CN213870484U - 包含多通路换热器的液压油箱装置及液压传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种包含多通路换热器的液压油箱装置及液压传动系统，其包括多通路换热器、冷却风扇和液压油箱，所述多通路换热器采用的是平行细管径传液管。采用该结构的液压油箱装置不仅能应用于大流量的中高压场合而且能有效的克服内部流体的层流效应实现比较高的热交换效率。

Description

包含多通路换热器的液压油箱装置及液压传动系统

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，具体涉及一种包含多通路换热器的液压油箱装置及液压传动系统。

背景技术

液压油箱装置工作时，一方面各液压元件及管路等会有摩擦损失、压力损失、容积损失，这些功率损失最终都转化为热量，使油温升高，引起油液黏度变化，使液压油箱装置中泄漏增加，橡胶密封失效；使系统容积效率降低，甚至会引起热膨胀系数不同的耦合件的间隙变小而动作失效，危害巨大。另一方面，液压油箱装置集成化要求越来越高，结构越来越紧凑，单纯通过设计油箱和管路散热，不能达到理想的冷却效果，且安装空间受限，成本较高，所以常设置辅助装置来强制散热。液压油箱装置的换热器是为了延长液压元器件使用寿命而应用的辅助装置，换热器内置翅片，以增大散热面积，加快热传导速度，在风扇作用下，以空气为冷却源，将热量带走，达得冷却效果，如工程机械中的挖掘机、装载机等液压系统依靠换热器的管路循环散热。

现有技术中的液压换热器多采用矩形导流管式换热器或盘管式换热器；在解决散热方面效果并不理想，且体积大占地空间大，成本高，安装也复杂。

矩形导流管式换热器它是用多条断面为矩形的流管分别并联导通于集合腔、用多束导流管与多个集合腔串联可实现流体转向与流体的进入与输出。相邻两导流管外壁之间焊接有金属散热片，这种方式的优点是可以通过较大的流体流量，缺点是所能承受的流体压力很小，不适合在中高压范围 (0.5-3Mpa)使用。

盘管式换热器，它的结构是多条圆形管道平行排列，管道两端由专用弯头将管道依次焊接成一条流体通路，金属管道外面无间隙串挂多片垂直于管路并相互平行的散热片用于增加换热面积，散热片间距依靠散热片与管道配合孔上的翻边高度控制。这种方式的优点是承压高。缺点是；为了保证足够的流体流量所用金属管直径较大，由于管内流体的层流效应，只有贴近管壁的流体能迅速实现热交换，管道越粗越接近管道中心的流体换热效率越低，管路长流体阻力大，流体流量受限制。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种全新的多通路换热器及采用该换热器的液压油箱装置，它不仅能应用于大流量的中高压场合而且能有效的克服内部流体的层流效应实现比较高的热交换效率。

基于此，本实用新型提供一种应用于高压场景的高换热效率的液压油箱装置，其包括多通路换热器、冷却风扇和液压油箱，冷却风扇布置在多通路换热器一侧，用于帮助换热器进行散热，多通路换热器一端与液压油箱的回油口相连，另一端连接在液压油箱装置回油管路上。

本实用新型还提供一种包含多通路换热器的液压油箱装置，液压油路与散热系统回路相独立，在液压油箱上设置出油口、回油口，出油口、回油口以及液压油箱回路构成液压油路，在液压油箱上进一步设置散热装置出油口，散热装置回油口，散热装置出油口与散热油泵相连接，散热油泵与多通路换热器的一端相连接，多通路换热器的另一端通过管路与散热装置回油口相连接，冷却风扇位于多通路换热器的一侧。

