CN101749965B

CN101749965B - 用于机械的冷却组件、机械及其组装方法

Info

Publication number: CN101749965B
Application number: CN 200810185696
Authority: CN
Inventors: 王路林; 田国平; 赵向阳; 薛胜火
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: CN101749965A

Abstract

本发明涉及一种用于机械的冷却组件、机械及其组装方法，该冷却组件具有主框架和热交换器。热交换器具有芯体和与芯体流体相连的第一箱体。该第一箱体具有一顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁。一高度调节机构可调节地固定到第一箱体的两个相对的侧壁和主框架。

Description

用于机械的冷却组件、机械及其组装方法

技术领域

本发明总体涉及一种冷却组件，更具体地涉及一种用于机械的冷却组件。

背景技术

机械例如卡车、轮式装载机、发电机和履带式推土机等使用发动机提供动力以用于例如机械运行、发电等目的。为防止过热和可能的系统故障，在使用期间发动机和机器必须被充分冷却。通常机器设有热交换器，例如用于冷却发动机的散热器、用于冷却液压流体的油冷却器、用于冷却传动油的油冷却器和冷却发动机燃烧空气的空气-空气后冷却器。通常设计成利用冷却风扇的旋转而使冷却空气流过散热器和冷却器来进行冷却。在该循环过程中，散热器和冷却器内的流体与空气换热，以将冷却剂温度保持在可接受的水平。散热器和冷却器通常安装在主框架结构上，以形成完整的冷却组件。

在将热交换器安装到框架上时，热交换器的高度理想地与框架的高度相匹配，以顺利组装冷却组件。但是，由于制造差异，热交换器或框架可能超出容差范围，使得热交换器和框架可能不能合适地装配，这会导致组装复杂且耗时，需要额外的工具作业来修整空隙。如果装定误差不能被修整，那么，热交换器或框架可能需要重新加工或者甚至报废，从而造成低的工作效率和使浪费增加。

在现有技术中，使用高度可调的安装支架来将热交换器安装到框架上，以解决容差差异。安装支架具有长孔，可通过将螺栓穿过长孔固定到热交换器的一侧来将安装支架连接到热交换器。支架可通过长孔移动一定距离，由此可调节热交换器和支架的高度与框架的高度匹配。该高度可调支架尽管可调整热交换器与框架高度匹配，但由于安装支架仅与热交换器的一侧连接，该连接可能不稳固。当冷却组件受到持续振动时，热交换器与安装支架之间的连接可能会变松。另外，由于安装支架仅与热交换器的一侧连接，受力不均匀，可能导致支架或热交换器损坏或变形。

本发明的冷却组件致力于克服上述一个或多个问题。

发明内容

本发明一方面包括一种冷却组件。该冷却组件具有主框架和热交换器。该热交换器具有一芯体和与芯体流体连接的第一箱体。第一箱体具有一顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁。一高度调节机构可调节地固定到第一箱体的两个相对的侧壁和主框架上。

根据另一方面，本发明涉及一种机械。该机械具有冷却组件。该冷却组件包括主框架和热交换器。该热交换器具有一芯体和与芯体流体连接的第一箱体。该第一箱体具有一顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁。一高度调节机构可调节地固定到所述第一箱体的两个相对的侧壁和主框架上。

再一方面，本发明涉及一种组装冷却组件的方法。该冷却组件包括主框架和热交换器。该主框架具有第一框架、第二框架和两个侧框架。该热交换器具有一芯体、与芯体流体连接的第一箱体和第二箱体。第一箱体和第二箱体各具有一顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁。该方法包括如下步骤：将一高度调节机构与所述主框架的第一框架和第一箱体的两个相对的侧壁连接；将第二箱体与所述主框架的第二框架连接；以及调节高度调节机构，以使热交换器的与高度调节机构定位连接后的高度与主框架的第一框架和第二框架之间的距离匹配。

