CN104220834B - 焊接装配组件 - Google Patents

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Abstract

一种装配组件，该装配组件包括：装配部件、第一板和第二板。第一板具有第一板壁和第一板孔，所述第一板壁沿着第一板的边缘定位，限定第一板孔。第二板具有第二板壁和第二板孔，所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定第二板孔。装配组件的装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间。本申请还公开了一种具有如上所述的装配组件的换热器，以及一种形成装配组件的方法。

Description

焊接装配组件
技术领域
本发明涉及一种焊接装配组件。
背景技术
堆叠板式换热器由一个叠放在另一个上的多个换热器板组成。多个板限定用于第一流体的流动的导管，当换热器例如为机油冷却器(EOC)时，该第一流体在一个实施例中(作为示例，而不作为限制)例如是机油。多个板中的每一个具有在多个板中对准的至少一对开口，并且所述开口形成换热器入口歧管和出口歧管的一部分。入口歧管和出口歧管分别具有入口和出口，并且允许第一流体从入口流入，经过导管(由多个板提供)，并且从出口流出。不同类型的堆叠板式换热器在本领域中是已知的。
通常，入口和出口接纳装配部件，软管或其它管道可以被附接到该装配部件。使装配部件附接到换热器的一种方法如图1所示，图1示出了装配部件的截面图，该装配部件具有焊接到加强板的凸缘。使用这种装配组件的一个挑战与使装配部件与加强板和盖板的孔精确对准有关。装配部件的滑动或移位会产生或导致未精确对准的装配部件。另外，包覆材料需要存在于加强板的两侧上以进行焊接，从而形成装配组件。
为了解决与图1所示的装配组件有关的一些缺点，可以使用图2和图3所示的替代装配组件。
在图2所示的装配组件中，装配部件具有凸缘，与图1所示类似。但是，凸缘并不存在于装配部件的端部，而是可以定位成使得凸缘位于换热器的加强板上，并且使得装配部件的一部分在加强板和换热器的盖板下方延伸。装配部件的在盖板下方延伸的这一部分经要过型锻操作，以便形成唇缘，从而夹紧在凸缘和唇缘之间的加强板和覆盖板，并将装配部件固定到换热器，从而形成装配组件。
图3示出了装配组件的另一个示例，该装配组件能够用于将装配部件固定到换热器。图2和图3中的装配组件之间的区别在于，图3所示的装配部件具有更大的加工卷边。工具由装配部件底部插入，以便向外扩展装配部件壁，从而将其紧固到加强板和盖板。这种由内部进行扩展的工艺称作“立桩法”。型锻操作同样可以在装配部件的较低部分上执行，以形成唇缘(与图2所示的装配部件相似)，从而将装配部件固定到加强板和盖板。
在上述装配组件中，加强板和换热器的盖板之间设置有包覆材料。另外，加强板的顶面上也设置了包覆材料，并且因此，包覆材料存在于加强板的两侧上。在焊接操作中，包覆材料用作填充材料，有助于将加强板结合到盖板，从而将装配部件结合到换热器并且填充所有空隙。由于包覆材料非常昂贵，在本领域中有必要减少这种材料的使用。因此，在本领域中，还需要一种使包覆材料设置在加强板的一侧上而不是设置在加强板的两侧上的换热器组件。
除此之外，与上述装配组件有关的一个挑战是装配部件与换热器的精确对准。另外，在联接装配部件和换热器过程中，应该小心确保装配部件相对换热器被精确定位，以使装配部件不会产生不必要的角度移位。因此，在本领域，需要一种有助于确保装配部件精确定位或者更优选地装配部件是自定位装配部件的装配组件。另外，在本领域需要一种有助于避免联接过程中不必要的角度移位的装配组件。
发明内容
本发明的一个方面公开了一种装配组件，所述装配组件包括：
装配部件；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；
所述装配组件的装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间。
本发明的第二方面公开了一种换热器组件，所述换热器组件包括：
限定用于第一流体的流动的导管的多个换热器板；
联接到换热器板的入口歧管和出口歧管，所述入口歧管和出口歧管允许第一流体流动，所述入口歧管具有入口，所述出口歧管具有出口，所述入口和出口与导管流体连通；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板与入口歧管或出口歧管联接，并且所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；以及
装配部件，所述装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间，与入口或出口流体连通。
本发明的第三方面公开了一种形成装配组件的方法，所述装配组件包括：装配部件；具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；所述装配组件的装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间；该方法包括如下步骤：
联接第一板和第二板；
将装配部件插入第一板孔；以及
型锻第二板，使装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间。
附图说明
现在通过示例的方式参考示出了本申请的示例性实施例的附图，并且其中：
图1示出了装配组件的截面区域的一个示例。
图2示出了装配组件的截面区域的第二示例。
图3示出了装配组件的截面区域的第三示例。
