專利名稱：內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)屬換熱技術(shù)領(lǐng)域。
已有技術(shù)中，內(nèi)燃機車管帶式散熱器(如附圖1所示)，散熱器由聯(lián)接箱[1]、主片[2]、扁管[3](見附圖1，AA剖面圖示)、側(cè)護板[4]、波紋帶冷卻翅片[5]和拉筋[6]組成。主片[2]、扁管[3]、側(cè)護板[4]、波紋帶冷卻翅片[5]和拉筋[6]構(gòu)成散熱器的冷卻芯子，扁管[3]在冷卻芯子中為行列式排列。其中扁管[3]與主片[2]以及主片[2]與側(cè)護板[4]之間為焊接結(jié)構(gòu)，焊接工藝過程中的高溫經(jīng)常使扁管[3]的材料性能下降約45％左右。隨著機車高速重載運行，散熱器經(jīng)常出現(xiàn)因扁管[3]破裂而漏水的故障，嚴(yán)重影響了機車安全正點運行，且大幅度增加了機車運用維修費用。
根據(jù)目前世界各國散熱器的運用經(jīng)驗，散熱器結(jié)構(gòu)中扁管與主片間采用機械脹管式連接，可確保換熱過程中因熱脹冷縮和機械振動產(chǎn)生的機械變形引起的破裂得到消除，但這種技術(shù)只適用于串片式散熱器，在管帶式散熱器中此技術(shù)難題還沒能解決。
本實用新型發(fā)明的目的在于研制一種內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)，它既能充分利用管帶式散熱器在換熱工作中較串片式散熱器在相同換熱能力下單位重量、單位銅耗、單位體積和單位功率消耗等四個經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的優(yōu)點，又能以機械脹管式連接代替焊接連接，確保內(nèi)燃機車水系統(tǒng)運用安全可靠，并能適用于單流道或雙流道的濕式或干式散熱器。
本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)，它由聯(lián)接箱、主片、扁管、由基板和端板組成的新型側(cè)護板、波紋帶冷卻翅片和拉筋構(gòu)成，冷卻芯子中的扁管為棋盤式排列。其棋盤式排列的扁管和主片間為機械脹管式連接，新型側(cè)護板中的基板在原側(cè)護板沿散熱器長度方向上的中間部分沖壓兩條梯形加強筋，并在裝拉筋的相應(yīng)位置上開有圓孔，新型側(cè)護板中的端板為L形三角形板，端板的一個邊焊接在主片上，在和基板接觸的一個面上開有一個長橢圓形孔，連接兩新型側(cè)護板間的拉筋穿過基板的圓孔和端板的長橢圓形孔并在基板上固定。
本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)與已有技術(shù)相比，由于采用了棋盤式排列的扁管以及由基板和端板組成的可以自動隨冷卻水溫度變化而自動伸縮的新型側(cè)護板，從而實現(xiàn)了管帶式散熱器扁管與主片間的機械脹管式連接技術(shù)的應(yīng)用，這種新結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點1.散熱器使用壽命長管帶式散熱器采用機械脹管式連接技術(shù)使其機械強度較原焊接式連接增加了近5倍以上，可以確保機車高速重載運行30萬公里以上，不出現(xiàn)破損漏水現(xiàn)象；2.大大減少了維修費用和維修工作量原焊接結(jié)構(gòu)的管帶式散熱器在機車運行10～20萬公里就頻繁出現(xiàn)破損漏水現(xiàn)象，因此新結(jié)構(gòu)散熱器具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益；3.管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)保持了原來管帶式散熱器換熱效率高的優(yōu)點在相同換熱能力的情況下，散熱器的單位重量、單位銅耗、單位體積和單位功率消耗等四個經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)較串片式散熱器低的優(yōu)點，使散熱器的生產(chǎn)成本大大降低。


圖1.內(nèi)燃機車管帶式散熱器結(jié)構(gòu)示意圖圖2.內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)示意圖圖標(biāo)說明1-聯(lián)接箱2-主片3-扁管