附图说明

图1是适于与本发明一起使用的示例性机器的侧视图；

图2是根据本发明的冷却组件的透视图；

图3是图2所示热交换器的上部部分的放大分解视图；

图4是热交换器沿图2中A-A线的剖视透视图；

图5是根据本发明的另一冷却组件的透视图；以及

图6是图5中热交换器的上部部分的放大分解视图。

具体实施方式

下面参照图1-6说明本发明的示例性实施例。

参照图1，示出了机器10。该机器10可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输业等)相关的某种操作的并在作业环境(例如建筑场地、矿场、发电厂和高速公路作业等)中工作的任何类型的机器。机器10可以是可移动的，或者可以是固定在合适的位置，例如发电机。机器10可附装有机罩103。可在机罩103内安置一冷却组件104。

参照图2，冷却组件104包括主框架20、散热器21和传动油冷却器23。主框架20具有一顶部框架201、右侧框架202、左侧框架203和底部框架204。左侧框架203和右侧框架202都在其两个端部处与顶部框架201和底部框架204连接。散热器21和传动油冷却器23安装在主框架20中虽然也可以使用其它热交换器。散热器21具有芯体211、进口箱体212和出口箱体213，进口箱体212和出口箱体213都与芯体211流体连接。传动油冷却器23具有芯体231、进口箱体232和出口箱体233，进口箱体232和出口箱体233都与芯体231流体连接。传动油冷却器23通过上部支架234和下部支架235连接到主框架20。上部支架234与传动油冷却器23的进口箱体232和顶部框架201连接，而下部支架235与出口箱体233和底部框架204连接。散热器21通过第一上部支架214和下部支架215连接到主框架。下部支架215与出口箱体213和底部框架204连接。

参照图3-4，散热器21的进口箱体212具有两个侧壁220和221、两个端壁222和223及顶壁224。一高度调节机构40可调节地固定连接到进口箱体212的第一侧壁220和第二侧壁221及顶部框架201。该高度调节机构40包括第一上部支架214和以下所述的其它连接结构。第一上部支架214是U形的，并具有第一侧壁216、第二侧壁217和顶壁218。第一上部支架214可以是其它结构的，例如是蝶型的或盒形的。第一上部支架214与散热器21的进口箱体212和顶部框架201连接。在第一上部支架214的第一侧壁216和第二侧壁217中的每一个壁上形成有两个长孔219。在进口箱体212的各侧壁220、221中限定有两个孔225。在每个孔225中焊接有如图4所示的插入物226，在每个插入物226中形成有螺纹孔227。螺栓228穿过每个长孔219并利用相应的螺纹孔227固定。可在每个孔225和螺栓228之间使用垫圈229。第一上部支架214可沿着长孔219上下移动，以将散热器21的与第一上部支架214定位连接后的高度200(图4所示)调节成与顶部框架201和底部框架204之间的距离100(图2所示)匹配。紧固螺栓228以使第一上部支架214与进口箱体212固定连接。

如图3和图4所示，为易于组装，安装支架401焊接到第一上部支架214和下部支架215上。第一上部支架214可不用安装支架401直接附装到顶部框架201上。

图5-6示出了本发明的另一示例性实施例。散热器31具有芯体311、进口箱体312和出口箱体313，进口箱体312和出口箱体313都与芯体311流体连接。散热器31可附装到框架上，该附装结构与散热器21在主框架20上的附装结构类似。进口箱体312具有两个相对的侧壁320和321、两个相对的端壁322和323及顶壁324。一高度调节机构30可调节地固定到进口箱体312的第一侧壁320和第二侧壁321及顶部框架201。高度调节机构30包括第二上部支架314和如下所述的其它连接结构。第二上部支架314是U形的并具有第一侧壁316、第二侧壁317和顶壁318。第二上部支架314可以是其它结构的，例如是碟式的或盒形的。进口箱体312包括安装板331、332，安装板331、332从进口箱体312的两个侧壁320、321的两侧横向地延伸。散热器31的进口箱体312的两个端壁322、323的上部部分333倾斜，使得在散热器31的进口箱体312的两个端部处通过两个安装板331、332和从散热器31的进口箱体312的顶壁324延伸的顶板335 限定出两个凹进部334。图5-6仅示出了位于进口箱体312一个端部处的一个凹进部334。另一凹进部334可以类似的结构形成在进口箱体312的另一端部处。在两个安装板331、332中的每一个中形成有两个第一安装孔341，在第二上部支架314的第一侧壁316和第二侧壁317中的每一个壁中限定有两个长孔336。散热器31的进口箱体312定位在第二上部支架314的第一侧壁316和第二侧壁317之间。穿过第一安装孔341、凹进部334和长孔336插置一螺纹杆337。第二上部支架314可通过长孔336上下移动，以将散热器31的与支架314定位连接后的高度300(如图5所示)调节成与顶部框架201和底部框架204之间的距离100(如图2所示)匹配。螺纹杆337端部处的紧固螺母338将第二上部支架314固定到散热器31的进口箱体312。可在每个长孔336和螺母338之间使用垫圈339。另外，长孔336可形成在进口箱体312的安装板331、332中，第一安装孔341可穿过散热器31的进口箱体312的箱体形成、如通过焊装一贯穿进口箱体312的管子形成。为易于组装，安装支架402焊接到第二上部支架314上。第二上部支架314可不用安装支架402直接附装到顶部框架201。

