气路系统散热管路、气路系统及起重机的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种气路系统散热管路、气路系统及起重机。

背景技术：

目前，按照制动能量的传输方式，制动系统可分为机械制动、液压制动、气压制动、电磁制动和组合制动。1)机械制动：机械制动装置由纯机械零件组成，一般用于驻车制动；2)液压制动：液压制动装置利用液压油，将制动踏板力转换为液压力，通过管路传至车轮制动器，再将液压力转变为机械力进行制动；3)气压制动：气压制动装置是利用压缩空气作为动力源，并将空气压力转变为机械推力，进行车轮制动：4)电磁制动：借助电磁力的作用，产生(或消除)制动功能；5)组合制动：多种制动形式的组合。

其中，气压制动系统一般用于重卡、客车、起重机等工程车辆。比如，在起重机底盘中，气路系统主要用于气压制动、辅助制动(发动机排气制动、变速箱缓速制动)、后处理系统、辅助控制(差速控制、分动箱高低档切换、弹性刚性切换控制)等。气路系统的气体一般来自空压机(又叫空气压缩机，是气源装置中的主体，其将燃油机的机械能转换成气体的压力能。其将大气中的空气，经过压缩做功，生成高温高压的气体，供整个气路系统使用)，而空压机压缩后的气体为高温潮湿气体，对气路系统元气件有损害，不可直接使用。因此，空压机压缩后的气体通常需要经过一定长度管路的冷却，再经过干燥器干燥之后，得到低温干燥的气体，才可用于气路系统。

如图1所示，为气路系统中气源的产生原理图。正常气路系统所用的空气为低温、干燥的高压气体，其生产过程需要经历以下几个过程：

1)压缩过程：大气中的空气是低温低压且较干燥的空气，经过空压机压缩之后，其压力升高，同时压缩的过程即是对空气做功的过程，对气体做功，温度升高，最高可达220℃左右，因此变为高温、潮湿的高压气体；

2)散热过程：高温、潮湿的高压气体经过散热管路之后，温度降低，变为低温、潮湿的高压气体；

3)干燥过程：低温、潮湿的高压气体经过干燥器之后，水分被干燥器内部的干燥剂吸收，变为干燥的气体。

总结来说，气体状态的变化过程为：低温、低压→高温、高压、潮湿→低温、高压、潮湿→低温、高压、干燥。

经过以上三个过程后，即可得到气路系统所需要的低温、干燥的高压气体。

但是，发明人发现目前现有技术中使用的散热管路一般为普通的内壁光滑的硬管，如图2和图3所示，这种散热管路在实际使用中存在一些缺点，具体如下：

1)气体在管路内部流动时，气体分布比较均匀，管壁处气体较少，故整体散热速度较慢，经过压缩机压缩之后的高温气体温度最高可到220℃，而气路系统所允许的气体温度一般要求低于80℃，这样管路就必须设置很长，不但布置困难，而且影响美观；

2)只有少量气体与表面接触，液态水析出较少，干燥能力较差；

3)气体流动平缓，气体内含有的杂质(水、油等)沉积慢，含有部分杂质(油、灰尘等)的气体进入干燥器或者其他气路元件中会影响干燥及密封性能。

需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种气路系统散热管路、气路系统及起重机，以解决现有技术中的散热管路散热速度较慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种气路系统散热管路，包括管路本体和设置在管路本体内侧的凸起，所述凸起能够使流经气路系统散热管路的气体贴近所述气路系统散热管路的壁面流动。

进一步地，所述凸起沿气体流动方向连续设置或者间断设置。

进一步地，所述凸起在气体流动方向上沿螺旋线布置。

进一步地，所述螺旋线包括至少两条。

进一步地，所述凸起沿所述气路系统散热管路径向的高度占所述气路系统散热管路内径的10％～20％。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种气路系统，包括上述的气路系统散热管路。

