專利名稱：單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)式水冷柴油機，尤其涉及蒸發(fā)式單缸水冷柴油機的冷 卻水箱。
技術背景冷卻水箱在蒸發(fā)式單缸水冷柴油機上是一個極其關鍵的部件，其質量的好 壞直接影響到柴油機能否正常工作，柴油機的輸出功率、油耗、機溫、工作平 穩(wěn)性、使用壽命等技術性能都與冷卻有關，長期以來，人們在柴油機的設計、 制造、使用過程中，要求柴油機冷卻水箱必須滿足如下技術條件具有優(yōu)良的 散熱性、耐高溫、耐振動、耐沖擊，防腐抗氧化，既要重量輕，又要有足夠的 強度，還要防滲透。因此在柴油機冷卻水箱的設計選材上，人們公認的設計制 造方案有如下三種 —① 用鋁合金整體澆鑄成型、機械加工、表面涂裝、水壓試驗的生產路線；② 用鑄鐵整體澆鑄成型、機械加工、表面涂裝、水壓試驗的生產路線；③ 用鋼板分體沖壓、焊接、表面涂裝、水壓試驗的生產路線。優(yōu)先選用①方案，因為鋁合金不僅散熱性能好，耐高溫、耐振動、耐沖擊，防 腐抗氧化，重量輕，而且便于澆鑄成形，成品率較高，便于涂裝油漆，外觀光 滑，機械性能好，能較好地滿足冷卻水箱的上述要求，但其價格較高。為了進 一步降低柴油機的生產成本，適應市場低價競爭，柴油機生產企業(yè)普遍放棄了 鋁合金水箱的生產，改用價格低廉的鑄鐵水箱。由于鑄鐵水箱與鋁合金水箱的 生產工藝及加工設備是通用的，不需要增添新的加工設備就能同線生產，因此 人們都在原有生產線的基礎上將鋁合金毛坯改為鑄鐵毛坯；實踐證明將鋁合金 冷卻水箱改為鑄鐵水箱除了增加了柴油機重量外，對于柴油機的各性能沒有產 生實質影響，因此，目前有90%以上的單缸水冷柴油機都采用鑄鐵水箱。雖說鋼 板水箱的綜合條件優(yōu)于鑄鐵水箱，但由于其生產工藝和生產設備與鋁合金水箱
相差很大，要用鋼板加工成柴油機冷卻水箱的一次性投入較大，而且綜合成本 也比鑄鐵水箱高，因此鋼板柴油機冷卻水箱使用很少，用鋼板做成柴油機冷卻 水箱，雖然重量比鑄鐵水箱輕(因為壁薄)，但必須分體沖制，然后進行焊接， 若焊接不好，或在使用過程中因振動導致焊縫振裂都會漏水，從而影響柴油機 正常工作，因此這一方案沒有得以推廣。通過專利檢索和國內外市場信息調査， 到目前為止，國內外還沒見到用于蒸發(fā)式水冷柴油機上的塑料冷卻水箱。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱。 本發(fā)明的另一目的是提供單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱的生產方法。 一種蒸發(fā)式水冷柴油機塑料冷卻水箱，由上體、下體組成，上體由頂板和 壁體組成，在頂板的上端設有外凸的散熱加水孔，在相對油箱一側的頂面設有 兩個用于固定油箱的連接凸臺， 一只為通孔凸臺，一只為螺孔凸臺，上體的壁 體截面形狀與下體的壁體截面形狀相對應，在上體內腔中設有加強筋；所述下 體由殼體、襯墊板、吊環(huán)螺母復合壓鑄而成，在下體的底部設有機體連接臺階， 在相對油箱一側的底側面，設有吊環(huán)搭子，在機體連接臺階面上設有一個與機 體水道相通的圓方孔和四個連接孔，所述襯墊板嵌壓在機體連接臺階內，吊環(huán) 螺母嵌壓在吊環(huán)搭子內，在下體的內腔設有加強筋；上體與下體通過焊接方式 水密性固定成一體；上體和下體的材質均為復合塑料。進一步，在水箱上體的固定油箱的螺孔凸臺內嵌有油箱螺母。 所述復合塑料主份包括工程塑料和玻璃纖維，且兩者的重量百分比分別為-工程塑料60% 99%;玻璃纖維1% 40%。 優(yōu)選配比為工程塑料80% 95%;玻璃纖維5% 20%。 所述工程塑料為尼龍66。本發(fā)明的生產方法包括如下步驟① 混和烘干，按配比稱取工程塑料和玻璃纖維，混合均勻并烘干；② 模塑成型，用上體模、下體模在注塑機上壓鑄成型，在壓鑄過程中準確放入 襯墊板或吊環(huán)螺母或油箱螺母；(D去毛刺飛邊；④ 上體和下體合體焊接；⑤ 打磨焊縫；⑥ 水壓試驗；⑦ 噴涂油漆。