4-側(cè)護板5-波紋帶冷卻翅片6-拉筋7-基板8-端板9-圓孔10-長橢圓形孔11-新型側(cè)護板本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)的一個四排管管帶式散熱器實施例如附圖2所示，它由聯(lián)接箱[1]、主片[2]、扁管[3]、新型側(cè)護板[11]、波紋帶冷卻翅片[5]和拉筋[6]組成，其中在冷卻芯子中的四排扁管[3]為棋盤式排列(如附圖2，BB剖面所示)。棋盤式排列的扁管[3]與主片[2]間為機械脹管式連接，機械脹管式連接結(jié)構(gòu)就是通過人為地將扁管[3]兩個端部擴成圓形的部分插在主片[2]上所鉆的圓孔中，然后用脹管設(shè)備把扁管[3]與主片[2]脹接起來。新型側(cè)護板[11]由基板[7]和端板[8]構(gòu)成，基板[7]在原側(cè)護板[4]沿散熱器長度方向上的中間部分沖壓兩個梯形加強筋，并在裝拉筋的相應(yīng)位置上開有圓孔[9]。端板[8]為L形三角形板，端板[8]的一個邊焊接在主片[2]上，在和基板[7]端部的一個接觸面上鉆有一個長橢圓形孔[10]，長橢圓形孔[10]的短軸長度與拉筋[6]的直徑相配合。連接兩新型側(cè)護板的拉筋[6]穿過圓孔[9]和長橢圓形孔[10]，并在基板上固定。本實用新型實施例中的所謂四排管管帶式散熱器是指冷卻芯子中的扁管排列數(shù)目，本發(fā)明可以適用于不同扁管排列數(shù)目的散熱器，如五排管、六排管、七排管……等散熱器。
在工作中，柴油機冷卻水經(jīng)一端聯(lián)接箱[1]進(jìn)入散熱器冷卻芯子中的主片[2]、棋盤式排列的扁管[3]，經(jīng)波紋帶冷卻翅片[4]冷卻后，再由另一端的連接箱[1]將冷卻后的水送回柴油機水系統(tǒng)中。無論是單流道或雙流道的濕式或干式散熱器在換熱過程中，由于水溫的變化，兩端主片[2]之間的扁管[3]經(jīng)常發(fā)生熱脹冷縮的機械變形，但主片[2]與扁管[3]采用了機械脹管式連接，保證了扁管[3]的材料性能不至于降低而破損，再有在新型側(cè)護板[11]中的端板[8]上設(shè)計了長橢圓孔[10]，這樣端板[8]可以自由地隨主片[2]移動，從而保證了新結(jié)構(gòu)散熱器工作安全可靠。
在試驗研究中證明，本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)既保持了原管帶式散熱器的高換熱效率的優(yōu)點，又能使它的生產(chǎn)成本低于同等散熱能力的串片式散熱器約20％左右，因此本發(fā)明有著很廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)，它由聯(lián)接箱[1]、主片[2]、扁管[3]、新型側(cè)護板[11]、波紋帶冷卻翅片[5]和拉筋[6]組成，扁管[3]與主片[2]采用機械脹管式連接結(jié)構(gòu)，其特點在于新型側(cè)護板[11]是由基板[7]和端板[8]組成，扁管[3]在冷卻芯子中為棋盤式排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu)其特點在于新型側(cè)護板[11]中的基板[7]在原側(cè)護板[4]沿散熱器長度方向上的中間部分沖壓兩條梯形加強筋，新型側(cè)護板[11]中的端板[8]為L形三角形板，端板[8]的一個邊焊接在主片[2]上，在和基板[7]接觸的一個面上開有一個長橢圓形孔[10]，連接兩新型側(cè)護板[11]間的拉筋[6]穿過基板[7]的圓孔[9]和端板[8]的長橢圓形孔[10]在基板[7]上固定。
專利摘要本實用新型發(fā)明的內(nèi)燃機車管帶式散熱器新結(jié)構(gòu),它由聯(lián)接箱(1)、主片(2)、扁管(3)、新型側(cè)護板(4)、波紋帶冷卻翅片(5)和拉筋(6)組成。扁管(3)在冷卻芯子中為棋盤式排列,棋盤式排列的扁管(3)與主片(2)間為機械脹管式連接,新型側(cè)護板(11)由基板(7)和端板(8)構(gòu)成。本發(fā)明與已有技術(shù)管帶式散熱器相比,由于保留了管帶式散熱器換熱技術(shù)的先進(jìn)性,又經(jīng)結(jié)構(gòu)改進(jìn),從而可以引入機械脹管式連接技術(shù),因此在保證內(nèi)燃機車水散熱系統(tǒng)的高效先進(jìn)和防止扁管(3)在機車高速重載運用中頻繁裂損漏水增加維修費用和維修工作量中,具有顯著的優(yōu)點及很廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號B61D27/00GK2399260SQ99250380
公開日2000年10月4日 申請日期1999年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者劉俊杰, 生立夫, 宋玉鵬, 程顯本 申請人:鐵道部大連內(nèi)燃機車研究所