CN102410073B - 一种柴油机恒温水箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柴油机恒温水箱结构，其包括恒温水箱箱体，该恒温水箱箱体上具有与柴油机辅助支承箱相固连的平面，该平面上具有高、低温水回流口，其分别与前述柴油机辅助支承箱上从整个柴油机内部引出的高、低温回水口相连通；本恒温水箱箱体内具有高、低温水循环区域各三层中空结构，并通过设于其内的恒温阀进行冷却水流向调节，在高、低温水循环区域之间通过一弓形罩盖或平面罩板及在连接高、低温水循环区域中空结构之间的螺孔安设螺塞来灵活转换整个恒温水箱箱体内的冷却水单、双循环。本发明从辅助支承箱上独立出来，降低了铸造和加工难度；降低了废品率；集成度高，辅助管路少，简化了装配工艺，便于维修，发现故障时的检修安装都极为方便。

Description

一种柴油机恒温水箱结构

技术领域

本发明涉及恒温技术领域，具体来说是用于柴油机中的恒温水箱结构，同时也属于柴油机技术领域。

背景技术

目前国内的主流船舶柴油发动机的油路、水路等辅助***结构臃肿繁杂，冷却水循环温度调节控制器的三个通道接口均需要外用管道连接、配合，即在冷却循环水入口、高温循环水出口和冷却循环水出口均需要外接管道，此方式管道布置需要占用很大空间，结构不紧凑。装配工艺复杂；而国外的船舶柴油发动机结构中有的恒温水箱与辅助支承箱或者恒温水箱与高、低温水泵为一体结构，存在箱体大，加工精度要求高且装配拆卸困难，维护保养不方便且成本高等缺陷。

同时，在适应性方面，存在冷却水单、双循环的转换不灵活，即作为船用机及陆用机不能同时双重使用的难题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种柴油机恒温水箱结构，其从柴油机集成辅助***进行循环水***功能模块独立出来，使得本柴油机恒温水箱的铸造和加工难度降低，提高了加工精度，简化了装配工艺，方便后期使用和维护更换。

本发明的技术方案：一种柴油机恒温水箱结构，包括恒温水箱箱体，该恒温水箱箱体上具有与柴油机辅助支承箱相固连的平面，该平面上具有高、低温水回流口，其分别与前述柴油机辅助支承箱上从整个柴油机内部引出的高、低温回水口相连通。

通过将恒温水箱从传统的辅助支承箱中分解出单独零件，该恒温水箱通过与辅助支承箱之间面面密封连接，实现整个柴油机***的冷却功能。恒温水箱及辅助支承箱单独铸造和加工，使得整个铸造和加工难度大幅降低，减少了废品生产率，而且该恒温水箱与辅助支承箱之间面面螺栓密封连接，集成度高，简化了装配工艺，便于维修。

进一步的，所述恒温水箱箱体通过一隔断分隔成高温水循环区域及低温水循环区域，所述高、低温水回流口分别对应设置在所述高、低温水循环区域上。

所述高、低温水循环区域上还分别对应具有高、低温水出口，高、低温水入口及高、低温水排水口。

所述高、低温水循环区域内均具有下、中、上共三层独立中空结构，其中该高、低温水循环区域内分别具有贯穿所述三层中空结构的恒温阀，所述高、低温水回流口对应与该高、低温水循环区域的下层中空结构相连通。

所述高、低温水循环区域上的恒温阀均为三个。

所述恒温阀包括主体、温度感应块及活动块，该恒温阀上具有温度感应块的一端处于所述高、低温水循环区域的下层中空结构内，所述活动块与主体之间的位置关系通过所述温度感应块感应调节。

