冷卻組件和包括該冷卻組件的機器的製造方法
2023-05-24 16:27:36 1
冷卻組件和包括該冷卻組件的機器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種冷卻組件和包括該冷卻組件的機器。冷卻組件包括熱交換芯體和安裝在所述熱交換芯體上的箱體，所述箱體包括沿其縱向延伸的兩個側壁、在所述兩個側壁的第一邊緣與所述兩個側壁接合在一起的頂壁、以及用於封閉所述箱體的兩個端壁。所述側壁在遠離所述頂壁的第二邊緣沿所述箱體的縱向接合到所述熱交換芯體上，並且在接合部位形成有能夠提高所述側壁的強度的加強部。通過在箱體的側壁的與熱交換芯體相接合的端部邊緣處設置加強部，提高了側壁的強度。因而，提高了側壁抵抗熱變形、特別是在縱向上的熱變形的能力，從而減小了熱變形對箱體與熱交換芯體及冷卻液入口管之間的連接部位的影響。
【專利說明】冷卻組件和包括該冷卻組件的機器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種冷卻組件和包括該冷卻組件的機器。
【背景技術】
[0002]通常，挖掘機、推土機、裝載機等機器具有用於驅動機器的動力系統，例如發動機系統。為防止過熱和可能的系統故障，機器設置有冷卻系統用以通過冷卻介質(例如，水)的循環來冷卻動力系統和其他部件。例如，冷卻系統可包括設置在例如發動機缸體內的水套、冷卻組件以及允許冷卻水在兩者之間循環的管路。冷卻組件包括熱交換芯體、安裝於熱交換芯體頂部的上水室和安裝於熱交換芯體底部的下水室。來自水套的高溫冷卻水經由進水管流入上水室，然後經過熱交換芯體內部的通路流向下水室，在此期間通過風扇提供的空氣對高溫的冷卻水進行散熱以降低其溫度。流入下水室的、溫度已降低的冷卻水然後經由出水管流回到水套內以再次對發動機等進行冷卻。
[0003]當高溫冷卻水經由進水管流入上水室時，上水室的壁部趨於受熱變形，嚴重時會導致在上水室與進水管或熱交換芯體的連接部位處發生洩漏。為此，中國發明專利申請公報CN101749097A披露了 一種散熱器水室結構，其中通過使水室兩側的最外圍部的水路比其他部分的水路窄而避免高溫冷卻水集中流入到最外圍部，由此降低高溫冷卻水對該外圍部處水室與熱交換芯體的冷卻管之間的連接部分造成的不利影響。然而，該結構不僅減小了水室內部的可利用空間，而且由於需要形成水路縮窄部而使得水室結構複雜，導致成本增加。另外，該結構不能夠從根本上提高水室對抗熱變形的能力，例如在縱向(水室的長度方向)上水室與熱交換芯體的連接部位處以及水室與冷卻水進水管的連接部位處抵抗熱變形的能力。
[0004]本發明旨在解決現有技術中的上述一個或多個問題。
【發明內容】
[0005]一方面，本發明提供了一種冷卻組件，該冷卻組件包括熱交換芯體和安裝在所述熱交換芯體上的箱體，所述箱體包括沿其縱向延伸的兩個側壁、在所述兩個側壁的第一邊緣與所述兩個側壁接合在一起的頂壁、以及用於封閉所述箱體的兩個端壁，其中，所述側壁在遠離所述頂壁的第二邊緣沿所述箱體的縱向接合到所述熱交換芯體上，並且在接合部位形成有能夠提高所述側壁的強度的加強部。
[0006]另一方面，本發明提供了一種包括上述冷卻組件的機器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是根據本發明的一種示例性機器的側視圖；
[0008]圖2是示出根據本發明第一實施例的冷卻組件一部分的截面圖；
[0009]圖3是圖2中所示的冷卻組件的局部放大圖；
[0010]圖4是根據本發明第二實施例的冷卻組件的與圖3相對應的局部放大圖；[0011]圖5是根據本發明第三實施例的冷卻組件的與圖3相對應的局部放大圖。
[0012]附圖標記列表
[0013]10:機器
[0014]20:冷卻組件
[0015]201:熱交換芯體
[0016]202:側壁
[0017]203:頂壁
[0018]204:延伸部分
[0019]205:彎曲部
[0020]206:加強部