散热器21的出口箱体213可使用与散热器21的进口箱体212的高度调节机构类似的高度调节机构40。冷却器23可使用与散热器21的高度调节机构类似的高度调节机构。散热器31的出口箱体313可使用与进口箱体312的高度调节机构类似的高度调节机构30。高度只是距离的一种示例性描述。所述高度可以是长度、或者两物体之间的宽度或其它距离。

工业适用性

冷却组件可用于机器10，例如如图1所示的自行式平地机。组装该冷却组件的方法如下所述。

对于图2-4所示的冷却组件的第一示例性实施例，将散热器21的出口箱体213与主框架20的底部框架204连接，这可以通过支架215或其它结构来实现。出口箱体213也可直接与底部框架204连接。然后，将第一上部支架214与主框架20的顶部框架201连接。将螺栓228穿过长孔219 旋拧到插入物226内的螺纹孔227中。可在各孔225和螺栓228之间使用垫圈229。通过长孔219使支架214上下移动，以将散热器21的与支架214定位连接后的高度200调节成与顶部框架201和底部框架204之间的距离100匹配。最后，将螺栓228紧固，以将支架214固定到进口箱体212。

对于图5-6的第二示例性实施例，将散热器31的出口箱体313通过支架402或其它结构与主框架20的底部框架204连接，。出口箱体313也可直接与底部框架204连接。然后，将第二上部支架314与主框架20的顶部框架201连接。随后，将螺纹杆337插入并穿过长孔336、第一安装孔341、及位于两个安装板331和332之间的凹进部334。通过长孔336使第二上部支架314上下移动，以将散热器31的与第二上部支架314定位连接后的高度300调节成与顶部框架201和底部框架204之间的距离100匹配。最后，在各螺纹杆的两个端部处紧固螺母338，以将第二上部支架314固定到进口箱体312。

申请人已经发现，由于进口箱体定位在支架的两个侧壁之间，可使进口箱体稳固地与支架连接。长孔可解决由散热器或框架的制造导致的容差问题。可对本发明的实施例做出多种改变和变型，这对于本领域的技术人员而言是显而易见的。例如，支架具有带开口的盒形形状，进口箱体的一部分穿过该开口定位在盒中。或者，支架是蝶型的，进口箱体定位在蝶型支架的翼之间。所述说明书和示例应被认为仅是示例性的，真实范围由所附权利要求及其等同方案限定。

Claims

1.一种冷却组件，包括：

主框架；

热交换器，所述热交换器具有芯体和与所述芯体流体连接的第一箱体，所述第一箱体具有一顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁；以及

高度调节机构，所述高度调节机构可调节地固定到所述第一箱体的两个相对的侧壁和所述主框架。

2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述高度调节机构包括第一支架，所述第一支架具有两个间隔开的第一支架侧壁，在第一支架侧壁中限定有多个长孔，通过将多个螺栓穿过长孔固定到所述第一箱体上来将所述第一箱体连接到所述第一支架上。

3.根据权利要求2所述的冷却组件，其特征在于，所述第一支架是U形的或蝶型的。

4.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述第一箱体包括形成于所述第一箱体的两个相对的侧壁中的多个安装孔，所述多个安装孔中的每一个都固定有一带螺纹孔的插入物，通过螺栓将所述高度调节机构固定到所述多个安装孔中的每一个。

