CN103117685B - 一种汽车箱式热电系统专用装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车箱式热电系统专用装夹装置，它包括支撑板、π型钢、压紧螺钉、调节螺栓和压紧板；π型钢通过压紧板与冷却水箱相连接，两端的调节螺栓与支撑板形成杠杆将整个装置固定在热电转换系统上，压紧螺钉将定量的压紧力施加在压紧板上，并通过压紧板将集中力变成均布载荷施加在冷却水箱，冷却水箱作为热电模块的冷端将热电模块压紧贴合在热交换器上，从而实现整个发电装换装置的正常运行，进而将汽车尾气余热发电转换系统中热电模块产生的电能并入整个汽车行驶能量流中。本发明不仅可使热电模块的热端紧密接触热交换器，形成高效的热传导，而且可以建立稳定有效的温差，提高整个热电转换系统的转换效率。

Description

一种汽车箱式热电系统专用装夹装置

技术领域

本发明涉及箱式汽车尾气热电系统工具，具体涉及汽车箱式热电系统专用装夹装置。

背景技术

随着汽车尾气热电系统的深入研究，提高系统的能量转化率成为重中之重。影响系统能量转化率的一个非常重要参数是热电模块与相邻的冷热端之间的接触热阻.在一定的区域内,热电模块与冷热端之间的接触热阻大小与压紧力存在线性关系.过去传统的装夹方式无法实现针对单一模块施加压紧力，不仅会使热电模块与冷热端之间的接触不良从而导致接触热阻变大，降低热电系统整体的能量转化率和发电量,而且不利于后期开展有关于热电模块能量转化率与压紧力之间关系的一系列实验.除此之外,传统装夹装置应用矩形钢管或者普通钢板夹紧，施加预紧力的压紧螺钉和调节螺栓裸露在外，导致热电系统整体尺寸较大，普通车辆难以安装。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足,提供一种操纵好,精度高,体积小的热电系统专用夹具。

本发明的技术方案如下:

一种汽车箱式热电系统专用装夹装置，包括支撑板、π型钢、压紧螺钉、调节螺栓和压紧板；所述的压紧板数量为2以上偶数，分别覆盖在冷却水箱上、下两面，π型钢有四根，两两相对底面朝向压紧板横置于压紧板上，支撑板为矩形板，位于两根上下相对的π型钢之间，其两端与π型钢底面相接触，π型钢两端底板上开有孔，调节螺栓穿插在上下相对的两根π型钢两端底板孔中拧紧固定，π型钢对应于压紧板的位置开有螺纹，压紧螺钉与π型钢通过螺纹相连接，压紧螺钉底部直接与压紧板相接触。

本发明技术方案中，所述的π型钢由三块厚度为5~10毫米的钢板通过点焊相连接构成，以此来减少热变形，底部的钢板宽度等于热电模块的宽度。

本发明技术方案中，所述的压紧螺钉为直径8mm的弹簧螺钉。

本发明技术方案中，所述的压紧板的表面积为60mm*60mm，厚度为5~7mm。

本发明的汽车箱式热电系统专用装夹装置应用时,π型钢通过压紧板置于冷却水箱上，位于π型钢两端的调节螺栓与支撑杠形成杠杆将整个装置固定在热电转换系统上，压紧螺钉通过扭力扳手定量的施加压紧力在压紧板上，并通过压紧板将集中力变成均布载荷施加于冷却水箱，冷却水箱作为热电模块的冷端将热电模块压紧贴合在热交换器上，从而实现整个发电转换装置的正常运行，进而将汽车尾气余热发电转换系统中热电模块产生的电能并入整个汽车行驶能量流中。