进一步地，所述气路系统散热管路倾斜向下布置或者竖直布置。

进一步地，还包括干燥器和内壁光滑的普通散热管路，所述气路系统散热管路设置在比所述普通散热管路更靠近所述干燥器的位置。

进一步地，所述普通散热管路倾斜向下布置，所述气路系统散热管路竖直布置。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种起重机，包括上述的气路系统。

基于上述技术方案，本实用新型通过在管路本体的内侧设置凸起，可以使得流经该散热管路的气体在康达效应的作用下更贴近散热管路的壁面流动，这样可以加速高温气体散热，提高散热管路的散热能力，进一步地可减少管路的长度，提高管路布置的方便性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中气路系统气源产生原理图。

图2为现有技术中散热管路的纵向剖面图。

图3为现有技术中散热管路的横向剖面图。

图4为本实用新型气路系统散热管路一个实施例的纵向剖面图。

图5为本实用新型气路系统散热管路一个实施例的横向剖面图。

图6为本实用新型气路系统散热管路一个实施例的布置结构图。

图中：1、2、3、5、普通散热管路；4、气路系统散热管路；41、管路本体；42、凸起；A、进气口；B、出气口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如前所述，现有技术中普遍采用的散热管路一般内壁光滑，散热速度较慢，对于起重机底盘来说，为了使气路系统中的气体温度降低到所需温度，散热管路的长度一般需要达到6m及以上，这对管路的布置也提出了很高的要求。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种结构改进的气路系统散热管路，如图4和图5所示，该气路系统散热管路4包括管路本体41和设置在管路本体41内侧的凸起42，凸起42能够使流经气路系统散热管路4的气体贴近气路系统散热管路4的壁面流动，以通过热交换、热辐射等形式将热量传递到大气中，达到降低管路内气体温度的目的。

通过在管路本体41的内侧设置凸起42，可以使得流经该散热管路的气体在康达效应的作用下更贴近散热管路的壁面流动，这样可以加速高温气体散热，提高散热管路的散热能力，进一步地可减少管路的长度，提高管路布置的方便性。

其中，康达效应，亦称附壁作用或柯恩达效应，主要指流体(水流或气流)有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。简单来讲，当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时(也可以说是流体粘性)，只要曲率不大，流体会顺着物体表面流动。因此在管路本体41的内侧设置了凸起42之后，气体就有贴近壁面流动的趋势，这样气体的散热速度就会比较快。

进一步地，凸起42可以沿气体流动方向间断设置，即凸起为独立个体，每两个凸起之间具有一定的间距，这样可以节省材料，但是会增加制造难度；凸起42优选地沿气体流动方向连续设置，连续设置可以降低制造难度，并且散热效果更好。

优选地，凸起42至少设置在靠近气路系统散热管路4的进口和出口的位置，这样可以使气体在进入气路系统散热管路4后就通过凸起42贴近壁面流动，在中间段气流可以依靠惯性流动，在出口处气流又可以在凸起42的引导下贴近壁面。

作为另一优选实施例，凸起42在气体流动方向上沿螺旋线布置，这样设置的好处是，气体可以在散热管路内部做旋转运动，这样在离心力的作用下，水分析出更多，干燥效果更好，避免由于气体潮湿而造成气路系统的锈蚀等问题；同时，在离心力的作用下，气流中所含有的杂质(水、油等)会从中沉积出来，吸附到管壁上，起到很好的过滤和净化作用，减少杂质进入与气路系统连接的其他器件中。

当然，在管路本体41的内侧可以设置不止一条沿螺旋线布置的凸起42，还可以设置两条或两条以上的螺旋凸起，以增强散热效果。

凸起42沿气路系统散热管路4径向的高度优选地占气路系统散热管路4内径的10％～20％，比如15％。凸起42的高度不宜太大，否则会影响散热效果，降低散热速度；同时，凸起42的高度也不宜太小，以免影响康达效应的效果，无法使气体更好地贴近壁面流动。

气路系统散热管路4可以为硬管，也可以为软管，优选地，软管具有耐高温性能，比如至少能够承受220℃的高温；同时，软管可以选择能够定型且走向可固定的材料，以便于管路布置。设置为软管还有一个好处，就是可以减小气路系统散热管路4所布置位置的零部件之间的振动，比如布置在起重机上可以减小发动机与车架之间的振动。

