CN201786439U - 一种可修复使用的重型柴油机用egr冷却器 - Google Patents

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安晓平
张守都
王丹娟
叶万鑫
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Abstract

本实用新型公开了一种可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，包括进气端法兰、进气端气室、出水口接头、出气端气室、出气端法兰、芯体组件和进水口接口，所述的芯体组件包括壳体、端板和管子束，所述的管子束由多根管子按行列矩阵排列构成，其特征在于在管子长度方向至少设有一个加强组件，所述的加强组件包括垫置在管子行间或列间的一组水道翅片和包裹在该组水道翅片外围的抱箍。本实用新型管子具有整体强度，足以耐受发动机振动，并且水流场均匀、合理，不存在局部死区，避免了水侧局部高温、沸腾等现象。水侧压力降小。

Description

一种可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器
技术领域
本实用新型涉及一种重型柴油机用的EGR冷却器，具有可修复使用的功能，它可以广泛应用在各种车用、工程用、船用柴油发动机上。
背景技术
随着排放要求的日益严格，废气再循环技术越来越多地应用在动力装置上，各种结构EGR冷却器相继产生。其中，对于重型柴油机用的EGR冷却器，一方面其运行环境相对恶劣，产品相对容易损坏，导致产品失效的PPM值较高；另一方面，产品体积大，可靠性要求严格，从而产品价格高。当产品失效以后，住往是整个产品报废，需要更换产品，成本相当高。所以，对于柴油机生厂商来说，这种情况大大增加了产品售后服务成本。
重型柴油机用EGR冷却器，因其尺寸较大，为避免发动机振动因素引起内部管子断裂，芯子内部管子需要增加一块或多块联接板，将管子联结成管束来增加强度与刚性。常规的联结方式是将管子与联接板焊接成一体。这种常规的重型柴油机用EGR冷却器的设计方式，至少存在以下三点不足：其一，因为内部管子与联接板为线接触，发动机振动因素造成该处较大的应力集中，容易出现管子断裂。其二，联接板的设置，造成冷却器内部冷却水流动不畅，水流场存在较大死区。容易出现冷却水局部高温、沸腾等现象，从而导致冷却管变形、断裂、穿孔等失效。并且，水侧压力降很大。其三，当冷却器内部出现管子断裂或焊缝开裂等各种失效时，只能整个冷却器报废，成本损失较大。
发明内容
本实用新型要解决的是上述设计上的不足，旨在提供一种更适应于重型柴油机用的EGR冷却器。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，包括进气端法兰、进气端气室、出水口接头、出气端气室、出气端法兰、芯体组件和进水口接口，所述的芯体组件包括壳体、端板和管子束，所述的管子束由多根管子按行列矩阵排列构成，其特征在于在管子长度方向至少设有一个加强组件，所述的加强组件包括垫置在管子行间或列间的一组水道翅片和包裹在该组水道翅片外围的抱箍。
上述新型设计方案，管子行间(或列间)以水道翅片垫实，再外围以抱箍抱紧，将管子联结成束，使管子具有整体强度，足以耐受发动机振动。管子与水道翅片的接触面较宽，并且没有焊死，存在相对滑动的自由度，有效的避免了应力集中、减少了了应力值，避免该处管子由于振动因素而断裂。另外，该处水道翅片设置在行间(或列间)，管子间列间(或行间)还有间隙可以供冷却水流通。水流场均匀、合理，不存在局部死区，避免了水侧局部高温、沸腾等现象。水侧压力降小。
另外，上述新型设计方案，为EGR冷却器的修复使用提供了可能：某一根管子发生泄漏、断裂现象，可以先将进、出气端气室切割开，然后将管子与两端板以机械方式(钻、铣等方式)分离，将该管子抽出。再重新穿进一根管子，与两端板焊回，最后将先前割开的进、出气端气室焊回。这样，达到产品修复使用的目的，大大节省成本。
作为本实用新型的进一步改进，所述的水道翅片设计成开窗形式，水流可以轻松流过，可进一步降低水侧压力降，优化水流场。
作为本实用新型的再进一步改进，所述E6R冷却器壳体设置一节波纹管段，起到减少热应力与机械应力的作用，进一步保护内部芯子，提高冷却器的运行可靠性。
