一种冷却器带旁通阀总成及其制造方法与流程

文档序号:15579023发布日期:2018-09-29 06:21

本发明属于冷却器技术领域,特指一种冷却器带旁通阀总成。



背景技术:

EGR冷却器作为一种成本低、对内燃机本身改动小、能有效降低含氮废气排放的措施,已经被越来越广泛的应用在发动机排放控制领域。

在实际使用中,发动机在有些工况下,如冷机启动、怠速、低水温、特殊低转速等,发动机产生的废气温度本身就比较低,无需降温即可与发动机的实际要求匹配,而如果通过冷却器进行再次降温,不仅造成冷却器的额外能耗,反而使冷却后得到的废气温度相对过低,无法与发动机实际要求的温度相匹配。

目前,市场上的冷却器也有附带有旁通阀的,但旁通阀密封效果不好,使用不便;且冷却器冷却效果较差,会影响冷却器整体的使用效果。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种密封性好、冷却效果好的冷却器带旁通阀总成。

本发明的目的是这样实现的:一种冷却器带旁通阀总成,包括冷却器和旁通阀,冷却器两端分别设有进气法兰管和出气法兰管,旁通阀安装于进气法兰管上,其特征在于:所述出气法兰管与旁通阀之间还通过设有旁通波纹管连通,旁通阀包括与冷却器连通的第一阀口、与旁通波纹管连通的第二阀口,旁通阀上还设有控制第一阀口止通和控制第二阀口止通的控制阀芯,控制阀芯包括置于旁通阀内的阀片、与阀片连接的阀轴、控制阀芯轴转动的真空驱动执行器,旁通阀的一侧设有阀盖,旁通阀另一侧的内壁上设有轴孔,阀盖与旁通阀之间设有第一密封垫片,阀轴一端置于轴孔内,阀轴另一端设有置于阀盖外的铆接端,阀盖上还设有安装孔,安装孔上设有套与阀轴上的轴套,铆接端上设有旋转铰链,旋转铰链上还设有用于与真空驱动执行器连接的推拉转销,阀轴上还套设有置于旋转铰链与轴套之间的波形弹簧和抗磨垫片,阀轴上还设有与轴套内壁抵触密封的密封圈。

本发明进一步设置为:所述冷却器还包括置于进气法兰管和出气法兰管之间的壳体,壳体内设有冷却管,冷却管的两端通过设有隔板固定于壳体上,壳体上设有进水管、出水管和三通水管,三通水管上设有放气螺钉。

本发明进一步设置为:所述冷却管上设有螺旋槽纹,冷却管的外壁上还设有置于螺旋槽纹上的螺旋散热片,螺旋散热片上设有均布有若干缺口,缺口置于同一轴线上。

本发明进一步设置为:所述阀轴上设有两个对称设置且均为倾斜设置的焊接面,阀片为两个分别连接于焊接面上,两个阀片之间还设有楔块。

本发明进一步设置为:所述进气法兰管与旁通阀之间设有第二密封垫片。

本发明进一步设置为:所述第一密封垫片和第二密封垫片均包括依次复合的上石墨片、弹性层、下石墨片,弹性层内嵌有钢架,上石墨片与弹性层之间及下石墨片与弹性层之间均设有隔热层。

一种冷却器带旁通阀总成的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:

(一)、冷却器的制备:

备料:按图纸尺寸加工工件,工件包括壳体、冷却管、隔板、进气法兰管、出气法兰管、旁通波纹管、进水管、出水管和三通水管;

清洗:将工件浸入清洗槽中,通过超声波清洗机进行去油去污处理,并进行干燥;

装配:冷却管安装于隔板内,隔板安装于壳体的两端,且隔板分别与进气法兰管和出气法兰管连接,旁通波纹管并联连接于进气法兰管和出气法兰管之间,进水管、出水管和三通水管也分别安装于壳体上,上述安装连接方式均采用真空钎焊,且在所有钎焊部位上均匀的涂上镍基钎焊膏;

(二)、旁通阀的制备:

将两个阀片与阀轴之间通过氩弧焊焊接,两个阀片与楔块之间通过激光焊焊接;

轴套卡合于阀盖的安装孔内,并涂上镍基钎焊膏,进行真空钎焊;

阀轴安装于轴套内,且阀轴、推拉转销均于旋转铰铆压固定;

将控制阀芯安装于旁通阀内,阀盖与旁通阀之间通过紧固螺钉固定;