本发明的汽车箱式热电系统专用装夹装置的用法：所述的压紧螺钉通过扭力扳手施加的压紧力，针对M14的螺钉，施加5NM的扭矩产生3125N的压紧力。

本发明技术方案中，在调节螺栓松开时，其π型钢处于自由放松状态。

本发明技术方案中，组成π型钢的三块钢板的相对位置根据实际的装夹需求改变,从而实现整体结构的刚度改变。

本发明技术方案中，通过扭力扳手施加在每个压紧螺钉上的压紧力相同，具体的数值大小根据系统发电量的要求改变。

本发明的汽车箱式热电系统专用装夹装置，装夹装置作用时,π型钢会因为调节螺栓产生的压紧力而变形,导致支撑板贴合接触在π型钢上，并且同时限制π型钢的过度变形。

本装置专适用于箱式的汽车尾气热电系统。

本发明比较现有技术的优点：

1.可以针对每个热电模块精确施加压紧力,减小热电模块与冷热端之间的接触热阻,使整个热电系统的转化效率大幅度提高，稳定性得到加强；

2.π型钢的应用使调节螺栓和压紧螺钉隐藏其中,缩小了热电系统的整体尺寸，便于后续的系统封装和装车工作，克服了传统装夹装置笨重,操作性差,体积大的缺点：

3.根据热电模块本身发电量与压紧力的关系施加压紧力,充分发挥了热点模块的性能，节省了汽车燃料；

4.通过调节压紧螺钉产生不同的压紧力,从而便于开展研究热电模块发电性能的实验。

附图说明

图1是本汽车箱式热电系统专用装夹装置整体布置框图；

图2是汽车箱式热电系统的结构示意图；

图3是图2中A局部剖视图；

图4是本发明的汽车箱式热电系统专用装夹装置结构示意图；

图中：1-支撑板，2-热交换器，3-热电模块，4-冷却水箱，5-π型钢，6-压紧螺钉，7-调节螺栓，8-压紧板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理，具体实施方式进一步说明。

图2是箱式热电系统的结构示意图，主要包括装夹装置和温差发电系统。调节螺栓7将两侧的π型钢5固定在压紧板8上，压紧板覆盖在冷却水箱4上，支撑板1位于两两相对π型钢5之间，支撑板1一方面限制π型钢5的过度变形，另一方面与调节螺栓7共同作用形成杠杆施加预紧力。π型钢5对应于压紧板8的位置开有螺纹，压紧螺钉6与π型钢通过螺纹相连接，压紧螺钉底部直接与压紧板相接触，通过扭力扳手将精确的压紧力施加在压紧板上，进而将压紧螺钉的集中力变成均布载荷施加在热电模块上，实现稳定的热量传递。压紧板8可以在一行热电模块上覆盖两块模块，将一个螺栓的压紧力均匀施加在这两块热电模块上，减少压紧螺钉6的数量。

Claims (6)

1.一种汽车箱式热电系统专用装夹装置，其特征在于：该装置包括支撑板(1)、π型钢(5)、压紧螺钉(6)、调节螺栓(7)和压紧板(8)；所述的压紧板(8)数量为2以上偶数，分别覆盖在冷却水箱(4)上、下两面，π型钢(5)有四根，两两相对底面朝向压紧板(8)横置于压紧板上，支撑板(1)为矩形板，位于两根上下相对的π型钢(5)之间，支撑板(1)上下两端分别与各端的π型钢底面相接触，π型钢(5)两端底板上开有孔，调节螺栓(7)穿插在上下相对的两根π型钢(5)两端底板孔中拧紧固定，π型钢(5)对应于压紧板(8)的位置开有螺纹，压紧螺钉(6)与π型钢通过螺纹相连接，压紧螺钉底部直接与压紧板相接触；π型钢(5)由三块厚度为5～10毫米的钢板通过点焊相连接构成，底部的钢板宽度等于热电模块的宽度。

2.如权利要求1所述的一种汽车箱式热电系统专用装夹装置,其特征在于：压紧螺钉(6)为直径8mm的弹簧螺钉。

3.如权利要求1所述的一种汽车箱式热电系统专用装夹装置,其特征在于：压紧板(8)的表面积为60mm*60mm，厚度为5～7mm。

4.如权利要求1所述的一种汽车箱式热电系统专用装夹装置的应用,其特征在于：π型钢通过压紧板置于冷却水箱上，位于π型钢两端的调节螺栓与支撑杠形成杠杆将整个装置固定在热电转换系统上，压紧螺钉(6)通过扭力扳手定量的施加压紧力在压紧板上，并通过压紧板将集中力变成均布载荷施加于冷却水箱，冷却水箱作为热电模块的冷端将热电模块压紧贴合在热交换器上，从而实现整个发电转换装置的正常运行，进而将汽车尾气余热发电转换系统中热电模块产生的电能并入整个汽车行驶能量流中。

5.如权利要求4所述的一种汽车箱式热电系统专用装夹装置的应用,其特征在于：压紧螺钉(6)通过扭力扳手施加的压紧力，针对M14的螺钉，施加5～10Nm的扭矩产生3000～5000N的压紧力。

6.如权利要求4所述的一种汽车箱式热电系统专用装夹装置的应用,其特征在于：通过扭力扳手施加在每个压紧螺钉上的压紧力相同。