所述高、低温水出口及高、低温水入口均设立在前述平面的对立面上，其分别对应与所述高、低温水循环区域的上层中空结构相连通。

所述高、低温水排水口对应与所述高、低温水循环区域的中层中空结构相连通。

更进一步的，在所述恒温水箱箱体内还具有连通所述低温水循环区域下层中空结构至所述高温水循环区域上层中空结构的通孔。

在所述高、低温水循环区域对应的中层中空结构上均设有过水孔，并在其上通过一弓形罩盖或平面罩板密封设置。

优选的，所述通孔为螺孔。

使用中，当发动机内部冷却水双循环使用时，将高、低温水循环区域集成于本恒温水箱结构中，在所述过水孔上通过一平面罩板密封设置，使得高、低温水循环区域中的中层中空结构分隔开，并在所述通孔上安装一螺塞，将高温水循环区域的上层中空结构与低温水循环区域的下层中空结构相隔开，这时，整个恒温水箱结构形成双循环***。

所述的双循环***，即是高温冷却水从高温水入口进入到本恒温水箱箱体的上层中空结构中，并由高温水出口流出，接高温水泵进入至柴油机工作***进行高温水冷却，最后冷却水从高温水回流口回流至本恒温水箱箱体的下层中空结构，经过恒温阀判断，当冷却水温度低于感应块感应温度时，冷却水从下层中空结构流至上层中空结构继续循环为柴油机工作***进行冷却，当冷却水温度高于感应块感应温度时，冷却水从下层中空结构流至中层中空结构，并从高温水排水口排出，整个冷却***的高温冷却水从高温水入口再次得到补充；低温冷却水从低温水入口进入到本恒温水箱箱体的上层中空结构中，并由低温水出口流出，接低温水泵进入至柴油机工作***进行低温水冷却，最后冷却水从低温水回流口回流至本恒温水箱箱体的下层中空结构，经过恒温阀判断，当冷却水温度低于感应块感应温度时，冷却水从下层中空结构流至上层中空结构继续循环为柴油机工作***进行冷却，当冷却水温度高于感应块感应温度时，冷却水从下层中空结构流至中层中空结构，并从低温水排水口排出，整个冷却***的低温冷却水从低温水入口再次得到补充。

当发动机内部冷却水单循环使用时，将高温水入口及高温水排水口封闭，取下螺塞，使得高温水循环区域的上层中空结构与低温水循环区域的下层中空结构相同，并将所述平面罩板更换为弓形罩盖，使得高、低温水循环区域中的两中层中空结构相通，即形成单循环***。

所述的单循环***，即是低温冷却水从低温水入口进入到本恒温水箱箱体中的上层中空结构，经由低温水出口流出，接低温水泵至柴油机工作***进行低温冷却，最后冷却水由低温水回流口回流至本恒温水箱箱体的下层中空结构中，由恒温阀判断，一部分冷却水进入至低温水循环区域的上层中空结构继续循环为柴油机工作***进行低温冷却，另一部分冷却水由通孔进入至高温水循环区域的上层中空结构，然后由高温水出口流出，接高温水泵至柴油机工作***进行高温冷却，最后冷却水由高温水回流口回流至高温水循环区域的下层中空结构，再由高温水循环区域内的恒温阀进行判断，一部分水进入至高温水循环区域的上层中空结构继续循环为柴油机工作***进行高温冷却，另一部分水则高温水循环区域的中层中空结构，再经由弓形罩盖，进入至低温水循环区域中的中层中空结构，最后从低温水排水口排出，整个冷却***的冷却水由低温水入口再次得到补充。

本发明通过在恒温水箱结构上进行简单的更换罩盖及在通孔中安装螺塞即可实现冷却水的单、双循环之间的转换，灵活方便。

另外，所述恒温阀直接安装在恒温水箱上，可靠性也得到了提高，并且可以方便的实现冷却水单循环和双循环的自由转换，完成对整个柴油机冷却***的冷却水供给。

在整个恒温水箱结构中，只需要外接进水管及排水口即可，无需其它多余的外露管路设计，集成度高，辅助管路少，简化了装配工艺，同时，从恒温水箱结构中外接高、低温水泵，便于维修，发现故障时的检修都极为方便。

