[發明專利]一種鑄造殼體式的EGR冷卻器

在審

• 申請號: 202110095649.6
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112577341A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 景建周;湯俊潔;尹從娟;付紀杭
• 申請（專利權）人: 渭南美聯橋汽車新技術研究院有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24;F28F9/10;F28F9/18;F28F9/013;F28F11/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

本發明涉及一種鑄造殼體式的EGR冷卻器，包括：進氣接頭與帶有波紋管和套管的伸縮結構連接，伸縮結構外圓周與輸入端法蘭蓋固定連接，輸入端法蘭蓋通過輸入端密封墊與鑄造的管殼一端螺栓連接，管殼的另一端通過輸出端密封圈與固定結構和帶有輸出管接頭的輸出端法蘭蓋螺栓連接；伸縮結構與管束一端的管板焊接連接，管束的另一端管板與固定結構焊接連接。本發明管束的一端設置固定結構，另一端設置伸縮結構解決了管殼與管束之間由于熱脹冷縮形成的錯動，在伸縮結構中利用雙層波紋管的柔性結構，對換熱芯體進行軸向位移補償，降低熱脹冷縮對換熱芯體的影響，雙層波紋管放置在進氣端，結合殼體進水口結構，增大水流流動空間，保證水流流動均勻性。

技術領域

本發明涉及一種鑄造殼體式的EGR冷卻器，是一種機械設備的輔助裝置，是一種汽車發動機的再循環系統的冷卻器。

背景技術

隨著汽車排放標準的不斷升級，廢氣再循環系統已經廣泛的應用到重型柴油、天然氣發動機上，相對與輕型發動機，中、重型發動機廢氣流量大，溫度高，考慮到重型發動機的高振動、高熱沖擊引起的熱阻冷縮作用以及內部沸騰風險，EGR冷卻器需要具備高性能、高可靠性。

（1）現有技術的冷卻器的冷卻液多數在高溫廢氣流通區直接與管束進行熱交換，氣側溫度高達800℃，如若存在局部冷卻液分配不均的情況，容易產生水流死區，影響氣液熱交換，液側產生模態沸騰，換熱管束表面持續干燒，管束壁面產生熱裂紋失效。

（2）現有技術的冷卻器的管束支撐方式多數采用管間支撐的方式，即管束間增加水道翅片結構做管束間支撐，但是對于重型冷卻器來說，管束長度一般會超過600mm，過長的管束中間無與殼體的輔助支撐結構，內部管束的固有頻率會相對較低，對于發動機長時間的振動、熱沖擊引起的熱脹冷縮應力的影響，容易發生可靠性問題（尤其在端部產生結構失效），容易發生共振。

（3）為了應對管束軸向的位移以及對管束徑向主支撐，目前現有方案多數采用O型圈+端部接頭結構，一方面采用O型圈密封，另一方面利用端部接頭對管束進行支撐，這種方式對于O型圈的可靠性要求很高，對O型圈長時間擠壓磨損，O型圈容易失效。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種鑄造殼體式的EGR冷卻器。所述的冷卻器為應對鑄造管殼與板材制作的管束之間的錯動應力，采用在管殼內連接管與管束剛性連接的部位設計為長方向的產生錯動的結構，以消除由于管殼與管束熱脹冷縮不均勻產生錯動的破壞應力，實現不用銅材的鑄造管殼，有效的提高換熱器的整體剛性。所述的冷卻器管殼采用鑄造殼體，為應對熱沖擊對管束的熱脹冷縮應力的影響，同時還能彈性補償管束徑向的變形，在管束徑向方向上起到輔助支撐的作用，提高管束整體的可靠性，伸縮結構的設計在管束的徑向方向上起到主支撐的作用，伸縮結構中的波紋管設計，能夠改善冷卻液的流動，增大水流空間，降低高溫端局部熱沸騰風險，避免因熱沸騰的影響，管束壁面干燒，從而產生裂紋。

本發明的目的是這樣實現的：一種鑄造殼體式的EGR冷卻器，包括：進氣接頭，所述的進氣接頭與帶有波紋管和套管的雙層伸縮結構連接，所述的伸縮結構外圓周與輸入端法蘭蓋固定連接，所述的輸入端法蘭蓋通過輸入端密封墊與鑄造的管殼一端螺栓連接，所述管殼的另一端通過輸出端密封圈與固定結構和帶有輸出管接頭的輸出端法蘭蓋螺栓連接；所述的伸縮結構與管束一端的管板焊接連接，所述管束的另一端管板與固定結構焊接連接。

進一步的，所述的伸縮結構包括：縮口管，所述的縮口管大端與進氣接頭焊接連接，所述的縮口管小端外圓面固定有滑環，所述的滑環的外圓面與滑動管內圓面滑動連接，所述的滑動管設有帶擴口的擴散段，所述的擴散段與管束的管板焊接連接。

進一步的，所述的滑環是陶瓷環。

進一步的，所述的滑動管的外圓面以及換熱管束中間部位設有滑動支撐機構。

進一步的，所述的滑動支撐機構為弓形彈片，所述的弓形彈片的兩端與滑動管外圓面或管束中間部位固定連接，所述弓形彈片的弓背頂在管殼內壁上。