[0021]207:翻邊部
[0022]208:密閉部
【具體實施方式】
[0023]圖1示出了一種示例性的機器10。機器10的罩殼中可以安裝作為動力源的發動機(未示出)和冷卻組件20。應當理解，儘管在圖1中所示的機器10為履帶式挖掘機，但本發明並不局限於此，而是可以應用於任何類型的執行與特定行業(例如採礦、建築、農業、林業等)相關的操作並在作業環境(例如建築場地、礦場、林場和發電廠等)中工作的機器。
[0024]機器10具有用於對發動機等進行冷卻的冷卻系統，該冷卻系統可包括設置在例如發動機缸體內的水套、冷卻組件20以及允許冷卻水在兩者之間循環的管路。冷卻組件20包括熱交換芯體、安裝於熱交換芯體頂部的上水室和安裝於熱交換芯體底部的下水室。
[0025]圖2示出了根據本發明第一實施例的冷卻組件20的一部分沿垂直於形成上水室的箱體的縱向的平面截取的截面圖，圖3示出了圖2中由標號3所標示的部分的局部放大視圖。如圖2所示，冷卻組件20包括熱交換芯體201和安裝在熱交換芯體201上方的上水室，形成該上水室的箱體包括沿其縱向(垂直於圖2中的紙面的方向)延伸的兩個側壁202、在兩個側壁202的上邊緣與這兩個側壁202 —體形成的頂壁203、以及用於封閉該上水室的兩個端壁(圖中未示出)。兩個側壁202的遠離頂壁203的下邊緣接合到熱交換芯體201上。應當理解，儘管圖中未示出，但是冷卻組件20還包括安裝在熱交換芯體201下方的下水室，該下水室具有與上水室基本相同的結構。
[0026]結合圖3的局部放大視圖可以更清楚地看出，熱交換芯體201的頂部形成有沿基本平行於頂壁203的方向延伸的延伸部分204，該延伸部分204的邊緣朝相應的側壁202向上彎曲，從而形成彎曲部205。側壁202在其下邊緣處沿著該下邊緣朝水室的內部彎曲以形成加強部206。側壁202的加強部206沿水室的縱向與熱交換芯體201的延伸部分204的彎曲部205焊接在一起，從而將形成水室的箱體接合到熱交換芯體201上。應當理解，儘管在本實施例中，側壁202的下邊緣朝水室的內部彎曲以形成加強部206，但在本發明的其他實施例中，側壁202的下邊緣也可以朝水室的外部彎曲形成類似的加強部。
[0027]在兩個側壁202中的至少一個上形成有冷卻水引入口(圖中未示出)，來自水套的高溫冷卻水經由進水管從該冷卻水引入口流入上水室。高溫冷卻水會對水室特別是側壁202與熱交換芯體201或冷卻水進水管之間的連接部位產生熱衝擊。然而，根據本實施例的冷卻組件，通過在側壁202的與熱交換芯體201相接合的端部邊緣處設置加強部206，提高了側壁202的強度，從而提高了其抵抗熱變形、特別是在縱向上的熱變形的能力。由此，防止了由於熱變形而導致的在側壁202與熱交換芯體201或冷卻水進水管之間的連接部位處發生熱變形和洩漏。
[0028]圖4示出了根據本發明第二實施例的冷卻組件的與圖3相對應的局部放大圖。第二實施例中的冷卻組件與上述第一實施例中的冷卻組件的不同之處僅在於，側壁202的加強部206的邊緣進一步朝上方(朝頂壁203的方向)彎折，從而形成翻邊部207。該翻邊部207進一步加強了側壁202的下邊緣，從而進一步抑制了側壁202的熱變形。應當理解，儘管在本實施例中加強部206的邊緣是以朝上方彎折的形式形成翻邊部207，但在其他實施例中加強部206的邊緣也可以不是彎折而是以任何合適形式發生彎曲，只要能夠進一步加強側壁202的下邊緣即可。
[0029]圖5示出了根據本發明的第三實施例的冷卻組件的與圖3相對應的局部放大圖。第三實施例中的冷卻組件與上述第二實施例中的冷卻組件的不同之處在於，還設置有將翻邊部207與側壁202的內側面相連接的密閉部208。該密閉部208使得加強部206的內側面被封閉起來，與水室的內部空腔隔離。通過設置密閉部208，防止了水室內容納的熱液體直接接觸加強部206，使得從水室內的液體到加強部206的熱傳導受到抑制，從而進一步抑制了側壁202的熱變形。