附图说明

图1是本发明与辅助支承箱的连接示意图；

图2为本发明处于单循环状态的主视图；

图3为图2的后视图；

图4为图3的左视图；

图5为图4中沿S1-S1线的剖视结构示意图；

图6为图3中沿S2-S2线的剖视图；

图7为本发明处于双循环状态的主视图；

图8为图7的后视图；

图9为图8的左视图；

图10为图9中沿S3-S3线的剖视结构示意图；

图11为图8中沿S4-S4线的剖视图；

图12为本发明中的恒温阀的结构示意图；

图13为图12中恒温阀的工作示意图；

图14为图12总恒温阀的另一工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

参见图1、图3和图8，一种柴油机恒温水箱结构，包括恒温水箱箱体1，该恒温水箱箱体1上具有与柴油机辅助支承箱2相固连的平面4，该平面4上具有高、低温水回流口201、101，其分别与前述柴油机辅助支承箱2上从整个柴油机内部引出的高、低温回水口相连通。

具体地，在所述恒温水箱箱体1两侧上设固定耳，该固定耳端面与所述平面4处于同一平面上，所述恒温水箱箱体1通过该固定耳上使用螺栓或螺钉等连接装置与所述辅助支承箱2固定连接，且恒温水箱箱体1上的高、低温水回流口201、101与辅助支承箱2上的高、低温回水口对应连通，同时在恒温水箱箱体1与辅助支承箱2的接触面上设置O形密封圈，防止高、低温水回流口201、101与对应的高、低温回水口之间连通发生冷却水泄漏的现象。通过恒温水箱箱体1与辅助支承箱2之间的面面连接，省略了国内传统的管道连接，使得整个设计集成度更高，结构紧凑，较之国外的恒温水箱1与辅助支承箱2之间的完全一体化设计，本发明的优点：恒温水箱1及辅助支承箱2可以单独铸造和加工，铸造和加工难度降低，减少了废品生产率，简化了生产、装配工艺，同时，便于维修，发现故障时的检修安装都极为方便。

对于本发明中的柴油机恒温水箱结构，具体参见图2至图14，该恒温水箱箱体1内部通过一隔断120分隔成高温水循环区域20及低温水循环区域10两部分，同时在该高、低温水循环区域20、10上均具有三层独立中空结构，分别是高温水循环区域20上的下层中空结构21、中层中空结构22及上层中空结构23；低温水循环区域10上的下层中空结构11、中层中空结构12及上层中空结构13。本例优选，恒温水箱箱体1内具有三层独立中空结构，然后由隔断120将该三层独立中空结构分隔成高温水循环区域20上的下、中、上三层中空结构21、22、23及低温水循环区域10上的下、中、上三层中空结构11、12、13，通过所述高、低温水循环区域20、10上的三层中空结构相互水平对应，使得其铸造难度降低，且节省了空间位置，恒温水箱箱体1内部设置紧凑，从而使得整个恒温水箱结构轻巧，不臃肿。

所述高、低温水回流口201、101对应设置在所述高、低温水循环区域20、10上，具体是该高、低温水回流口201、101与所述高、低温水循环区域20、10内的对应下层中空结构21、11连通。本发明中的恒温水箱箱体1上还具有高、低温水入口204、104，高、低温水出口203、103及高、低温水排水口202、102，其分别对应设置所述恒温水箱箱体1内的高、低温水循环区域20、10上。参见图2、图4、图6、图7、图9及图11，为了整个恒温水箱结构的外形美观，结构紧凑，所述高、低温水排水口202、201分别对应与所述高、低温水循环区域20、10上的中层中空结构22、12相连通，优选的，将所述高、低温水排水口202、201设置在所述恒温水箱箱体1的两端端面上；所述高、低温水入口204、104及高、低温水出口203、103分别对应与所述高、低温水循环区域20、10上的上层中空结构23、13相连通，为了整机的美观，方便后续的高、低温水泵的连接，优选将所述高、低温水入口204、104及高、低温水出口203、103分别对称设在所述恒温水箱箱体1的正面上，也即是所述平面4的对立面上，就是以高温水入口204、高温水出口203、低温水出口103、低温水入口104的顺序排列在所述恒温水箱箱体1的正面上。

