一種水箱以及裝有這種水箱的單缸臥式蒸髮式柴油機的製作方法

2023-06-03 00:17:41

專利名稱：一種水箱以及裝有這種水箱的單缸臥式蒸髮式柴油機的製作方法
技術領域：
本發明創造涉及一種單缸臥式蒸髮式柴油機，特別是涉及一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，尤其是有 金屬板衝壓上體的單缸臥式蒸髮式柴油機水箱。
背景技術：
ZL97110130. 2發明專利公開了用緊固件連接單缸臥式蒸髮式柴油機水箱的上體和下體的技術方案，在 專利實施過程中，發現使用金屬薄板製作水箱上體、下體沒有困難，但是在將螺栓插入上下體沿口對應連 接孔、將上下體連接緊固時，拉伸成形的金屬板殼體沿口平面受到密封墊料擠壓翹曲變形，在相鄰兩個螺 栓緊固中間的密封墊料壓不緊，水箱容易滲漏水。 一般常規增加螺栓緊固孔的數量，縮小孔距，甚至加厚 金屬板或增加整圈壓緊螺孔墊片，以改善密封。由此帶來重量和成本的增加，急需尋找更好的技術方案。
發明創造內容
為了克服現有技術金屬薄板衝壓水箱上下體相鄰兩螺孔之間密封墊料壓不緊、水箱容易滲漏水的難 題，本發明創造不僅依靠加密螺孔、加厚金屬板，而是提供一種新的技術方案，做到在同厚度金屬板、同 孔距、同密封材料條件下，依靠對金屬板衝壓殼體沿口結構形狀作創新設計，使得螺栓緊固完成時，相鄰 兩螺孔之間密封墊料受到的壓緊力更加均衡，不易滲漏水。而且僅有很小的成本增加，能方便大批量生產。
本發明創造解決其技術問題所採用的技術方案是在相鄰兩個緊固連接孔之間的金屬板水箱殼體沿口 部位有向金屬板衝壓水箱殼體平面外的弧形凸起。
該弧形凸起在螺栓或鉚釘緊固過程中被逐漸壓平，由此金屬板被壓時自身變形力的作用使得相鄰兩孔 中間的密封材料得到更大的壓緊力，整圈密封墊料受到的壓緊力趨於均勻，密封可靠。
本發明創造的有益效果是現有技術水箱上下殼體製作完成後都是平面對合平面，中間放有密封膠圈、 密封墊片或塗膠料，當螺栓緊固時，密封材料本身的彈力使得金屬板產生變形翹曲，兩螺孔中間翹曲變形 量最大，最易滲漏水。本發明創造解決其技術問題所採用的技術方案中的弧形凸起，給兩螺孔中間設計確 定了變形預緊力，利用緊固時金屬板必然產生的變形力應對密封材料本身彈力，使得金屬板產生的變形翹 曲得到部分甚至全部抵消，達到密封目的。弧形凸起的量可以根據不同的金屬板厚度、螺孔間距、密封材 料彈性調整確定。還可以在金屬板的弧形凸起上衝壓凹凸加強筋，提高整體強度，密封更加可靠。
使用鉚釘連接水箱上下殼體、上體金屬板衝壓殼體與下體鋁合金壓鑄件螺釘緊固、上下體均金屬板衝 壓件沿口螺栓緊固，應用本發明創造弧形凸起技術方案，都能方便地取得良好的密封效果。為此如果專門 製作一副整形模具，衝壓出弧形凸起，成本需要增加；如果在衝壓拉伸後的切邊、折邊工序製作模具時，
壓邊模板就製作成帶有弧形凸起的整形功能，僅製作模具費用有增加，工序、加工成本都不增加。

下面結合實施例對本發明創造進一步說明。 圖1是本發明創造第一個實施例水箱的俯視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是第一個實施例的F部放大圖。
圖4是第二個實施例的F部放大圖。
圖5是第蘭個實施例的局部放大圖。
圖6是第四個實施例的B-B局部剖視放大圖。
圖中l.水箱上體，2.水箱加水口， 3.水箱下體，4.水箱下體通水窗口， 5.水箱下體沿口緊固連 接孔，6.水箱上體沿口緊固連接孔，10.吊環螺栓孔，12.水箱上體扮邊沿口， 30.鋁合金壓鑄水箱下 體，31.彈性密封材料，32.螺孔，h.水箱上體扮邊沿口與鋁合金壓鑄下體沿口間的裝配間隙，k.相 鄰緊固連接孔間的中心距，E.局部放大部位，F.局部放大部位，x.密封膠圈直徑，sl.水箱上體金 屬板厚度，s2.水箱下體金屬板厚度，s3.鋁合金壓鑄水箱下體沿口厚度，s4.鋁合金壓鑄水箱下體壁 厚度，s5.鋁合金壓鑄水箱下體沿口寬度，ml.水箱上體弧形凸起高度，m2.水箱下體弧形凸起高度，m3.水箱上體和水箱下體的弧形凸起總高度。
具體實施方式

在圖1中，水箱周邊沿口上設有緊固連接孔(6)，吊環螺栓孔(10)同時具有緊固連接水箱上下體的 作用，水箱上體(1)上有水箱加水口 (2)，水箱加水口 (2)下面有水箱下體通水窗口 (4)，吊環螺栓孔 (10)同時還具有緊固連接相鄰柴油機油箱的作用。
在圖2中，水箱下體(3)的沿口上有與水箱上體沿口緊固連接孔(6)相對應的水箱下體沿口緊固連 接孔(5), F部畫出了水箱上下體沿口相鄰兩個緊固連接孔的剖面圖。
在圖3中，水箱下體(3)使用1.0、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的鋼板製作，水箱上體(1)使用 0.8、 1.0、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的鋁合金板製作，螺栓穿過緊固連接孔(6)和緊固連接孔(5) 緊固上下體時，鋁合金上體強度比下體鋼板小，容易變形，預先將上體沿口壓製出弧形凸起，弧形凸起高 度(ml)根據中心距(k)、上體鋁板厚度(sl)、下體鋼板厚度(s2)的數值變化選用不同的凸起高度(ml):