(三)、整体组装:

将旁通阀与进气法兰管通过螺栓连接固定,且在旁通阀与进气法兰管之间安装密封垫片。

(四)、检测:

检测气体通道的密封性;

检测冷却水通道的气密性。

通过采用上述技术方案具有以下优点:单个控制阀芯可以控制两个阀口的止通,且控制阀芯与旁通阀之间的连接密封性好、结构稳定;通过螺旋散热片增加冷却管的导热面积,同时对水流产生螺旋扰动,提高热交换率,提高冷却效果;采用特定结构的密封垫片,提高阀盖与旁通阀之间及其旁通阀与进气法兰管之间的密封性;焊前工件表面进行清理处理,可以避免油污或其污染物造成焊接后密封性不能满足要求;所有钎焊部位上均匀的涂上镍基钎焊膏,可以保证高温真空钎焊后密封性更好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是本发明的剖视结构示意图;

图3是本发明中旁通阀的结构示意图;

图4是本发明中旁通阀的剖视结构示意图;

图5是本发明中冷却管的剖视结构示意图;

图6是本发明图5的俯视结构示意图;

图7是本发明中密封垫片的剖视结构示意图;

图中附图标记为:1、冷却器;2、旁通阀;3、进气法兰管;4、出气法兰管;5、旁通波纹管;6、第一阀口;7、第二阀口;8、阀片;9、阀轴;10、真空驱动执行器;11、阀盖;12、轴孔;13、第一密封垫片;14、轴套;15、旋转铰链;16、推拉转销;17、波形弹簧;18、抗磨垫片;19、密封圈;20、壳体;21、冷却管;22、隔板;23、进水管;24、出水管;25、三通水管;26、螺旋散热片;27、缺口;28、楔块;29、第二密封垫片;30、上石墨片;31、弹性层;32、下石墨片;33、隔热层;34、钢架。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述,参见图1-7:

一种冷却器1带旁通阀2总成,包括冷却器1和旁通阀2,冷却器1两端分别设有进气法兰管3和出气法兰管4,旁通阀2安装于进气法兰管3上,其特征在于:所述出气法兰管4与旁通阀2之间还通过设有旁通波纹管5连通,旁通阀2包括与冷却器1连通的第一阀口6、与旁通波纹管5连通的第二阀口7,旁通阀2上还设有控制第一阀口6止通和控制第二阀口7止通的控制阀芯,控制阀芯包括置于旁通阀2内的阀片8、与阀片8连接的阀轴9、控制阀芯轴9转动的真空驱动执行器10,旁通阀2的一侧设有阀盖11,旁通阀2另一侧的内壁上设有轴孔12,阀盖11与旁通阀2之间设有第一密封垫片13,阀轴9一端置于轴孔12内,阀轴9另一端设有置于阀盖11外的铆接端,阀盖11上还设有安装孔,安装孔上设有套与阀轴9上的轴套14,铆接端上设有旋转铰链15,旋转铰链15上还设有用于与真空驱动执行器10连接的推拉转销16,阀轴9上还套设有置于旋转铰链15与轴套14之间的波形弹簧17和抗磨垫片18,阀轴9上还设有与轴套14内壁抵触密封的密封圈19。

进气法兰管3和出气法兰管4上均设有旁通接口,用于连接旁通波纹管5,且进气法兰管3的旁通接口也与旁通阀2连通,真空驱动执行器10为外购件,当废气不需要降温时,真空驱动执行器10用于驱动阀轴9转动,使得阀片8与第一阀口6抵触,废气直接通过旁通波纹管5排出,当废气需要降温时,阀片8与第二阀口7抵触,废气经过冷却器1冷却后排出,轴孔12与轴套14的设置可以增加阀轴9转动时的稳定性,阀盖11与旁通阀2之间通过螺钉固定,且通过设有第一密封垫片13提高密封性,轴套14上设有台阶面,阀盖11卡合于台阶面上,轴套14的外径较大的一端,即大端置于旁通阀2内,阀轴9中段与轴套14的大端抵触,且通过波形弹簧17的设置,可以通过其弹性,确保阀轴9的中段与轴套14始终抵触,起到动密封的作用,提高阀轴9与轴套14之间的密封性,密封圈19可以进一步增加阀轴9与轴套14之间的密封性,抗磨垫片18置于波形弹簧17与轴套14之间,可以增加必须弹簧相对轴套14转动而磨损。