5.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述高度调节机构包括第二支架，所述第二支架具有两个间隔开的第二支架侧壁；所述第一箱体的两个相对的侧壁中形成有多个第一安装孔，所述第二支架的两个第二支架侧壁中限定有多个第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔两者中至少一者为长孔，所述第二支架通过穿过所述第一安装孔和第二安装孔定位的螺纹杆与所述第一箱体连接。

6.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述第一箱体的两个端壁的至少一部分倾斜，使得在所述第一箱体的两个相对的侧壁和顶壁之间限定一凹进部，所述螺纹杆延伸穿过所述凹进部。

7.根据权利要求6所述的冷却组件，其特征在于，所述长孔形成在所述第二支架的两个第二支架侧壁中。

8.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述第二支架是U形的或蝶型的。

9.一种设有冷却组件的机械，所述冷却组件包括：

主框架；

高度调节机构，所述高度调节机构可调节地固定到所述第一箱体的两个相对的侧壁和所述主框架上。

10.根据权利要求9所述的机械，其特征在于，所述高度调节机构包括第一支架，所述第一支架具有两个第一支架侧壁，在所述两个第一支架侧壁中限定有多个长孔，通过将多个螺栓穿过长孔固定到所述第一箱体上来将所述第一箱体连接到所述第一支架上。

11.根据权利要求9所述的机械，其特征在于，所述第一箱体包括限定在所述第一箱体的两个相对的侧壁中的多个安装孔，所述多个安装孔中的每一个都固定有一带螺纹孔的插入物，通过螺栓将所述高度调节机构固定到所述多个安装孔中的每一个。

12.根据权利要求9所述的机械，其特征在于，所述高度调节机构包括第二支架，所述第二支架具有两个第二支架侧壁，所述第一箱体的两个相对的侧壁中形成有多个第一安装孔，所述第二支架的第二支架侧壁中限定有多个第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔两者中至少一者为长孔，所述第二支架通过穿过所述第一安装孔和第二安装孔定位的螺纹杆与所述第一箱体连接。

13.根据权利要求12所述的机械，其特征在于，所述第一箱体的两个端壁的至少一部分倾斜，使得在所述第一箱体的两个相对的侧壁和顶壁之间限定一凹进部，所述螺纹杆延伸穿过所述凹进部。

14.一种组装冷却组件的方法，所述冷却组件包括：主框架，该主框架具有第一框架、第二框架和两个侧部框架；热交换器，该热交换器具有芯体和与所述芯体流体连接的第一箱体和第二箱体，所述第一箱体和第二箱体分别具有顶壁、两个相对的侧壁和两个相对的端壁，所述方法包括：

将高度调节机构与所述主框架的第一框架和所述第一箱体的两个相对的侧壁连接；

将所述第二箱体与所述主框架的第二框架连接；以及

调节所述高度调节机构，使得热交换器与所述高度调节机构定位连接后的高度与所述主框架的第一框架和第二框架之间的距离匹配。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一箱体包括限定在所述第一箱体的两个相对的侧壁中的多个安装孔，所述多个安装孔中的每一个都固定有一带螺纹孔的插入物；将所述高度调节机构连接到所述第一箱体的两个相对的侧壁的步骤包括将螺栓穿过所述高度调节机构固定到所述多个螺纹孔的每一个中的步骤。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述高度调节机构包括第一支架，所述第一支架具有两个第一支架侧壁，在所述两个第一支架侧壁中限定有多个长孔；将高度调节机构连接到所述第一箱体的两个相对的侧壁的步骤包括将螺栓穿过所述长孔固定到所述第一箱体上的步骤。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述高度调节机构包括第二支架，所述第二支架具有两个第二支架侧壁，所述第一箱体的两个相对的侧壁中形成有多个第一安装孔，所述第二支架的两个第二支架侧壁中限定有多个第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔两者中至少一者为长孔；将高度调节机构连接到所述第一箱体的两个相对的侧壁的步骤包括将插入穿过第一安装孔和第二安装孔的螺纹杆紧固的步骤。