專利名稱：用于機器的發(fā)動機系統(tǒng)的燃料箱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體涉及用于機器的發(fā)動機系統(tǒng)的燃料箱，更具體地，涉及燃 料箱和限定出流體管道通路的發(fā)動機系統(tǒng)的殼體。
背景技術(shù)：
目前的機器設計經(jīng)常注重較小的發(fā)動機機艙，同時要求較大的發(fā)動
機功率。較大的發(fā)動機可提供較大的功率；然而，所述較大的發(fā)動機對 冷卻的要求非常高。因此，用于較大發(fā)動機的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)必須位于 發(fā)動機機艙已經(jīng)不多的空間內(nèi)。具體地，許多現(xiàn)代機器利用多個冷卻系 統(tǒng)，例如用于冷卻壓縮空氣、燃料和液壓油的系統(tǒng)。所述這些以及其它 位于發(fā)動機機搶內(nèi)的通用機器系統(tǒng)應當設計成緊湊形式，同時仍能允許 各種系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)。
通常位于機器的發(fā)動機機搶內(nèi)的附加部件包括燃料箱。燃料箱通常 是相對較大的部件，因此不容易如同較小的部件那樣安裝到發(fā)動機機艙 的空隙中。用于一些機器的通常的燃料箱位于發(fā)動機和用于發(fā)動機的冷 卻系統(tǒng)之間。然而，該設置方式會要求連接發(fā)動機和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的 流體管道繞著燃料箱和發(fā)動機殼體的外側(cè)布線?？蛇x的設置方式可包括 會妨礙操作員的視野和/或機器的操縱性的燃料箱位置。因此，在發(fā)動 機系統(tǒng)的裝配設置方面存在持續(xù)的要求，即要求所述發(fā)動機系統(tǒng)的裝配 設置在包括必需部件的同時能夠變得緊湊。
本發(fā)明所針對的正是上述一個或多個問題。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，機器包括前框架和后框架。發(fā)動機系統(tǒng)設置在矩形殼體內(nèi) 并且安裝在后框架上。發(fā)動機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機、燃料箱和部件模塊。部 件模塊包括第一熱交換器和第二熱交換器。矩形殼體的內(nèi)表面和燃料箱 的外表面在部件模塊和內(nèi)燃機之間限定出流體管道通路。
另一方面，平地機包括設置在殼體內(nèi)的發(fā)動機系統(tǒng)。發(fā)動機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機、燃料箱、散熱器以及空氣對空氣的后冷卻器。殼體和燃料箱在散熱器和空氣對空氣的后冷卻器中的至少一個與內(nèi)燃機之間限定出流體管道通路。
另一方面，燃料箱包括具有頂壁、底壁、第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第一端壁和第二端壁的燃料箱體。第一端壁和第二端壁延伸到底壁之下。在燃料箱內(nèi)形成有位于頂壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁以及第一端壁的接合
處的凹陷部。構(gòu)造出適于附連到平地機的框架上的安裝裝置。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的機器的示意性側(cè)視圖2是如圖l所示的機器的發(fā)動機系統(tǒng)的立體圖；以及
圖3是如圖2所示的發(fā)動機系統(tǒng)的燃料箱的立體圖。
具體實施例方式
圖1中大體示出機器10的示例實施方式。機器10可以是公路車輛或非公路車輛，例如平地機。機器10包括前框架12和后框架14。前框架12可以繞豎直軸線以樞轉(zhuǎn)方式連接到后框架14。然而，可選地，前框架12和后框架14可以是機器10的一體框架的相對端部。操作員控制臺16可安裝在后框架14上并且可包括控制機器10和/或機器10的工具的操作的各種控制器。