[0030]在上述各實施例中，儘管在圖2-5中側壁202的加強部206與熱交換芯體201的延伸部分204的彎曲部205被示出為是分離的，但這僅是為了圖示的方便。如前文所述，力口強部206沿水室的縱向與彎曲部205焊接在一起。
[0031]在上述各個實施例中，頂壁203與兩個側壁202 —體形成。然而，本發明並不局限於此，頂部203也可通過焊接等其他常規接合方式與側壁202接合在一起。在頂部203與側壁202焊接在一起的情況下，在焊接部位也可形成與加強部206類似的加強部。另外，頂壁203並不局限於平板狀，例如，該頂壁也可以形成為在圖2所示的截面中呈拱形。
[0032]應當理解，儘管以上水室為例對上述各實施例進行了描述，但是下水室同樣可以在與熱交換芯體201的接合部位形成類似的能夠提高側壁強度的加強部等。需要指出的是，對於下水室而言，本申請中的「頂壁」應當理解為該下水室的遠離熱交換芯體的底壁。
[0033]此外，冷卻組件20並不局限於用於冷卻發動機的散熱器，並且冷卻介質也並不局限於水。例如，冷卻組件20還可以是用於冷卻液壓油和傳動油的油冷卻器等。
[0034]工業實用性
[0035]本發明的冷卻組件可應用於執行與例如建築業、礦業或農業等行業有關的操作的各種機器，例如裝載機、推土機、挖掘機、壓實機、平地機、吊車、叉車等。此外，本發明的冷卻組件也適用於固定不動的機器，例如發電機組等。
[0036]根據本發明的冷卻組件，通過在水室的側壁的與熱交換芯體相接合的端部邊緣處設置加強部，提高了該側壁的強度，從而增強了其抵抗熱變形、特別是在縱向上的熱變形的能力，從而減小了熱變形對箱體與熱交換芯體及冷卻水進水管之間的連接部位的影響，防止了在該連接部位處發生熱變形和洩漏。而且，根據本發明的冷卻組件不需要變更水室的內部結構。
[0037]對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明的範圍或精神的情況下，可對上文所公開的實施例作出各種修改和變型。根據本說明書所公開的對本發明的實踐，本發明的其他實施例對於本領域技術人員而言是顯而易見的。本說明書及其公開的示例應被認為只是示例性的，本發明的真正範圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種冷卻組件，所述冷卻組件包括熱交換芯體和安裝在所述熱交換芯體上的箱體，所述箱體包括沿其縱向延伸的兩個側壁、在所述兩個側壁的第一邊緣與所述兩個側壁接合在一起的頂壁、以及用於封閉所述箱體的兩個端壁， 其中，所述側壁在遠離所述頂壁的第二邊緣沿所述箱體的縱向接合到所述熱交換芯體上，並且所述側壁在接合部位形成有能夠提高所述側壁的強度的加強部。
2.根據權利要求1所述的冷卻組件，其中，所述熱交換芯體具有沿基本平行於所述頂壁的方向延伸的延伸部分，所述延伸部分形成有朝所述側壁彎曲的彎曲部，所述加強部與所述彎曲部焊接在一起。
3.根據權利要求2所述的冷卻組件，其中，所述側壁在所述第二邊緣處彎曲以形成所述加強部。
4.根據權利要求3所述的冷卻組件，其中，所述側壁在所述第二邊緣處朝所述箱體的內部彎曲以形成所述加強部。
5.根據權利要求3所述的冷卻組件，其中，所述加強部的邊緣朝所述頂壁的方向彎曲以形成翻邊部。
6.根據權利要求5所述的冷卻組件，其中，還設置有將所述翻邊部與所述側壁的內側面相連接的密閉部。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的冷卻組件，其中，所述箱體為設置在所述熱交換芯體的上方的上部貯液箱，並且在所述兩個側壁中的至少一個上具有冷卻液引入口。
8.一種機器，其特徵在於包括根據權利要求1至7中任一項所述的冷卻組件。
【文檔編號】F28D15/00GK103591818SQ201210294944
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優先權日:2012年8月17日
【發明者】董禮, 徐克生, 田國平, 張海龍, M·卡恩 申請人:卡特彼勒S.A.R.L公司