所述冷却器1还包括置于进气法兰管3和出气法兰管4之间的壳体20,壳体20内设有冷却管21,冷却管21的两端通过设有隔板22固定于壳体20上,壳体20上设有进水管23、出水管24和三通水管25,三通水管25上设有放气螺钉。

进水管23置于壳体20上靠近进气端的一侧,出水管24置于壳体20靠近出气端的一侧,三通水管25的其中一端连接回水管,另一端设置放气螺钉,且三通水管25置于壳体20的顶部,便于将壳体20内滞留的空气排出,避免壳体20内空气的堆积影响冷却。

所述冷却管21上设有螺旋槽纹,冷却管21的外壁上还设有置于螺旋槽纹上的螺旋散热片26,螺旋散热片26上设有均布有若干缺口27,缺口27置于同一轴线上。

螺旋散热片26可以增加冷却管21的导热面积,同时当冷却水流经冷却管21外壁时,由于螺旋散热片26的设置,水流会产生螺旋扰动,水流与冷却管21外壁之间的接触更加充分,缺口27的设置便于水流既能一部分产生螺旋扰动,又有一部分在冷却管21之间轴向流动,冷却效果更好,采用上述结构相对不设有螺旋散热片26的冷却管21热交换率能够提高30%-40%。

所述阀轴9上设有两个对称设置且均为倾斜设置的焊接面,阀片8为两个分别连接于焊接面上,两个阀片8之间还设有楔块28,两个阀片8连接后呈A字型结构,第一阀口6与第二阀口7之间构成一定的角度,阀轴9转动时,阀片8或与第一阀口6抵触密封、或与第二阀口7抵触密封,配合效果更好。

所述进气法兰管3与旁通阀2之间设有第二密封垫片29,第二密封垫片29可以增加进气法兰管3与旁通阀2之间的密封性。

所述第一密封垫片13和第二密封垫片29均包括依次复合的上石墨片30、弹性层31、下石墨片32,弹性层31内嵌有钢架34,上石墨片30与弹性层31之间及下石墨片32与弹性层31之间均设有隔热层33。

上石墨片30和下石墨片32的抵触密封性好且能够耐高温,弹性层31采用耐高温橡胶,弹性层31可通过自身弹性确保石墨片的抵触密封性,隔热层33采用石棉材质,起到隔热作用,对弹性层31起到保护作用,各层之间可通过粘接复合,且在弹性层31内嵌入钢铁骨架增加第一密封垫片13和第二密封垫片29的结构强度。

一种冷却器1带旁通阀2总成的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:

(一)、冷却器1的制备:

备料:按图纸尺寸加工工件,工件包括壳体20、冷却管21、隔板22、进气法兰管3、出气法兰管4、旁通波纹管5、进水管23、出水管24和三通水管25;

清洗:将工件浸入清洗槽中,通过超声波清洗机进行去油去污处理,并进行干燥;

装配:冷却管21安装于隔板22内,隔板22安装于壳体20的两端,且隔板22分别与进气法兰管3和出气法兰管4连接,旁通波纹管5并联连接于进气法兰管3和出气法兰管4之间,进水管23、出水管24和三通水管25也分别安装于壳体20上,上述安装连接方式均采用真空钎焊,且在所有钎焊部位上均匀的涂上镍基钎焊膏;

(二)、旁通阀2的制备:

将两个阀片8与阀轴9之间通过氩弧焊焊接,两个阀片8与楔块28之间通过激光焊焊接;

轴套14卡合于阀盖11的安装孔内,并涂上镍基钎焊膏,进行真空钎焊;

阀轴9安装于轴套14内,且阀轴9、推拉转销16均于旋转铰铆压固定;

将控制阀芯安装于旁通阀2内,阀盖11与旁通阀2之间通过紧固螺钉固定;

(三)、整体组装:

将旁通阀2与进气法兰管3通过螺栓连接固定,且在旁通阀2与进气法兰管3之间安装密封垫片。

(四)、检测:

检测气体通道的密封性;

检测冷却水通道的气密性。

焊前工件表面进行清理处理,可以避免油污或其污染物造成焊接后密封性不能满足要求,所有钎焊部位上均匀的涂上镍基钎焊膏,可以保证高温真空钎焊后密封性更好,且采用上述装配方式,结构稳定性好,密封性高,各通道通0.5MPa的气体压力时,历时60秒不会泄漏。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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