殼體18可位于機器10的后框架14之上。圖2中以虛線示出的殼體18可呈矩形并且可至少包括在兩個間隔開的側(cè)板32和34之間延伸的頂板30以及后板36。應當理解，殼體18可包括一個一體的結(jié)構(gòu)或者可包括適于封閉機器10的發(fā)動機系統(tǒng)40的多板封閉體。根據(jù)一個實施方式，理想方案為能夠打開或拆下多個板中的一個或多個板以對發(fā)動機系統(tǒng)40和/或各種機器流體進行維護。
發(fā)動機系統(tǒng)40可以完全設置在殼體18內(nèi)并且可安裝在后框架14上。發(fā)動機系統(tǒng)40可位于操作員控制臺16之后，或者，更具體地，位于機器10的后部，并且可包括內(nèi)燃機42、部件模塊44和燃料箱46。例如壓燃發(fā)動機等的內(nèi)燃機42可位于燃料箱46和圖1的操作員控制臺16之間。燃料箱46如圖所示可位于部件模塊44和內(nèi)燃機42之間。另外，部件模塊44可位于燃料箱46和殼體18的后板36之間。盡管示出 了特定設置方式，應當理解，可以設想得到用于發(fā)動機系統(tǒng)40的各種 可選i更置方式。
部件模塊44可跨越兩個間隔開的側(cè)板32和34之間的距離的大部 分，并且可包括第一熱交換器48和第二熱交換器50。第一熱交換器48 例如可包括氣液熱交換器，例如散熱器52，其流體連通到內(nèi)燃機42的 發(fā)動機體。具體地，內(nèi)燃機42可通過循環(huán)經(jīng)過內(nèi)燃機42的發(fā)動機體和 散熱器52的冷卻劑冷卻。當冷卻劑循環(huán)經(jīng)過發(fā)動機體時，來自內(nèi)燃機 42的熱可傳遞到冷卻劑。之后，當受熱的冷卻劑流經(jīng)散熱器52時，來 自冷卻劑的熱可傳遞到通過風扇54吸入的經(jīng)過散熱器52的環(huán)境空氣。
第二熱交換器50可包括氣氣熱交換器，例如空氣對空氣的后冷卻 器56，用于冷卻可與再循環(huán)的廢氣混合的吸入的空氣，該吸入的空氣用 于在內(nèi)燃機42的一個或多個氣缸中燃燒。散熱器52和空氣對空氣的后 冷卻器56,或者可選的熱交換器，可如圖所示并排設置在殼體18的后 部58，或者可按任何其它期望的配置方式進行定位，例如串接。本領域 技術(shù)人員應當理解，發(fā)動機系統(tǒng)40可利用另外的熱交換器，例如，液 壓油冷卻器、傳動油冷卻器和燃料冷卻器，這些裝置僅僅是示例。還應 當理解，另外的風扇可設置在所述構(gòu)造中，例如位于散熱器52和/或空 氣對空氣的后冷卻器56的外部的風扇，用于使環(huán)境空氣吹到散熱器52 和空氣對空氣的后冷卻器56上。
如圖3更具體所示，燃料箱46可包括具有頂壁72、底壁74、第一 側(cè)壁76、第二側(cè)壁78、第一端壁80和第二端壁82的燃料箱體70。第 一側(cè)壁76和第二側(cè)壁78可延伸到底壁74之下，如圖所示。具體地， 第一端壁80的延伸部84和第二端壁82的延伸部86均可延伸到底壁74 之下。
安裝裝置88可適于附連到框架，例如圖1中示出的機器10的后框 架14。安裝裝置88可包括固定附連到底壁74和第一端壁80的延伸部 84中的至少一個的第一安裝托架卯。第二安裝托架92可固定附連到底 壁74和第二端壁82的延伸部86中的至少一個。應當理解，文中使用 的"固定附連"可描述為任何緊固連接，例如栓接或焊接。還應當理解， 可以設想得到與燃料箱46配合使用的多種不同的其它安裝裝置。凹陷部94可形成在燃料箱體70內(nèi)，頂壁72、第一側(cè)壁76和第二側(cè)壁78以及第一端壁80的接合處。凹陷部94,或者更具體地，圖2所示，燃料箱46的外表面96和殼體18的內(nèi)表面98可限定一個位于部件模塊44和內(nèi)燃機42之間的流體管道通路100。根據(jù)一個實施方式，并且再次參考圖2,頂板30和側(cè)板32各自的內(nèi)表面102和104，以及燃料箱46的外表面96可限定流體管道通路100。根據(jù)一個可選實施方式，殼體18的頂板30和側(cè)板34的內(nèi)表面以及燃料箱46的外表面96可限定流體管道通路100?？梢允沽黧w管道通路100定位在殼體18的頂部106,如圖所示。然而，可選地，也可以^使流體管道通路100定位在殼體18的底部108。