作为本实用新型的再进一步改进，所述抱箍局部翻边，翻边将水道翅片两端部限位。使水道翅片约束在抱箍内侧，不至于离散。抱箍制作方式可以是焊接、环扣等多种方式。
作为本实用新型的更进一步改进，在更换管子时，为方便穿管，可以在管子头部设置一个导向头。
综上所述，该新型的重型柴油机用E6R冷却器，增强了内部芯子的整体强度，提高了产品的运行可靠性。并且，水道翅片的优化设计，改善了水流场，减少了水侧压力降。并且，为产品修复使用提供了可能性与修复方案，可以大大节省成本。所以说，本实用新型为重型柴油机用的EGR冷却器设计，提供了一种新的科学的方案与设计依据。
附图说明
图1是一种重型柴油机用EGR冷却器的整体结构示意图。
图2是一种重型柴油机用EGR冷却器的芯体结构分解示意图。
图3是一种重型柴油机用EGR冷却器的芯子结构分解示意图。
图4是常规的重型柴油机用EGR冷却器的芯子结构分解示意图。
图5是常规的重型柴油机用EGR冷却器的联接板。
图6为管子与水道翅片设置方式示意图。
图7为抱箍示图
图8为水道翅片示意图。
图9为修复使用情形穿管导向示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型涉及的重型柴油机用EGR冷却器由进气端法兰1、进气端气室2、出水口接头3、出气端气室4、出气端法兰5、芯体组件6、进水口接口7组成。
参照图1、图2，所述芯体组件6由壳体8和芯子组件9组成。所述壳体8设置了一段波纹管16，起到减少振动应力和热应力的作用，进一步提高产品运行靠性。
参照图2、图3，所述芯子组件9由两个端板10、管子束11和2个加强组件18，所述的管子束11由多根管子按行列矩阵排列构成，所述的加强组件18包括垫置在管子列间的一组水道翅片13和包裹在该组水道翅片13外围的抱箍12。
参照图4、图5，常规EGR冷却器设计方式，中间联接板14将水路大面积堵隔，水流不畅，水流场不均匀不合理，水侧压力降大。
图6是管子束在设有水道翅片处的一个横截面示意图，相邻管子列阵间均设置有一个水道翅片13，使冷却器内部芯子水流畅通，水流场均匀、合理，水侧压力降小。
参照图7，所述的抱箍12两侧均设有翻边15，可以将水道翅片13两端限位，使水道翅片13不至于滑离。
参照图8，水道翅片13采取开窗设计方式，既能起到支撑作用，又能流通冷却水。
参照图9，修复穿管时，可以在管子11一端套上一个导向头17，方便穿管。
应该理解到的是：上述实施方式只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型精神范围内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，包括进气端法兰(1)、进气端气室(2)、出水口接头(3)、出气端气室(4)、出气端法兰(5)、芯体组件(6)和进水口接口(7)，所述的芯体组件(6)包括壳体(8)、端板(10)和管子束(11)，所述的管子束(11)由多根管子按行列矩阵排列构成，其特征在于在管子长度方向至少设有一个加强组件(18)，所述的加强组件(18)包括垫置在管子行间或列间的一组水道翅片(13)和包裹在该组水道翅片(13)外围的抱箍(12)。
2.如权利要求1所述的可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，其特征在于2至多个加强组件(18)在管子长度方向间隔一定距离设置。
3.如权利要求2所述的可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，其特征在于多个加强组件(18)在管子长度方向均匀设置。
4.如权利要求1所述的可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，其特征在于所述水道翅片(13)为开窗式结构。
5.如权利要求1所述的可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，其特征在于所述抱箍(12)两侧设有翻边(15)。
6.如权利要求1所述的可修复使用的重型柴油机用EGR冷却器，其特征在于所述壳体(8)上设有一段波纹管(16)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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