图4示出了根据本发明的实施例的换热器组件的一个实施例的图。
图5示出了图4所示的换热器的扩展区域的图。
图6示出了根据本发明的实施例的装配组件的分解图。
图7示出了图6所示的装配组件的组装后的实施例。
图8示出了根据本发明的实施例的换热器组件的一部分的截面图。
图9示出了根据本发明的实施例的换热器组件的截面图。
图10示出了根据本发明的实施例的换热器组件的第二截面图。
图11示出了根据本发明的实施例的换热器组件的第三截面图。
图12示出了根据本发明的实施例的换热器组件的第四截面图。
图13示出了根据本发明的换热器组件的第二实施例的截面图。
图14示出了根据本发明的换热器组件的第三实施例的截面图。
在不同的图中，可以使用相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
本发明涉及一种装配组件，这里参考堆叠板式换热器组件(2)作为实施例进行说明，但不具体限制于此。
如上所述，本发明的第一方面公开了一种装配组件，所述装配组件包括：
装配部件；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；
所述装配组件的装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间。
本发明的第二方面公开了一种换热器组件，所述换热器组件包括：
限定用于第一流体的流动的导管的多个换热器板；
联接到换热器板的入口歧管和出口歧管，所述入口歧管和出口歧管允许第一流体的流动，所述入口歧管具有入口，所述出口歧管具有出口，所述入口和出口与导管流体连通；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板与入口歧管或出口歧管联接，并且所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；以及
装配部件，所述装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间，与入口或出口流体连通。
图4公开了具有换热器(4)和装配组件(6)的堆叠板式换热器组件(2)的实施例。换热器(4)由多个板(8)组成，所述多个板一个堆叠在另一个的顶部上，并且提供了用于第一流体的流动的导管(46)。多个板(8)中的每一个都具有与导管流体连通的至少两个孔，其中一个孔形成换热器(4)的入口或出口歧管(44)的一部分。如图4和5所示，换热器(4)设置有装配组件(6)，所述装配组件(6)也分别与入口歧管或出口歧管(44)的入口或出口(42)流体连通。
如图6和7所示的装配组件(6)包括装配部件(10)、第一板(12)和第二板(14)。所使用的装配部件(10)的类型不作特别限制，其可以根据个体组件的应用和需求而定。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，装配部件(10)是具有通道的管状装配部件，如图所示。但是，在其他实施例中，装配部件可以具有其他形状，例如装配部件的截面是三角形、方形或六边形。
本文公开的第一板(12)不作特别限制。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，第一板(12)是换热器组件(2)的加强板。第一板(12)具有第一板壁(16)和第一板孔(18)，所述第一板壁(16)沿第一板的边缘(20)定位，限定第一板孔(18)。
如本文所述，第一板壁(16)设置在装配组件(6)中，但不具体限制于此。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，第一板壁(16)为如图6和图7所示的圆筒形。但是，第一板壁(16)可以设置为从第一板(12)沿着第一板的边缘(20)沿伸的多个壁段，从而为装配部件(10)提供支撑。壁段的数量不做特别限制，可以根据特定实施例和装配组件(6)的需求而变化，只要其能够为装配部件(10)提供支撑。在另一实施例中，可以设置有倒置的U型壁(图14)。
本文所公开的第二板(14)不具体限制于此。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，第二板(14)是换热器(4)的盖板。与第一板(12)相似，第二板(14)具有第二板壁(22)和第二板孔(24)，所述第二板壁(22)沿第二板的边缘(26)定位，限定第二板孔(24)。与第一板壁(16)相似，在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，第二板壁(22)为如图所示的圆筒形，然而在其他实施例中，第二板壁(14)可以设置为多个壁段，只要其能够为装配部件(10)提供支撑并且将装配部件(10)固定在第一板壁(16)和第二板壁(22)之间。
在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，从第一板和第二板(12、14)延伸的第一板壁和第二板壁(16、22)与第一板和第二板(12、14)的表面垂直(图5、图6、图8)。或者，在另一实施例中，从第一板和第二板(12、14)延伸的第一板壁和第二板壁(16、22)与第一板和第二板(12、14)的表面具有某一角度(图10和图11)。第一板壁(16)和第一板(12)之间的角度或第二板壁(22)和第二板(14)之间的角度不作特别限制，只要其能够为装配部件(10)提供支撑和固定。
如图所示，在一个实施例中，第一板壁和第二板壁(16、22)从第一板和第二板(12、14)沿着相同方向延伸。在另一实施例中，作为示例，而不作为限制，第一板壁(16)为倒置的U型构件(图14)，使得从第一板(12)延伸的第一板壁(16)沿与第二板壁(22)相反的方向伸出。同样在这个实施例中，由于第一板孔和第二板孔(18、24)的直径，装配部件(10)仍然固定在第一板壁和第二板壁(16、22)之间。