所述多通路换热器包含多个集合腔单元，在每个集合腔单元中包含5根或7根传液管。

所述多通路换热器还包括传热片，传液管穿过传热片上的圆孔。

所述传液管并联设置，管道外面无间隙串挂多片垂直于管道并相互平行的散热片。

传热片上设置有用于穿过传液管的孔，该孔周边不设置翻边。

本实用新型还提供一种液压传动系统，其采用上面的液压油箱装置。

有益的效果

本实用新型提供的应用于高压场景的高换热效率的液压油箱装置，不仅能应用于大流量的中高压场合而且能有效的克服内部流体的层流效应实现比较高的热交换效率。

附图说明

图1液压油箱装置第一方式内部结构示意图；

图2液压油箱装置第二方式内部结构示意图；

图3小管径换热器整体结构图；

图4换热器传热片和传液管装配结构图。

具体实施方式

本实用新型提供一种应用于高压场景的高换热效率的液压油箱装置，其包括多通路换热器、冷却风扇和液压油箱，冷却风扇布置在多通路换热器一侧，用于帮助换热器进行散热，多通路换热器一端与液压油箱的回油口相连，另一端连接在液压油箱装置回油管路上。

在本实用新型中，液压油箱装置中的液压油，在回到液压油箱时，经过多通路换热器以及冷却风扇形成的散热系统散热，从而保证液压油的温度不会过高。

本实用新型还提供一种包含多通路换热器的液压油箱装置，液压油路与散热系统回路相独立，在液压油箱上设置出油口、回油口，出油口、回油口以及液压油箱回路构成液压油路，在液压油箱上进一步设置散热装置出油口，散热装置回油口，散热装置出油口与散热油泵相连接，散热油泵与多通路换热器的一端相连接，多通路换热器的另一端通过管路与散热装置回油口相连接，冷却风扇位于多通路换热器的一侧，加快换热器的空气流速，更好的散热。采用该结构，散热系统与液压工作系统独立布置，不会对液压工作系统造成任何影响。

所提供的多通路换热器包括上集合腔、下集合腔、传液管、传热片、上集合腔支撑板、下集合腔支撑板，上集合腔焊接固定在上集合腔支撑板上，下集合腔焊接固定在下集合腔支撑板上，上集合腔设置为2个，两集合腔构成相互独立的流体输入与输出腔，上集合腔支撑板和下集合腔支撑板的底部设置配合传液管的安装孔，在上下集合腔支撑板之间垂直安装相互平行的多个传液管，传液管穿过传热片上的圆孔。

流体由上集合腔中的任一个管接头充入，经过传液管，在下集合腔汇流后再流向另一个上集合腔，并经管接头导出，这就形成换热器的结构。当上集合腔设置5个集合腔时就可以实现W型流道结构。

优选一组上下集合腔之间的传液管的数量为5根或7根。

本实用新型提供的多通路热交换器实现原理：用多条小直径管并联平行分流代替空调类换热器中的单管，利用多束管与数个集合腔依次串联组成一条流体通路，管道外面无间隙串挂多片垂直于管道并相互平行的散热片。

由于采取上述设计方案使换热器获得矩形管式换热器具有大流量的平行分流的优点，也实现了盘管式换热器的耐中高压而且能有效克服管路的层流效应。小直径导流管与散热片无间隙配合使导热效率很高。

与矩形管式换热器及盘管换热器比较；同样的热交换能力可以显著缩小体积，同样的体积时热交换速率与热交换功率会明显加大。

本实用新型中，所采用的传液管外径为4mm，传液管与传热片上的安装孔的配合间隙在0.05-0.5mm之间，进一步优选0.1-0.3mm之间，这个间隙的目的是容纳传液管外圆几何形状误差使传液管能顺利插入传热片孔中。

传热片上设置有用于穿过传液管的孔，该孔周边不设置翻边。目前空调用换热器传液管的外径通常在7mm至16mm之间，之所以不选择5mm以下的小管径是因为现有手段容易出现翻边裂缝，影响换热器的使用，本发明提供的装配结构就是为了解决这一问题，采用本实用新型的这种传热片与传液管装配结构可以实现4mm小管径的换热器，同时保证不出现翻边。

传液管的材质优选为铜、铝材质或不锈钢材质，优选为铜材质。

传热片的材质优选为铜、铝材质。

在该装配结构中，采用冲压加工的方式获得与传液管有间隙配合的孔，在传热片无孔位置均匀分布由传热片经冲压翻出的多个微片，微片保留一边与传热片保持连接不切断，并以此边为翻转轴线，微片的最高点与最低点连线相对翻出平面为110-130度，以保证微片的最高点必须能够支撑在相对传热片的无孔部位。