中心距(k)為>100 -120毫米、上體鋁板厚(sl)為1. 5-2. 0毫米、下體鋼板厚(s2)為1. 5-2. 0毫米條件時， 鋁合金板上體沿口弧形凸起高度(ml)為3.0-5.0毫米；
中心距(k)為〉80-100毫米、上體鋁板厚(sl)為1.2-2.0毫米、下體鋼板厚(s2)為1. 2-2. 0毫米條件時，鋁 合金板上體沿口弧形凸起高度(ml)為2.5-4.5毫米；
中心距(k)為>60-80毫米、上體鋁板厚(sl)為1. 0-1. 8毫米、下體鋼板厚(s2)為1. 0-1. 8毫米條件時，鋁 合金板上體沿口弧形凸起高度(ral)為2.5-4.2毫米。
在圖4中，水箱下體(3)用l.O、 1.2、 1.5、 1.8或2.0毫米厚度的鍍鋁鋅鋼板製作，水箱上體(1) 使用0.6、 0.8、 1.0、 1.2、 1.5或1.8毫米厚度的不鏽鋼板板製作，預先將上下體沿口壓製出弧形凸起， 弧形凸起高度(ml)和(m2)根據中心距(k)、上體板厚(sl)、下體板厚(s2)的數值變化選用不同的凸起 高度 '
中心距(k)為M15-130毫米、上體板厚(sl)為1.0-L2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形 凸起高度(ml)為2. 5-4. 2毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 5-4. 2毫米；
中心距(k)為〉100-115毫米、上體板厚(sl)為1.0-L2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形 凸起高度(ml)為2.0-3.8毫米、弧形凸起高度(m2)為2.0-3.8毫米；
中心距(k)為〉80-IOO毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1.8-3.2毫米、弧形凸起高度(m2)為1.8-3.2毫米；
中心距(k)為〉60-80毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 5-3. 0毫米；
中心距(k)為〉115-130、上體板厚(sl)為1.0-1.8毫米、下體板厚(s2)為1.5-2. O毫米條件時，弧形凸起 高度(ml)為2. 2-3. 5毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 2-3. 5毫米；
中心距(k)為〉100-115、上體板厚(sl)為1.0-1.5毫米、下體板厚(s2)為1.2-1.8毫米條件時，弧形凸起 高度(ml)為2. 0-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 0-3. 2毫米；
中心距(k)為〉80-IOO毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1.2-1.5毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 5-3. 0毫米；
中心距(k)為〉60-80毫米、上體板厚(sl)為0.6-1. O毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 2-2. 8毫米；弧形凸起高度(m2)為1. 2-2. 8毫米。
在圖5中，鋁合金壓鑄水箱下體(30)沿口上有相鄰兩個螺孔(32)，鋁合金板衝壓的水箱上體(1) 上有對應螺孔(32)的水箱上體沿口緊固連接孔(6)，上下體之間有彈性密封材料(31)，上體沿口的弧 形凸起高度(ml)根據中心距(k)、上體鋁合金板厚度(sl)的數值變化選用不同的凸起高度(ml):
中心距(k)為〉100 -120毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1.5-2.0'毫米條件時，鋁合金板上體沿口弧形凸 起高度(ml)為2.8-4. 5毫米；
中心距(k)為〉80-100毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1.2-1.8毫米條件時，鋁合金板上體沿口弧形凸起高
度(ml)為2. 5-4.2毫米；
中心距(k)為>60-80毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1. 0-1. 5毫米時，鋁合金板上體沿口弧形凸起高度(ml) 為2. 0-3.5毫米。
在圖6中，鋁合金壓鑄水箱下體(30)的沿口上有嵌入密封膠圈的凹槽，金屬板衝壓的水箱上體(1) 的向下扮邊沿口 (12)整圈包容水箱下體(30)的外圈時，設有配合間隙(h)，下體壓鑄件沿口寬度(s5)、 沿口厚度(s3)、殼體壁厚度(s4)和上體沿口的弧形凸起高度(ml)。根據中心距(k)、上體板厚(sl)、下 體沿口寬度(s5)、沿口厚度(s3)、殼體壁厚度(s4)的數值變化選用不同的弧形凸起高度(ml):