如图8所示，在装配组件(6)中，第一板孔(18)的直径比第二板孔(24)大。第一板孔和第二板孔(18、24)的直径被选择为保证第一板壁(16)接触到装配部件的外表面(28)，并且第二板壁(22)接触装配部件的内表面(30)。
如图9-12所示，在又一实施例中，装配部件(10)具有切口(32)，使得当装配部件(10)固定在第一板壁和第二板壁(16、22)之间时，第二板壁(22)能够补充切口(32)。这个实施例还能够避免或减小对流过装配部件(10)并且分别进入入口歧管或出口歧管(44)的入口或出口(42)的流体的流动的阻碍或冲击。在另一实施例中，靠近第一板和第二板(12、14)的装配部件的壁能够扩展(图13)，以提供比装配部件(10)所留内径更大的内径。这允许使用无切口(32)的装配部件(10)，同样也可以使用具有减小的壁厚度的装配部件(10)。
本发明的第三方面涉及一种用于形成装配组件的方法，所述装配组件包括：装配部件；具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁沿第一板的边缘定位，限定第一板孔；具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁沿第二板的边缘定位，限定第二板孔；所述装配组件的装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间；该方法包括如下步骤：
联接第一板和第二板；
将装配部件插入第一板孔；以及
型锻第二板，使装配部件夹在第一板壁和第二板壁之间。
联接第一板(12)和第二板(14)的方法不特别限制于此。简单地通过将第一板(12)布置成与第二板(14)接触来提供联接。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，将第一板(12)和第二板(14)包覆在一起。在另一个实施例中，作为示例，而不作为限制，将第一板(12)和第二板(14)焊接在一起。另外，进行包覆和焊接都是为了联接第一板(12)和第二板(14)。在本文公开的实施例中，包覆材料可以仅设置在第一板(12)的一个表面上，该表面面对第二板(14)。
然后，将装配部件(10)插入到第一板孔(18)中；并且第一板(16)的壁能够协助装配部件(10)在装配组件(6)中的对准。尽管该方法已经描述了第一板(12)和第二板(14)之间的联接发生在将装配部件(10)插入到第一板孔(18)中之前；但是应该理解的是，联接第一板(12)和第二板(14)的步骤能够在将装配部件(10)插入到第一板孔(18)中之后执行。
该方法还包括型锻第二板(14)，使装配部件(10)夹在第一板壁(16)和第二板壁(22)之间。在一个实施例中，作为示例，而不作为限制，在型锻工艺之前，使第二板(14)具有第二板壁(22)，以便通过型锻导致将装配部件(10)固定在第一板壁和第二板壁(16、22)之间。
在另一实施例中，第二板(14)不具有第二板壁(22)，并且第二板(14)具有孔，该孔的直径比装配组件中具有的第二板孔(24)的直径更小。在这个实施例中，从上插入第一板孔(18)的装配部件(10)接触第二板(14)，并被第二板(14)阻止。然后，通过将型锻工具插入第二板(14)的孔中执行型锻工艺，这会导致第二板壁(22)的形成和第二板(14)中的孔的直径的扩展，以形成第二板孔(24)。另外，装配部件(10)固定在第一板壁和第二板壁(16、22)之间。
上述实施例的一个优点是孔的直径可以设置成使得形成的第二板壁(22)与装配部件的内表面(30)上的切口互补，并在型锻过程中被接纳在切口内。这有助于在型锻过程中将装配部件(10)紧密地固定在第一板壁和第二板壁(16、22)之间。
在将装配部件(10)固定到第一板和第二板(12、14)之后，可以执行焊接，以将装配组件(6)焊接在一起。在焊接步骤中，包覆材料能够在第一板和第二板(12、14)之间流动，并填充第一板壁(16)和装配部件(10)之间的空间和/或者第二板壁(22)和装配部件(10)之间的空间，并且因此，进一步将装配部件(10)固定到装配组件(6)。
本文所描述的装配组件(6)和换热器组件(2)能够提供一种自定位装配部件(10)，并且可以得到更精确定位的装配部件。另外，本文所述装配组件(6)和换热器(2)仅在一侧上具有包覆材料。
可以对本文所述的实施例进行某些修改和改进。因此，上述实施例可以认为是说明性的而不作为约束。
附图标记列表
2换热器组件 4换热器(HX)
6装配组件 8多个换热器板
10装配部件 12第一板
14第二板 16第一板壁
18第一板孔 20第一板的边缘
22第二板壁 24第二板孔
26第二板的边缘 28装配部件的外表面
30装配部件的内表面 32切口
34--- 36---
38--- 40---
42入口或出口 44入口或出口歧管
46换热器的导管

Claims (22)

1.一种装配组件，所述装配组件包括：
具有通道的管状装配部件；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁垂直于所述第一板并且沿第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁垂直于所述第二板并且沿第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；
所述装配组件的所述装配部件夹在所述第一板壁和所述第二板壁之间，其中，