微片可以为半圆形、方形、梯形，微片表面可设置为平面或任意曲面。

在传液管周边最少应该均布设置两个以上微片，进一步优选三个以上微片。微片的高度决定了传热片之间的间隔距离。

微片的高度以保证装配后传热片节距在1.5-2.0mm范围。

微片的翻出方向可以相互平行也可以相互相对，对功能没有实质的影响。

当全部传液管与传热片组装后再用机械胀管使管径加大消除管与孔之间的间隙，达到与传热片孔紧密配合。

本发明还提供了上述装配结构的制备方法，其包括：

第一步，在传热片上冲压加工出有间隙配合传液管的孔；

第二步，在传热片无孔位置冲压，均匀分布多个微片；

第三步，将传液管穿过散热翅片上的孔；

第四步，采用机械胀管的方式使传液管管径加大，消除管与孔之间的间隙，达到与传热片孔紧密配合。

以下采用实施例和附图来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1所示，本实用新型提供的液压油箱装置包括多通路换热器4、冷却风扇5和液压油箱1，冷却风扇5布置在多通路换热器4一侧，用于帮助换热器4进行散热，多通路换热器4一端与液压油箱1的回油口3相连，另一端连接在液压油箱装置回油管路上，出油口2和回油口3都设置在液压油箱上。

如图2所示，本实用新型还提供一种方案，液压油路与散热系统回路相独立，在液压油箱1上设置出油口2、回油口3，出油口2、回油口3以及液压油箱回路构成液压油路，在液压油箱1上进一步设置散热装置出油口8，散热装置回油口7，散热装置出油口8与散热油泵6相连接，散热油泵6与多通路换热器4的一端相连接，多通路换热器4的另一端通过管路与散热装置回油口7相连接，冷却风扇5位于多通路换热器的一侧，加快换热器的空气流速，更好的散热。采用该结构，散热系统与液压工作系统独立布置，不会对液压工作系统造成任何影响。

在第一种实施方式和第二种实施方式中，多通路换热器4的结构具体如图3所示，包括上集合腔9、下集合腔10、传液管11、传热片12、上集合腔支撑板13、下集合腔支撑板14，上集合腔9焊接固定在上集合腔支撑板13 上，下集合腔10焊接固定在下集合腔支撑板14上，上集合腔设置为2个，两集合腔构成相互独立的流体输入与输出腔，上集合腔支撑板13和下集合腔支撑板14的底部设置配合传液管的安装孔，在上下集合腔支撑板之间垂直安装相互平行的多个传液管，传液管11穿过传热片12上的圆孔。

如图4所示，采用冲压加工的方式获得与传液管有间隙配合的孔，在传热片无孔位置均匀分布由传热片经冲压翻出的多个微片15，微片保留一边与传热片保持连接不切断，并以此边为翻转轴线，微片的最高点与最低点连线相对翻出平面为110度，以保证微片的最高点必须能够支撑在相对传热片的无孔部位。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本实用新型新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：包括多通路换热器、冷却风扇和液压油箱，冷却风扇布置在多通路换热器一侧，用于帮助换热器进行散热，多通路换热器一端与液压油箱的回油口相连，另一端连接在液压油箱装置回油管路上。

2.一种包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：在液压油箱上设置出油口、回油口，出油口、回油口以及液压油箱回路构成液压油路，在液压油箱上进一步设置散热装置出油口，散热装置回油口，散热装置出油口与散热油泵相连接，散热油泵与多通路换热器的一端相连接，多通路换热器的另一端通过管路与散热装置回油口相连接，冷却风扇位于多通路换热器的一侧。

3.如权利要求1或2所述的包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：所述多通路换热器包含多个集合腔单元，在每个集合腔单元中包含5根或7根传液管。

4.如权利要求3所述的包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：所述多通路换热器还包括传热片，传液管穿过传热片上的圆孔。

5.如权利要求4所述的包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：所述传液管并联设置，管道外面无间隙串挂多片垂直于管道并相互平行的散热片。

6.如权利要求5所述的包含多通路换热器的液压油箱装置，其特征在于：传热片上设置有用于穿过传液管的孔，该孔周边不设置翻边。

7.一种液压传动系统，其特征在于：采用权利要求1或2的液压油箱装置。

Images