为了使得所述冷却水在该恒温水箱箱体1内可以循环流动，在所述高、低温水循环区域20、10内分别具有贯穿所述三层中空结构的恒温阀71、72，该恒温阀71、72可以使得所述高、低温水循环区域20、10内的冷却水在各自的区域内作循环运动。

具体地，参见图6、图11至图14，所述的恒温阀71、72分别包括有主体711、温度感应块710及活动块712，本恒温水箱结构中所述恒温阀71、72上具有温度感应块710的一端处于所述高、低温水循环区域20、10的下层中空结构21、11内，使得所述温度感应块710感应从高、低温水回流口201、101回流至本恒温水箱箱体1内的冷却水温度，根据该温度与该温度感应块710的感应温度比较，来确定主体711与活动块712的相对位置关系，最终确定出冷却水的流向，即活动块712与主体711之间的位置关系是通过温度感应块710感应控制调节。也就是当冷却水温度低于温度感应块710感应温度时，活动块712贴在主体711上，冷却水从温度感应块710所在的中空结构流向活动块712端部所处的中空结构；当冷却水温度高于温度感应块710感应温度时，活动块712脱离主体711，与装在恒温水箱箱体1内的圆盘贴合，冷却水从温度感应块710所处的中空结构流向主体711与活动块712之间的中空结构。

不同恒温阀的温度感应块710的感应温度不相同，本例中，处于高、低温水循环区域20、10内的恒温阀71、72均为三个，且高温水循环区域20内的恒温阀71的温度感应块710与低温水循环区域10内的恒温阀72的温度感应块710是不一致的，而且在实施运用中，还可以根据需要随时更换恒温水箱结构中的恒温阀或者更换/更改恒温阀上的温度感应块710的感应温度。当然，本发明对于恒温阀71、72的数量并不限定于三个，也可以为一个，两个，或者多于三个，可以根据具体情况而定。

进一步地，在所述恒温水箱箱体1内还具有连通所述低温水循环区域10下层中空结构11至所述高温水循环区域20上层中空结构23的通孔6，优选该通孔6为螺孔。参见图5、图6、图10及图11，所述通孔6可以设于所述隔断120内；也可以通过通孔6及隔断120共同将所述恒温水箱箱体1分隔成高、低温水循环区域20、10。本发明中的通孔6优选为螺孔，主要是为了方便此通孔6可选择性地连通或阻隔开所述低温水循环区域10的下层中空结构11与高温水循环区域20的上层中空结构23内的冷却水，也就是可以通过在所述通孔6内安装螺塞9来控制通孔6的通与断，进而控制所述低温水循环区域10的下层中空结构11与高温水循环区域20的上层中空结构23内的冷却水的连通与断开。

参见图5和图10，在所述高、低温水循环区域20、10对应的中层中空结构22、12上均设有过水孔，并在其上通过一弓形罩盖5或平面罩板8密封设置。具体地，在高、低温水循环区域20、10对应的中层中空结构22、12上，也就是整个恒温水箱箱体1的同一侧面上，开设过水孔，优选的，在高、低温水循环区域20、10对应的中层中空结构22、12上靠近隔断120的位置，也就是隔断120两侧上开设过水孔，该过水孔的外孔沿处于同一平面，然后在其上密封设置一弓形罩盖5或平面罩板8将所述过水孔全部覆盖。所述弓形罩盖5的作用是可以使得所述高、低温水循环区域20、10内的中层中空结构22、12相连通，弓形罩盖5作为连接通道；而所述平面罩板8的作用是阻隔所述高、低温水循环区域20、10内的中层中空结构22、12之间的连通。在安装时，所述弓形罩盖5及平面罩板8与恒温水箱箱体1之间设密封圈。