應當理解，燃料箱體70的橫截面面積和凹陷部94的橫截面面積的大小可構(gòu)造成占據(jù)發(fā)動機殼體18的截面區(qū)域的大部分。由于凹陷部94可限定流體管道通路IOO，還應當理解，燃料箱46的截面區(qū)域和流體管道通路100的截面區(qū)域可占據(jù)矩形殼體18的截面區(qū)域的大部分。
第 一熱交換器管道110可在第 一熱交換器48和內(nèi)燃機42之間延伸，并且延伸經(jīng)過流體管道通路100。根據(jù)一個實施方式，第一熱交換器管道110可包括在散熱器52和內(nèi)燃機42之間延伸的第 一散熱器管道112。第二熱交換器管道114可在第二熱交換器50和內(nèi)燃機42之間延伸，并且延伸經(jīng)過流體管道通路IOO。根據(jù)具體示例，第二熱交換器114可包括在空氣對空氣的后冷卻器56和內(nèi)燃機42之間延伸的第一空氣進氣管道116。
第一管道托架110a和第二管道托架114a可鄰近凹陷部94設置，用于將例如第一和第二熱交換器管道110和114的流體管道分別緊固到燃料箱體70。第一和第二管道托架110a和114a可包括適于保持熱交換器管道110和114相對于流體管道通路100的相對固定的位置的任何器件或結(jié)構(gòu)。應當理解，機器10的重復運動和/或振動可導致第一和第二熱交換器管道110和114運動且有可能發(fā)生磨損。第一和第二管道托架110a和114a因此可用來限制第一和第二熱交換器管道110和114的這種運動和可能的磨損、或甚至斷裂。
倒U形區(qū)域118可形成在燃料箱46之下并且位于延伸部84和86之間。第二散熱器管道120可在散熱器52和內(nèi)燃機42之間、并且在燃料箱46之下經(jīng)過區(qū)域118延伸。應當理解，第一和第二散熱器管道112和120的其中之一可沿位于散熱器52和內(nèi)燃機42之間的第一方向輸送 流體，而所述第一和第二散熱器管道112和120中的另一個則可沿位于 散熱器52和內(nèi)燃機42之間的第二方向輸送流體。
第二空氣進氣管道122可類似地在空氣對空氣的后冷卻器56和內(nèi) 燃機42之間延伸，并且延伸經(jīng)過倒U形區(qū)域118。還應當理解，第一 和第二空氣進氣管道116和122的其中之一可沿位于空氣對空氣的后冷 卻器56和內(nèi)燃機42之間的第一方向輸送流體，而所述第一和第二空氣 進氣管道116和122中的另一個則可沿位于空氣對空氣的后冷卻器56 和內(nèi)燃機42之間的第二方向輸送流體。
工業(yè)應用性
本發(fā)明的燃料箱可在具有設置在殼體內(nèi)的發(fā)動機系統(tǒng)的多種機器 中得到應用。盡管示出的是平地機，然而應當理解，文中所述的燃料箱 可適用于履帶型拖拉機、輪式裝載機、鉸接式卡車或者其它類型的建筑、 采礦和農(nóng)業(yè)機器。此外，燃料箱如上所述可具體應用到包括內(nèi)燃機、冷 卻系統(tǒng)和燃料箱的設置在殼體內(nèi)的發(fā)動機系統(tǒng)。盡管優(yōu)選的設置方式可 包括定位在內(nèi)燃機和冷卻系統(tǒng)的至少一個部件之間的燃料箱，但是可以 設想得到本發(fā)明的燃料箱可適用于多種不同的發(fā)動機系統(tǒng)構(gòu)造。
參考圖1-3，例如平地機等的非7>路機器10的示例實施方式通常 包括以樞轉(zhuǎn)方式連接到后框架14的前框架12。操作員控制臺16可安裝 在后框架14上并且可包括適于控制機器10和/或機器10的工具的操作 的各種控制器。矩形殼體18，例如發(fā)動機系統(tǒng)殼體，可位于機器10的 后框架14之上并且可封閉發(fā)動機系統(tǒng)40。