所述第一板壁与所述第二板壁径向间隔开，且所述第一板壁与所述装配部件的外表面接触，而所述第二板壁与所述装配部件的内表面接触，
其中，所述管状装配部件在所述第一板壁和所述第二板壁之间没有弯部。
2.根据权利要求1所述的装配组件，其中，所述第一板孔的直径大于所述第二板孔的直径。
3.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述第一板壁和所述第二板壁从所述第一板和第二板沿着相同方向延伸。
4.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述第一板壁为圆筒形，沿着所述第一板的整个边缘延伸，限定所述第一板孔。
5.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述第二板壁为圆筒形，沿着所述第二板的整个边缘延伸，限定所述第二板孔。
6.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述第一板和所述第二板被包覆在一起。
7.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述装配部件焊接到所述第一板和所述第二板，从而固定所述装配部件。
8.根据权利要求1或2所述的装配组件，其中，所述管状装配部件的所述内表面具有用于接纳所述第二板壁的切口。
9.一种换热器组件，所述换热器组件包括：
限定用于第一流体的流动的导管的多个换热器板；
联接到所述多个换热器板的入口歧管和出口歧管，所述入口歧管和出口歧管允许第一流体流动，所述入口歧管具有入口，所述出口歧管具有出口，所述入口和出口与所述导管流体连通；
具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁垂直于所述第一板并且沿所述第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；以及
具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板与所述入口歧管或出口歧管联接，并且所述第二板壁垂直于所述第二板并且沿所述第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；以及
具有通道的管状装配部件，所述装配部件夹在所述第一板壁和第二板壁之间，与所述入口或出口流体连通，其中，
所述第一板壁与所述第二板壁径向间隔开，且所述第一板壁与所述装配部件的外表面接触，而所述第二板壁与所述装配部件的内表面接触，
其中，所述管状装配部件在所述第一板壁和所述第二板壁之间没有弯部。
10.根据权利要求9所述的换热器组件，其中，所述第一板孔的直径大于所述第二板孔的直径。
11.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述第一板壁和第二板壁从所述第一板和所述第二板沿着相同方向延伸。
12.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述第一板壁为圆筒形，沿着所述第一板的整个边缘延伸，限定所述第一板孔。
13.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述第二板壁为圆筒形，沿着所述第二板的整个边缘延伸，限定所述第二板孔。
14.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述第一板和所述第二板被包覆在一起。
15.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述装配部件焊接到所述第一板和第二板，从而固定所述装配部件。
16.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述换热器组件由板式换热器形成。
17.根据权利要求9或10所述的换热器组件，其中，所述管状装配部件的所述内表面具有用于接纳所述第二板壁的切口。
18.一种形成装配组件的方法，所述装配组件包括：具有通道的管状装配部件；具有第一板壁和第一板孔的第一板，所述第一板壁垂直于所述第一板并且沿所述第一板的边缘定位，限定所述第一板孔；具有第二板壁和第二板孔的第二板，所述第二板壁垂直于所述第二板并且沿所述第二板的边缘定位，限定所述第二板孔；其中所述装配组件的装配部件夹在所述第一板壁和第二板壁之间，其中，所述第一板壁与所述第二板壁径向间隔开，且所述第一板壁与所述装配部件的外表面接触，而所述第二板壁与所述装配部件的内表面接触，其中，所述管状装配部件在所述第一板壁和所述第二板壁之间没有弯部；该方法包括如下步骤：
联接所述第一板和第二板；
将所述装配部件插入所述第一板孔；以及
型锻所述第二板，使所述装配部件夹在所述第一板壁和第二板壁之间。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，型锻工艺导致由所述第二板形成所述第二板壁。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法还包括包覆所述第一板和所述第二板的步骤。
21.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法还包括将所述装配部件焊接到所述第一板壁和第二板壁。
22.根据权利要求18或19所述的方法，其中，还包括在所述管状装配部件的所述内表面上提供用于接纳所述第二板壁的切口。
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