由于柴油機冷卻水箱采用了工程塑料和玻璃纖維的復合，并增加了襯墊板、 油箱螺母、吊環(huán)螺母，將水箱分上體和下體分別壓注成型后再進行密封性焊接， 可大批量流水線式高效作業(yè)加工，所生產出的塑料水箱的耐高溫性，耐振動、 耐沖擊性，防腐抗氧化性，防滲透性，機械強度等綜合性能指標都能很好地滿 足柴油機水箱要求，塑料水箱的重量只鑄鐵水箱的1/6，耐沖擊、抗振動疲勞指 標遠遠優(yōu)越于現(xiàn)有水箱產品。人們最擔心的是柴油機裝上該水箱后，柴油機會 不會因其散熱性影響整機的正常運行，機溫、輸出功率、油耗、可靠性、水箱 表面溫度會不會變化很大，導致柴油機運行成本升高，為此，申請人在金壇市 峨嵋柴油機廠進行了相關試驗，選用R170型水冷柴油機做試驗， 一臺為鑄鐵水 箱，另一臺為本發(fā)明的塑料水箱，在輸出功率為3kW/h，轉速為2600r/min的運 行條件下進行試驗，連續(xù)試驗運行12小時，具體試驗檢測結果如下表序號檢測項目內容R170 (鑄鐵水箱)R170 (塑料水箱)1水箱表面溫度97.化91. 3。C2耗油量12. 38千克12. 34千克3耗水量99. 60千克104. 9千克4機溫87. rc86. 9°C5停機次數006水箱自身特性比較水箱自重4040克675克水箱容積(外形尺寸相同)275立方毫米325立方毫米試驗檢測結果表明蒸發(fā)式水冷柴油機配裝這種塑料水箱后，柴油機能正 常工作，柴油機的機溫、輸出功率、油^#^鍵技^ 與鑄鐵水箱柴^*機相 比都很接近，沒有質的變化，而水箱表面溫度比鑄鐵水箱表面溫度低，用水量比鑄鐵水箱高5. 3%左右。由此可知，用本發(fā)明作為單缸水冷柴油機冷卻水箱是很 適合的，它克服了長期以來人們在單缸水冷柴油機冷卻水箱選材上的技術偏見， 成功地采用工程塑料和玻璃纖維的復合，通過模壓、焊接方法獲得整體冷卻水 箱，不僅柴油機能正常工作，而且柴油機的機溫、輸出功率、油耗等關鍵技術 指標與鑄鐵水箱柴油機相比都很接近，水箱表面溫度、水箱自重、水箱容積都 比鑄鐵水箱好，僅僅是用水量比鑄鐵水箱略高一點，不會增加使用費用，本發(fā) 明與鑄鐵水箱或鋁合金水箱相比，其綜合成本要低得多，綜合經濟效益顯著。


圖l為本發(fā)明的結構示意圖；圖2、圖3為圖1中下體的結構示意圖；其中，圖3為圖2的俯視圖；圖4 圖6為圖1中上體的結構示意圖；其中，圖4為圖5的仰視圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為本發(fā)明的生產工藝流程圖；圖中卜上體；11-頂板；12-壁體；13_散熱加水孔；14-通孔凸臺；15-螺孔凸臺；16-加強筋；17-油箱螺母；2-下體；2卜殼體；22-襯墊板； 23-吊環(huán)螺母；24-臺階面；25-吊環(huán)搭子；26-圓方孔；27-連接孔；28-加強筋；3-加水漏斗；4-水標。
具體實施方式
下面結合

本實用新型的
具體實施例方式實施例如附圖1 6所示，所述單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，由上體l、下體2、加水漏斗3、水標4組成，上體l由頂板11和壁體12組成，上體l和 下體2由70%的尼龍66和30%的玻璃纖維混合物模壓而成，在頂板11的上端設 有外凸的散熱加水孔13，在相對油箱一側的頂面設有兩個用于固定油箱的連接 凸臺， 一只為通孔凸臺14， 一只為螺孔凸臺15，在螺孔凸臺15內嵌有油箱螺 母17，上體1的壁體12的截面形狀與下體2的壁體截面形狀相對應，在上體1 內腔中設有加強筋16;所述下體2由殼體21、襯墊板22、吊環(huán)螺母23復合