由于具有眾多的發(fā)動機部件以及改進操作員的視野和機器10的操 縱性的需求，因此對于發(fā)動機機艙…包括發(fā)動機系統(tǒng)40和殼體18—的 尺寸大小和設置方式存在越來越高的要求。才艮據(jù)本發(fā)明，包括燃料箱46 的發(fā)動機系統(tǒng)40使得能夠?qū)τ蓺んw18限定的發(fā)動機機搶的空間進行有 效利用，同時包括了所有必需的發(fā)動機部件。
具體地，發(fā)動機系統(tǒng)40可包括內(nèi)燃機42、燃料箱46、散熱器52 和空氣對空氣的后冷卻器56。燃料箱46可位于散熱器52和空氣對空氣 的后冷卻器56 二者與內(nèi)燃機42之間，所述散熱器52和空氣對空氣的后冷卻器56則可并排位于殼體18的后部58。盡管示出了具體的熱交換器，但應當理解，具有任何數(shù)量和設置方式的已知熱交換器均可用于本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)40。
殼體18和燃料箱46限定出位于散熱器52和空氣對空氣的后冷卻器56中的至少一個與內(nèi)燃機42之間的流體管道通路100。流體管道通路100如圖所示可位于殼體18的頂部106，或者可位于由殼體18和燃料箱46限定的可選位置。第一散熱器管道112流體連接散熱器52和內(nèi)燃機42，并且可延伸經(jīng)過流體管道通路100。類似地，第一空氣進氣管道116流體連接空氣對空氣的后冷卻器56和內(nèi)燃機42，并且可延伸經(jīng)過流體管道通路IOO。應當理解，流體管道通路100的尺寸可構(gòu)造成容納任何數(shù)量的流體管道。
第二散熱器管道120也可流體連接散熱器52和內(nèi)燃機42,并且可延伸經(jīng)過燃料箱46之下的倒U形區(qū)域118。第二空氣進氣管道122可類似地在空氣對空氣的后冷卻器56和內(nèi)燃機42之間延伸，并且可路經(jīng)燃料箱46之下的區(qū)域118。由側(cè)壁80和82的延伸部84和86以及燃料箱46的底壁74限定的倒U形區(qū)域118的尺寸可構(gòu)造成容納管道120和122以及發(fā)動機系統(tǒng)40的任何附加部件。
應當理解，位于發(fā)動機系統(tǒng)40內(nèi)的本發(fā)明的燃料箱46使得能夠?qū)τ蓺んw18所限定的發(fā)動機機艙的空間進行有效利用。具體地，由燃料箱46和殼體18限定的流體管道通路100提供了適于連接內(nèi)燃機42和部件模塊44的裝置，而無需在殼體18的外部布置任何流體管道110和114。通過提供流體管道通路IOO，本發(fā)明的燃料箱46可位于發(fā)動機系統(tǒng)40的密閉邊界內(nèi)，并因此而不會妨礙操作員的視野和/或機器的操縱性。
應當理解，上述說明僅僅出于例示目的，絕無限制本發(fā)明的范圍之意。因此，本領域技術(shù)人員將理解，可通過研究附圖、說明書和所附權(quán)利要求書而得到本發(fā)明的其它方面。
權(quán)利要求
1. 一種機器，包括前框架和后框架；發(fā)動機系統(tǒng)，其設置在矩形殼體內(nèi)并且安裝在所述后框架上；其中，所述發(fā)動機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機、燃料箱和部件模塊，所述部件模塊包括第一熱交換器和第二熱交換器；并且所述矩形殼體的內(nèi)表面和所述燃料箱的外表面在所述部件模塊和所述內(nèi)燃機之間限定出流體管道通路。
2. 如權(quán)利要求l所述的機器，其中，所述矩形殼體至少包括頂板 以及后板，所述頂板在兩個間隔開的側(cè)板之間延伸。
3. 如權(quán)利要求2所述的機器，其中，所述燃料箱位于所述部件模 塊和所述內(nèi)燃機之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的機器，其中，所述部件模塊位于所述燃料 箱和所述后板之間并且跨越所述兩個間隔開的側(cè)板之間的距離的大部 分。
5. 如權(quán)利要求4所述的機器，其中，所述內(nèi)燃機位于所述燃料箱 和操作員控制臺之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的機器，其中，所述頂板和所述兩個間隔開 的側(cè)板的其中之一的內(nèi)表面與所述燃料箱的外表面限定出所述流體管 道通路。
