CN204421700U - 一种内燃动车组用油水热交换器及内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内燃动车组用油水热交换器及内燃机,在内燃机的冷却水管路上串接有油水热交换器，油水热交换器的进油口和出油口分别与内燃机传动箱的出油管和进油管连接。油水热交换器包括筒体，在筒体的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，在筒体内安装多根平行的换热管，换热管的两端固定在管板上，管板与筒体固定连接，第一端盖和第二端盖与两端的管板之间分别形成密封的第一空腔和第二空腔，换热管的两端分别与第一空腔和第二空腔连通，在第一端盖和第二端盖上分别设置进水口和出水口，在筒体上设置进油口和出油口。本实用新型利用柴油机的冷却水来冷却传动箱的工作油，冷却效果好，而且节省了车辆的安装空间。

Description

一种内燃动车组用油水热交换器及内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃动车组用的内燃机，同是涉及一种用于油、水两种介质换热的油水热交换器，属于内燃机技术领域。

背景技术

内燃动车组上所使用的柴油机发动机，都是依靠冷却风扇进行冷却的，而冷却风扇目前都是通过电来驱动的。这种电驱动方式，在一定程度上，对冷却风扇工作的可靠性和稳定性有一定的限制，采用偶合器驱动的方式，会在根本上解决冷却风扇工作可靠性和稳定性的问题。但是采用偶合器驱动时，偶合器工作时所需要的工作油需要降温，以保证偶合器能正常工作。

为了解决上述问题，在现有技术中，是在传动箱的出油管与进油管之间串接一油散热器，如在专利号为201120229828.6的中国专利“内燃动车偶合器传动箱用油散热器”中就公开了一种利用空气为油冷却的油散热器，包括多根平行排列的换热管，换热管的两端分别为与传动箱连接的进油口和出油口，换热管分成多组，换热管的两端与分液管连通，油在换热管内流动，在换热管上安装散热翅片，以增加散热面积。

上述这种结构虽然能起到为传动箱的油降温的作用，但需要单独配备油散热器，而且由于风冷的换热效率相对较低，为保护降温效果需要增加换热面积，因此，油散热器的体积也相对较大，不但增加成本，也占用较大空间。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种换热效率高、冷却效果好、成本低、节省安装空间的内燃动车组用油水热交换器及内燃机。

本实用新型另一个主要目的在于，提供一种冷却效果好、成本低、结构紧凑、节省安装空间的内燃机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种内燃动车组用油水热交换器，包括筒体，在所述筒体的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，在所述筒体内安装多根平行的换热管，所述换热管的两端分别固定在管板上，两个所述管板与筒体固定连接，所述第一端盖和第二端盖与两端的管板之间分别形成密封的第一空腔和第二空腔，所述换热管的两端分别与第一空腔和第二空腔连通，在所述第一端盖和第二端盖上分别设置进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与第一空腔和第二空腔连通，在所述筒体上设置进油口和出油口，所述进油口和出油口与筒体的内腔连通。

进一步，所述换热管一端的管板为固定管板，另一端的管板为活动管板，所述固定管板通过紧固件与所述筒体固定连接，所述活动管板与所述筒体之间插接固定。

进一步，所述筒体的两端分别安装有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰和第二连接法兰分别通过紧固件与所述第一端盖和第二端盖固定连接。

进一步，在所述筒体一端的第二连接法兰上设置有环形的第一凹槽，在所述第一凹槽内安装第一橡胶密封圈，在所述第二端盖上同样设置一环形的第二凹槽，在所述第二端盖的第二凹槽内安装有第二橡胶密封圈，所述第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈从两侧压紧在所述固定管板上实现固定管板与筒体和第二端盖之间的密封连接。

进一步，在所述第一端盖上设置有环形的凸起，在筒体的用于与第一端盖连接的第一连接法兰上设置有环形的第三凹槽，在所述第三凹槽内安装第三橡胶密封圈，所述凸起挤压所述第三凹槽内的第三橡胶密封圈，并同时压紧所述活动管板的外缘，实现活动管板与筒体和第一端盖之间的密封连接。

进一步，所述进油口和出油口设置在所述筒体的顶部，在所述筒体的中间设置有隔板，所述换热管从所述隔板中穿过，所述隔板将筒体的内腔分隔成在底部相互联通的两个腔，所述进油口和出油口分别与两个腔连通。