鑄而成，在下體2的底部設有與機體連接的臺階面24,在相對油箱一側的底側 面，設有吊環(huán)搭子25，在臺階面24上設有一個與機體水道相通的圓方孔26和 四個連接孔27，所述襯墊板22嵌壓在機體連接臺階面24內，吊環(huán)螺母23嵌壓 在吊環(huán)搭子25內，在下體2的內腔設有加強筋28;上體1與下體2通過焊接方 式水密性固定成一體；水標4套裝在加水漏斗3上，加水漏斗3卡裝在上體1 的散熱加水孔13上。本發(fā)明的實施方式很多，例如改變復合塑料的主份及其配比、水箱外觀形 狀，內腔細微結構的改變，無論如何變換，只要采用包括工程塑料和玻璃纖維 復合獲得水箱上體和下體，然后將兩者水密性焊接成一體的所有技術方案均在 本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明所述單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱的生產工藝流程如圖7所示，包括如下步驟① 混和烘干，按配比稱取工程塑料和玻璃纖維，混合均勻并烘干；② 模塑成型，用上體模、下體模在注塑機上壓鑄成型，在壓鑄過程中準確放入 襯墊板或吊環(huán)螺母或油箱螺母；③ 去毛刺飛邊；④ 上體和下體合體焊接；◎打磨焊縫；⑥ 水壓試驗；⑦ 噴涂油漆。
權利要求
1、單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是包括上體(1)和下體(2)，上體(1)由頂板(11)和壁體(12)組成，在頂板(11)的上端設有外凸的散熱加水孔(13)，在相對油箱一側的頂面設有兩個用于固定油箱的連接凸臺，一只為通孔凸臺(14)，一只為螺孔凸臺(15)，上體(1)的壁體(12)的截面形狀與下體(2)的壁體截面形狀相對應，在上體(1)內腔中設有加強筋(16)；所述下體(2)由殼體(21)、襯墊板(22)、吊環(huán)螺母(23)復合壓鑄而成，在下體(2)的底部設有與機體連接的臺階面(24)，在相對油箱一側的底側面上設有吊環(huán)搭子(25)，在臺階面(24)上設有一個與機體水道相通的圓方孔(26)和四個連接孔(27)，所述襯墊板(22)嵌壓在臺階面(24)內，吊環(huán)螺母(23)嵌壓在吊環(huán)搭子(25)內，在下體(2)的內腔設有加強筋(28)；上體(1)與下體(2)通過焊接方式水密性固定成一體；上體(1)和下體(2)由工程塑料和玻璃纖維的混合物模壓而成。
2、 根據權利要求1所述的單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是在上體(1)上 的螺孔凸臺(15)內嵌有油箱螺母(17)。
3、 根據權利要求1所述的單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是所述復合塑料主份包括工程塑料和玻璃纖維，且兩者的重量百分比分別為工程塑料60% 99%;玻璃纖維1% 40%。
4、 根據權利要求3所述單缸水冷柴油機塑糾令卻水箱，其特征是所述工程塑料含 量為80% 95%;玻璃纖維含量為5% 20%。
5、 根據權利要求1或3或4所述單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，其特征是所述工 程塑料為尼龍66。
6、 本發(fā)明的生產方法，包括如下步驟-① 混和烘干，按配比稱取工程塑料和玻璃纖維，混合均勻并烘干；② 模塑成型，用上體模、下體模在注塑機上壓鑄成型，在壓鑄過程中準確放入襯墊板或吊環(huán)螺母或油箱螺母；③ 去毛刺飛邊；@上體和下體合體焊接； 打磨焊縫；⑥ 水壓試驗；⑦ 噴涂油漆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單缸水冷柴油機塑料冷卻水箱，由上體、下體組成，上體和下體均由復合塑料模壓而成，上體與下體通過焊接方式水密性固定成一體；并公開了其制作方法。經實際裝機試驗，它能較好地滿足單缸水冷柴油機的正常運行，其耐高溫性，耐振動、耐沖擊性，防腐抗氧化性，防滲透性，機械強度等綜合性能指標都能很好地滿足柴油機水箱要求，重量只有鑄鐵水箱的1/6，耐沖擊、抗振動疲勞指標遠遠優(yōu)越于現(xiàn)有水箱產品，水箱表面溫度、機溫低于鑄鐵水箱。它克服了長期以來人們在單缸水冷柴油機冷卻水箱選材上的技術偏見，成功地將工程塑料和玻璃纖維復合模壓出的水箱用于單缸水冷柴油機上，綜合效果好。
文檔編號F01P11/00GK101149013SQ20071013492
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月3日 優(yōu)先權日2007年11月3日
發(fā)明者明 袁 申請人:明 袁