7. 如權(quán)利要求6所述的機器，還包括在所述第一熱交換器和所述 內(nèi)燃機之間延伸并且延伸經(jīng)過所述流體管道通路的第一熱交換器管道。
8. 如權(quán)利要求7所述的機器，還包括在所述第二熱交換器和所述 內(nèi)燃機之間延伸并且延伸經(jīng)過所述流體管道通路的第二熱交換器管道。
9. 如權(quán)利要求8所述的機器，其中，所述第一熱交換器包括氣液 熱交換器并且所述第二熱交換器包括氣氣熱交換器。
10. 如權(quán)利要求9所述的機器，其中，所述燃料箱的橫截面面積和所述流體管道通路的橫截面面積占據(jù)所述矩形殼體的橫截面面積的大部分。
11. 一種平地機，包括設置在殼體內(nèi)的發(fā)動機系統(tǒng)；其中，所述發(fā)動機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機、燃料箱、散熱器和空氣對空氣的后冷卻器；以及所述殼體和所述燃料箱限定出位于所述散熱器和所述空氣對空氣的后冷卻器中的至少一個與所述內(nèi)燃機之間的流體管道通路。
12. 如權(quán)利要求11所述的平地機，其中，所述燃料箱位于所述散熱器和所述空氣對空氣的后冷卻器兩者與所述內(nèi)燃機之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的平地機，其中，所述散熱器和所述空氣對空氣的后冷卻器并排位于所述殼體的后部。
14. 如權(quán)利要求13所述的平地機，還包括在所述散熱器和所述內(nèi)燃機之間延伸并且延伸經(jīng)過所述流體管道通路的第 一散熱器管道。
15. 如權(quán)利要求14所述的平地機，還包括在所述空氣對空氣的后冷卻器和所述內(nèi)燃機之間延伸并且延伸經(jīng)過所述流體管道通路的第一空氣進氣管道。
16. 如權(quán)利要求15所述的平地機，其中，所述流體管道通路位于所述殼體的頂部。
17. 如權(quán)利要求16所述的平地機，還包括在所述散熱器和所述內(nèi)燃機之間、并且在所述燃料箱之下延伸的第二散熱器管道；以及在所述空氣對空氣的后冷卻器和所述內(nèi)燃機之間、并且在所述燃料箱之下延伸的第二空氣進氣管道。
18. —種燃料箱，包括燃料箱體，所述燃料箱體具有頂壁、底壁、第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第一端壁和第二端壁，其中，所述第一端壁和第二端壁延伸到所述底壁之下；凹陷部，其形成在所述燃料箱體內(nèi)，位于所述頂壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁以及第一端壁的接合處；以及安裝裝置，其適于附連到平地機的框架。
19. 如權(quán)利要求18所述的燃料箱，其中，所述安裝裝置包括第一安裝托架和第二安裝托架，所述第一安裝托架固定附連到所述底壁和所述第一端壁的延伸部，所述第二安裝托架則固定附連到所述底壁和所述第二端壁的延伸部。
20. 如權(quán)利要求18所述的燃料箱，還包括至少一個鄰近所述凹陷部定位、將流體管道緊固到所述燃料箱體的管道托架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機器的發(fā)動機系統(tǒng)的燃料箱。所述機器包括前框架和后框架。所述發(fā)動機系統(tǒng)設置在矩形殼體內(nèi)并且安裝在所述后框架上。所述發(fā)動機系統(tǒng)包括內(nèi)燃機、燃料箱和部件模塊。所述部件模塊包括第一熱交換器和第二熱交換器。所述矩形殼體的內(nèi)表面和所述燃料箱的外表面在所述部件模塊和所述內(nèi)燃機之間限定出流體管道通路。
文檔編號E02F3/76GK101498262SQ20081000029
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者賴恩·D·盧珀 申請人:卡特彼勒公司