另外，本发明将所述高、低温水泵设立在所述恒温水箱箱体1外部，通过管道将其与所述恒温水箱箱体1上的高、低温水出203、103连接，较之国外的将高、低温水泵集成于恒温水箱箱体1内，本发明的降低了铸造和加工难度，并且对高、低温水泵检修更加方便，无需卸下整个恒温水箱箱体1即可完成对高、低温水泵的检修降低了劳动强度。

当本发明用于发动机内部冷却水双循环使用时，在所述过水孔上通过平面罩板8密封设置，使得高、低温水循环区域20、10中的中层中空结构22、12分隔开，并在所述通孔6上安装一螺塞9，将高温水循环区域20的上层中空结构23与低温水循环区域10的下层中空结构11相隔开，这时，整个恒温水箱结构形成双循环***。

当本发明用于发动机内部冷却水单循环使用时，将高温水入口204及高温水排水口202通过罩盖3封闭，取下螺塞9，使得高温水循环区域20的上层中空结构23与低温水循环区域10的下层中空结构11相同，并将所述平面罩板8更换为弓形罩盖5，使得高、低温水循环区域20、10中的两中层中空结构22、12相通，即形成单循环***。

本发明将恒温水箱箱体1和辅助支承箱2分为独立的两个零件，分别单独铸造和加工，降低铸造和加工难度，并通过螺纹连接装配在一起，两者之间水道利用0形密封圈进行密封，而恒温阀71、72直接安装在恒温水箱箱体1上以保证其可靠性。可以通过更换弓形罩盖5与平面罩板8；在高温水入口204及高温水排水口202加设罩盖3与否；和在通孔6上安装螺塞9与否来灵活地在冷却水单、双循环之间转换，简洁方便快捷。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种柴油机恒温水箱结构，包括恒温水箱箱体，该恒温水箱箱体上具有与柴油机辅助支承箱相固连的平面，该平面上具有高、低温水回流口，其分别与前述柴油机辅助支承箱上从整个柴油机内部引出的高、低温回水口相连通；所述恒温水箱箱体通过一隔断分隔成高温水循环区域及低温水循环区域，所述高、低温水回流口分别对应设置在所述高、低温水循环区域上，且在所述高、低温水循环区域上还分别对应具有高、低温水出口，高、低温水入口及高、低温水排水口，其特征在于：所述高、低温水循环区域内均具有下、中、上共三层独立中空结构，其中，该高、低温水循环区域内分别具有贯穿所述三层中空结构的恒温阀，所述高、低温水回流口对应与该高、低温水循环区域的下层中空结构相连通；所述高、低温水出口及高、低温水入口均设立在前述平面的对立面上，且分别对应与所述高、低温水循环区域的上层中空结构相连通；所述高、低温水排水口对应与所述高、低温水循环区域的中层中空结构相连通；在所述恒温水箱箱体内还具有连通所述低温水循环区域下层中空结构至所述高温水循环区域上层中空结构的通孔；在所述高、低温水循环区域对应的中层中空结构上均设有过水孔，并在其上通过一弓形罩盖或平面罩板密封设置。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机恒温水箱结构，其特征在于：所述高、低温水循环区域上的恒温阀均为三个。

3.根据权利要求2所述的一种柴油机恒温水箱结构，其特征在于：所述恒温阀包括主体、温度感应块及活动块，该恒温阀上具有温度感应块的一端处于所述高、低温水循环区域的下层中空结构内，所述活动块与主体之间的位置关系通过所述温度感应块感应调节。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机恒温水箱结构，其特征在于：所述通孔为螺孔。

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