进一步，在所述筒体的底部设置有放油口。

进一步，在所述第一空腔和/或第二空腔的底部设置放水口。

进一步，在所述筒体的底部设置有安装座。

本实用新型的另一个技术方案是：

一种内燃机，在内燃机的冷却水管路上串接有如上所述的油水热交换器，所述油水热交换器的进油口和出油口分别与内燃机传动箱的出油管和进油管连接。

综上内容，本实用新型所述的一种内燃动车组用油水热交换器及内燃机，将油水热交换器串接在冷却水管路中，利用柴油机的冷却水来冷却传动箱的工作油，利用水冷却，不但冷却效果好，而且冷却介质始终保持在一定的温度范围内，解决了冷却介质温度变化大、冷却效果不稳定等问题。同时，省略了现有技术中的单独配置的风冷油散热器，节省了车辆的安装空间，安装和检修也非常方便。

附图说明

图1是本实用新型内燃机系统图；

图2是本实用新型油水热交换器结构示意图；

图3是本实用新型筒体结构示意图；

图4本实用新型管板及换热管安装结构示意图。

如图1至图4所示，内燃机1，冷却水管路2，内燃机进水管3，冷却水散热器4，油水热交换器5，筒体6，第一端盖7，第二端盖8，换热管9，固定管板10，活动管板11，第一连接法兰12，第二连接法兰13，螺栓14，进油口15，出油口16，出油管17，进油管18，传动箱19，安装通孔20，第一橡胶密封圈21，第二橡胶密封圈22，第二空腔23，出水口24，第三橡胶密封圈25，第一空腔26，进水口27，隔板28，放油口29，放水口30，隔条31，安装座32，第一凹槽33，凸起34。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型提供的一种内燃机，内燃机1连接有冷却水管路2，在冷却水管路2上串接有为冷却水降温的冷却水散热装置4，在冷却水散热装置4与内燃机1之间的内燃机进水管3上再串接有油水热交换器5，内燃机1的冷却水和传动箱19的工作油在油水热交换器5内进行热交换，油水热交换器5上设置有进油口15和出油口16，进油口15和出油口16分别与传动箱19的出油管17和进油管18连接，利用内燃机1的冷却水来冷却传动箱19的工作油。

如图2所示，油水热交换器5包括筒体6，在筒体6的两端分别安装有第一端盖7和第二端盖8，在筒体6内安装多根平行的换热管9，换热管9的数量根据需要的散热量来确定，本实施例中，换热管9大约采用140根，而且采用强度和耐腐蚀性能较好的铜管，冷却水在换热管9内流动，传动箱19的工作油在筒体6的内腔中流动。

如图3所示，筒体6的两端分别安装有第一连接法兰12和第二连接法兰13，两端的第一连接法兰12和第二连接法兰13通过螺栓14分别与第一端盖7和第二端盖8固定连接，在筒体6的底部设置有安装座32，用于固定支撑在车辆的地板上，进油口15和出油口16设置在筒体6的顶部，进油口15和出油口16与筒体6的内腔连通。

如图4所示，在固定管板10和活动管板11上相对设置有多个通孔(图中未标示)，换热管9的一端插入固定管板10的通孔内再焊接固定，换热管9的另一端插入活动管板11的通孔内再焊接固定。固定管板10上沿周圈设置有多个安装通孔20，安装时，将固定管板10安装在筒体6的第二连接法兰13与第二端盖8之间，并通过多个螺栓14固定连接在一起。活动管板11与筒体6之间插接，活动管板11的外径与筒体6的内径之间间隙配合，安装时，只要将活动管板11从筒体6的一侧插入至筒体6内，再将另一端的固定管板10与筒体6的第二连接法兰13和第二端盖8固定连接即可，这样使安装和检修都非常方便。

如图2和图3所示，在筒体6一端的第二连接法兰13上设置有环形的第一凹槽33，在第一凹槽33内安装第一橡胶密封圈21，在第二端盖8上同样设置一环形的第二凹槽(图中未标示)，在第二端盖8的第二凹槽上安装有第二橡胶密封圈22，安装固定管板10时，第一橡胶密封圈21和第二橡胶密封圈22从两侧压紧在固定管板10上，实现固定管板10与筒体6和第二端盖8之间的密封连接，第二端盖8与固定管板10之间形成密闭的第二空腔23，在第二端盖8上开设出水口24，出水口24与第二空腔23连通。

在第一端盖7上设置有环形的凸起34，在筒体6的用于与第一端盖7连接的第一连接法兰12上设置有环形的第三凹槽(图中未标示)，在第三凹槽内安装第三橡胶密封圈25，在安装时，活动管板11插入筒体6内，第一端盖7上的凸起34挤压第三凹槽内的第三橡胶密封圈25，同时压紧活动管板11的外缘，实现活动管板11与筒体6和第一端盖7之间的密封连接，第一端盖7与活动管板11之间形成密闭的第一空腔26，在第一端盖7上开设进水口27，进水口27与第一空腔26连通。