中心距(k)為>110_130毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為1. 0-1. 5毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)為6. 0-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 5-2. 9毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為2. 5-4. 8 毫米；
中心距(k)為〉90-IIO毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為0.9-1. 1毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8.0-9.5 毫米、沿口厚度(s3)為5.8-6.5毫米、殼體壁厚度(s4)為2.65-2.82毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為 2. 0-3. 5毫米；
中心距(k)為〉70-90毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為0.7-0.9毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8.2-9.3 毫米、沿口厚度(s3)為5. 5-6. 5毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 6-2. 7毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為1. 8-2. 8 毫米；
中心距(k)為>110-130毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 9-1. 0毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)為6. 0-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 7-2. 9毫米條件時，弧形凸起高(ml)為2. 5-4. 5 毫米；
中心距(k)為>90-110毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 7-0. 8毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 8-9. 2毫 米、沿口厚度(s3)為5. 8-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 65-2. 85毫米條件時,弧形凸起高度(ml)為2. 2-3. 8 毫米；
中心距(k)為〉70-90毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 5-0. 65毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8. 0-8. 5毫 米、沿口厚度(s3)為5. 5-6. 5毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 62-2. 75毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為2. 0-3. 2 毫米。
鋁合金壓鑄下體沿口上的螺孔部位，沿口向殼體內擴大寬度，螺孔與沿口靠殼體內沿邊線之間設有環 通整圈沿口的密封膠圈凹槽，直徑為(x)的密封膠圈嵌入上述整圈環通的凹槽，上體緊固於下體上時， 膠圈被壓緊從而實現密封。當水箱各個部位相鄰緊固連接孔的中心距不同時，弧形凸起高度(ml)根據中 心距大小相應設定不同數值，達到預應力壓緊的目的。上述各種條件下的數值是較佳範圍。當相鄰兩孔不 在直線上，中間有拐角時，弧形凸起最高處設置在拐角處效果最佳。整圈配合間隙h=0. 6-0. 9毫米，能夠 達到加強整體水箱的效果，同時，也避免配合間隙太小在熱脹冷縮過程中造成鋁合金壓鑄件開裂。金屬板 殼體沿口上順密封膠圏走向，增加設置衝壓出凸出沿口平面R0.5、肌8、 R1.0、R1.2、 Rl. 5、 Rl. 8、 R2. 0、 R2. 5或R2. 8毫米的加強筋，密封效果更好。
權利要求1. 一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，包括水箱上體(1)、水箱下體(3)，水箱下體沿口緊固連接孔(5)、水箱上體沿口緊固連接孔(6)，其特徵在於在相鄰兩個緊固連接孔之間的金屬板水箱殼體沿口部位有向金屬板衝壓水箱殼體平面外的弧形凸起。
2. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，包括鋁合金板上體、鋼板下體，其特徵在於中心距(k)為〉100 -120毫米、上體鋁板厚(sl)為1.5-2. O毫米、下體鋼板厚(s2)為1.5-2. O毫米條件時， 鋁合金板上體沿口弧形凸起高度(ml)為3.0-5.0毫米；中心距(k)為〉80-100毫米、上體鋁板厚(sl)為1. 2-2. 0毫米、下體鋼板厚(s2)為1. 2-2. 0毫米條件時，鋁 合金板上體沿口弧形凸起高度(ml)為2. 5-4. 5毫米；中心距(k)為〉60-80毫米、上體鋁板厚(sl)為1.0-1.8毫米、下體鋼板厚(s2)為1.0-1.8毫米條件時，鋁 合金板上體沿口弧形凸起高度(ml)為2.5-4.2毫米。
3. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，包括不鏽鋼板上體、鍍鋁鋅鋼板下體，水 箱下體(3)用1.0、 1.2、 1.5、 1. 8或2. 0毫米厚度的鍍鋁鋅鋼板製作，水箱上體(1)使用0.6、 0.8、 1.0、 1.2、 1. 5或1. 8毫米厚度的不鏽鋼板板製作，其特徵在於中心距(k)為〉115-130毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形 凸起高度(ml)為2. 5-4. 2毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 5-4. 2毫米；中心距(k)為〉100-115毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形 凸起高度(ml)為2. 0-3. 8毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 0-3. 8毫米；中心距(k)為〉80-100毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1. 0-1. 2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 8-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 8-3. 2毫米；中心距(k)為>60-80毫米、上體板厚(sl)為1. 0-1. 2毫米、下體板厚(s2)為1. 0-1. 2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 5-3. 0毫米；中心距(k)為〉115-130、上體板厚(sl)為1.0-1.8毫米、下體板厚(s2)為1.5-2.0毫米條件時，弧形凸起 高度(ml)為2. 2-3. 5毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 2-3. 5毫米；中心距(k)為〉100-115、上體板厚(sl)為1.0-1.5毫米、下體板厚(s2)為1.2-1.8毫米條件時，弧形凸起 高度(ml)為2. 0-3. 2毫米、弧形凸起高度(m2)為2. 0-3. 2毫米；中心距(k)為〉80-100毫米、上體板厚(sl)為1.0-1.2毫米、下體板厚(s2)為1. 2-1. 5毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 5-3. 0毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 5-3. 0毫米；中心距(k)為〉60-80毫米、上體板厚(sl)為0.6-l.O毫米、下體板厚(s2)為1.0-1.2毫米條件時，弧形凸 起高度(ml)為1. 2-2. 8毫米、弧形凸起高度(m2)為1. 2-2. 8毫米。
4. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，包括鋁合金壓鑄水箱下體(30)、鋁合金板 衝壓的水箱上體(l)，有對應螺孔(32)的水箱上體沿口緊固連接孔(6)，上下體之間有彈性密封材料(31)， 其特徵在於中心距(k)為〉100 -120毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1.5-2.0毫米條件時，鋁合金板上體沿口弧形凸 起高度(ml)為2.8-4. 5毫米；中心距(k)為〉80-100毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1.2-1. 8毫米條件時，鋁合金板上體沿口弧形凸,高 度(ml)為2. 5-4.2毫米；中心距(k)為〉60-80毫米、上體鋁合金板厚度(sl)為1. 0-1. 5毫米時，鋁合金板上體沿口弧形凸起高度(ml) 為2.0-3.5毫米。
5. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，其特徵在於鋁合金壓鑄水箱下體(30) 的沿口上有嵌入密封膠圈的凹槽。
6. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，其特徵在於金屬板衝壓的水箱上體(1) 的沿口上有向下扮邊沿口 (12)，向下扮邊沿口 (12)整圈包容水箱下體(30)的外圈。
7. 根據權利要求1或6所述一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，其特徵在於 配合間隙h-O. 6-0.9毫米。
8. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，包括金屬板上體、鋁合金壓鑄下體， 其特徵在於中心距(k)為>110-130毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為1. 0-1. 5毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)為6. 0-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 5-2. 9毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為2. 5-4. 8 毫米；中心距(k)為>90-110毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為0. 9-1. 1毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8. 0-9. 5 毫米、沿口厚度(s3)為5.8-6.5毫米、殼體壁厚度(s4)為2.65-2.82毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為 2. 0-3. 5毫米；中心距(k)為〉70-90毫米、上體鍍鋁鋅鋼板板厚(sl)為0.7-0.9毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8.2-9.3 毫米、沿口厚度(s3)為5. 5-6. 5毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 6-2. 7毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為1. 8-2. 8 毫米；中心距(k)為>110-130毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 9-1. 0毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 0-10. 0 毫米、沿口厚度(s3)為6. 0-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 7-2. 9毫米條件時，弧形凸起高(ml)為2. 5-4. 5 毫米；中心距(k)為>90-110毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 7-0. 8毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為7. 8-9. 2毫 米、沿口厚度(s3)為5. 8-7. 0毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 65-2. 85毫米條件時,弧形凸起高度(ml)為2. 2-3. 8 毫米；中心距(k)為>70-90毫米、上體不鏽鋼板厚度(sl)為0. 5-0. 65毫米、下體壓鑄沿口寬度(s5)為8. 0-8. 5毫 米、沿口厚度(s3)為5. 5-6. 5毫米、殼體壁厚度(s4)為2. 62-2. 75毫米條件時，弧形凸起高度(ml)為2. 0-3. 2 毫米。
9. 根據權利要求1所述的一種單缸臥式蒸髮式柴油機水箱，其特徵在於水箱衝壓殼體沿口表面上有 對應密封膠圈凹槽走向的向外凸起的加強筋，加強筋的截面凸出沿口表面R為0. 5-2. 8毫米。
10. —種單缸臥式蒸髮式柴油機，包括機體、缸套、活塞、飛輪，其特徵在於柴油機上安裝有如權 利要求1至權利要求9中任一項權利要求所述的單缸臥式蒸髮式柴油機水箱。
專利摘要一種水箱以及裝有這種水箱的單缸臥式蒸髮式柴油機。金屬薄板製作上下體螺接水箱，殼體沿口受密封墊料擠壓翹曲變形，相鄰兩個孔間壓不緊易滲漏水。增螺孔量、縮小孔距、加厚金屬板或增整圈壓緊墊片，重量成本增加，不美觀。本實用新型將金屬板殼體相鄰兩孔間壓出弧形凸起，形成預緊力，緊固壓平沿口時，兩孔中間得到更大壓力，不增加成本，達到密封效果。應用本技術能設計更美觀的單缸臥式蒸髮式柴油機。
文檔編號F01P3/04GK201212414SQ20082005797
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月4日 優先權日2008年5月4日
發明者蔣堯夫 申請人:蔣一民;蔣堯夫