夹持在气缸盖1与气缸缸体(环形底槽9与环形顶槽)之间，能够在一定程度上进一步的保证气缸盖1与气缸缸体之间密封性；
64.随着气缸的运行，缸壁温度逐渐升高，空心橡胶圈10内的金属环11受热膨胀，直径变粗，从而能够撑起空心橡胶圈10，使空心橡胶圈10完全挤满环形底槽9与环形顶槽之间的空间，从而能够有效的保证气缸盖1与气缸缸体之间密封性，防止气体从气缸盖1与气缸缸体之间渗漏；
65.围栏3安装到气缸盖1上时，一方面第一安装槽2与第二安装槽4的位置相对应，便于通过安装螺栓安装整体；另一方面下水槽12与进水槽13的位置相对应，便于流通冷却液，对气缸盖1进行冷却降温，使气缸盖1能够承受更大的热应力变化范围；
66.围栏3安装到气缸盖1上时，第二竖筒15也逐渐插入到第二引导槽16中，并会在第二引导槽16的引导作用下逐渐变形，从而，通过第二竖筒15在第二引导槽16内的变形插入，一方面能够保证连接强度，使连接更加稳定，另一方面也能够保证气缸盖1与围栏3之间的密封性，防止冷却液从下水槽12与进水槽13之间的空隙中渗漏；
67.冷却液从进水槽13进入，流经下水槽12、引水槽14和弯管后，从顶端封闭的进水槽13流出，在冷却液流动的过程中，能够对气缸盖1进行有效的冷却，使气缸盖1能承受更大的热应力变化范围；
68.从顶端封闭的进水槽13流出的冷却液，通过连通槽19又进入冷却腔18，最终从出水孔21排出，冷却腔18内流动的冷却液能够对气缸盖1的周壁进行冷却降温，配合集热罩20的集热效果，能够有效消弭大部分热量。