换热管9的两端分别与第一空腔26和第二空腔23连通，密封的第一空腔26和第二空腔23与筒体6的内腔完全隔开，避免水和油串流。

如图2所示，在筒体6的中间设置有垂直的隔板28，换热管9从隔板28中穿过，隔板28焊接固定在筒体6的内壁上，隔板28将筒体6的内腔分隔成两个腔，隔板28只覆盖一部分筒体6，在隔板28的下方两个腔相互联通，进油口15和出油口16分别与两个腔连通。这样，从进油口15进入筒体6内腔的工作油只能向下流动，从隔板28的底部流向另一个腔，再最后从顶部的出油口16流出，增加了工作油流动的路径，使得工作油与换热管9内的冷却水充份进行热交换，提高换热效率，进而提高冷却效果。

工作时，内燃机1的冷却水从内燃机1流出后首先进入冷却水散热装置4中，降温后的超低温冷却水从油水热交换器5的进水口27进入第一空腔26内，冷却水再分别流入140根换热管9内，同时，传动箱19的工作油通过进油口15进入筒体6的内腔，在隔板28的作用下向下流动，从隔板28的底部流向筒体6的另一个腔，在此过程，工作油与换热管9内的超低温冷却水进行热交换，换热后的低温工作油从出油口16流出，并最后流入传动箱19内，换热后的低温冷却水从换热管9的另一端流出进入第二空腔23内，再最后从出水口24流出而流回内燃机1，为内燃机1降温，完成油和水的循环。

如图2所示，在筒体6的底部设置有放油口29，放油口29与筒体6的内腔连通，在检修需要放油时，打开放油口29，将筒体6内的工作油排空。

本实施例中，在第二空腔23的底部还设置放水口30，在检修时，或在冬季不需要工作时，打开放水口30，将油水热交换器5内的冷却水排空，避免冻裂设备。放水口30也可以设置在第一空腔26的底部，或者在第一空腔26和第二空腔23的底部各设置一个放水口30.

如图4所示，在筒体6内还水平设置有多根隔条31，隔条31与换热管9平行设置，隔条31的两端焊接固定在固定管板10和活动管板11上，起到加强支撑的作用，同时也提高了活动管板11的焊接操作性。

利用水冷却传动箱的工作油，不但冷却效果好，而且冷却介质始终保持在一定的温度范围内，解决了冷却介质温度变化大、冷却效果不稳定等问题。同时，省略了现有技术中的单独配置的风冷油散热器，使得整个系统的结构更为紧凑，节省了车辆的安装空间，安装和检修也非常方便。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：包括筒体，在所述筒体的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，在所述筒体内安装多根平行的换热管，所述换热管的两端分别固定在管板上，两个所述管板与筒体固定连接，所述第一端盖和第二端盖与两端的管板之间分别形成密封的第一空腔和第二空腔，所述换热管的两端分别与第一空腔和第二空腔连通，在所述第一端盖和第二端盖上分别设置进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与第一空腔和第二空腔连通，在所述筒体上设置进油口和出油口，所述进油口和出油口与筒体的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：所述换热管一端的管板为固定管板，另一端的管板为活动管板，所述固定管板通过紧固件与所述筒体固定连接，所述活动管板与所述筒体之间插接固定。

3.根据权利要求2所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：所述筒体的两端分别安装有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰和第二连接法兰分别通过紧固件与所述第一端盖和第二端盖固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：在所述筒体一端的第二连接法兰上设置有环形的第一凹槽，在所述第一凹槽内安装第一橡胶密封圈，在所述第二端盖上同样设置一环形的第二凹槽，在所述第二端盖的第二凹槽内安装有第二橡胶密封圈，所述第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈从两侧压紧在所述固定管板上实现固定管板与筒体和第二端盖之间的密封连接。

5.根据权利要求3所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：在所述第一端盖上设置有环形的凸起，在筒体的用于与第一端盖连接的第一连接法兰上设置有环形的第三凹槽，在所述第三凹槽内安装第三橡胶密封圈，所述凸起挤压所述第三凹槽内的第三橡胶密封圈，并同时压紧所述活动管板的外缘，实现活动管板与筒体和第一端盖之间的密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：所述进油口和出油口设置在所述筒体的顶部，在所述筒体的中间设置有隔板，所述换热管从所述隔板中穿过，所述隔板将筒体的内腔分隔成在底部相互联通的两个腔，所述进油口和出油口分别与两个腔连通。

7.根据权利要求1所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：在所述筒体的底部设置有放油口。

8.根据权利要求1所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：在所述第一空腔和/或第二空腔的底部设置放水口。

9.根据权利要求1所述的一种内燃动车组用油水热交换器，其特征在于：在所述筒体的底部设置有安装座。

10.一种内燃机，其特征在于：在内燃机的冷却水管路上串接有如权利要求1-9任一项所述的油水热交换器，所述油水热交换器的进油口和出油口分别与内燃机传动箱的出油管和进油管连接。