在以上各个实施例中的气路系统散热管路的基础上，本实用新型还提出一种气路系统，该气路系统包括上述的气路系统散热管路4。

这种气路系统可以应用于各类机械设备上，为需要气源的零部件提供低温、干燥的气体。比如，该气路系统可以应用在车辆底盘中，尤其是起重机底盘中，作为制动系统及其他辅助用气系统等。

在气路系统的一个实施例中，气路系统散热管路4倾斜向下布置或者竖直布置，优选地为竖直布置，这样更有利于大颗粒物质和水分的流动，并且干燥和过滤、净化作用更好。

在气路系统的实施例中，整个散热管路可以全部采用本实用新型所提出的设有凸起42的气路系统散热管路4，以达到较好的散热效果以及干燥和净化效果；当然，也可以部分采用本实用新型所提出的设有凸起42的气路系统散热管路4，而另一部分采用普通散热管路2，具体可以根据实际需要而定。

在一个具体实施例中，气路系统还包括干燥器和内壁光滑的普通散热管路1、2、3、5，气路系统散热管路4设置在比普通散热管路1、2、3、5更靠近干燥器的位置，这样可以保证从气路系统流出的气体净化程度更好；同时，气路系统散热管路4设置在靠近干燥器的位置可以使在气路系统散热管路段析出的杂质从干燥器排气口顺利排出，避免杂质留在散热管路内，防止由于存在杂质而使散热管路容易冻结或损坏，影响散热管路的使用寿命。

在如图6所示的实施例中，普通散热管路2倾斜向下布置，气路系统散热管路4竖直布置。

另外，气路系统中的散热管路可以由一根管路组成，也可以是几根管路连接组合而成。其总体走向可以为整体下行(至少保证不上行)，这样可以保证水分、杂质等不倒流，且不积聚。

本实用新型还提出一种起重机，包括上述的气路系统。以上各个实施例中气路系统散热管路所能够实现的积极效果同样适用于气路系统及起重机，这里不再赘述。

下面结合附图4～6对本实用新型气路系统散热管路、气路系统及起重机的一个实施例的工作过程进行说明：

如图4和图5所示，气路系统散热管路4的管路本体41的内侧设有凸起42，优选地，凸起42呈螺旋形。

如图6所示，普通散热管路2倾斜向下布置，气路系统散热管路4上下竖直布置，气路系统散热管路4布置在干燥器前侧，气路系统中上侧为与空气压缩机连接的进气口A，下侧为与干燥器连接的出气口B，管路整体下行。

其中，进气口A与普通散热管路2之间通过普通散热管路1连接，普通散热管路2与气路系统散热管路4之间通过普通散热管路3连接，气路系统散热管路4与出气口B之间通过普通散热管路5连接。普通散热管路1、3和5均水平布置。

在如图6所示的实施例中，气路系统散热管路4比普通散热管路1、2、3更加靠近干燥器，但是普通散热管路5比气路系统散热管路4更靠近干燥器。当然，在其他实施例中，也可以取消该普通散热管路5，使气路系统散热管路4直接与干燥器连接。

另外，普通散热管路5水平布置，主要原因是在实际应用中由于场地或布置空间等条件的限制，直接与干燥器连接的散热管路可能很难做到竖直布置，因此只能采用水平布置方式。当然，如果条件允许，也可以将普通散热管路5设置为倾斜向下或者竖直布置。

在该实施例中，在原有散热管路的基础上，增加一段带有内螺旋的管路，通过在散热管路内侧增加螺旋形凸起,气体经过该管道，在康达效应的作用下,气体贴壁流动，这样可以加速高温气体散热；同时，气体在管路内部做旋转运动，在离心力作用下，水分等杂质被析出,可以起到干燥和净化的作用。

具体工作过程为：高温、潮湿的高压气体从气路系统的进气口A进入，经过普通散热管路2和气路系统散热管路4的长距离散热，到达出气口B，变为低温的高压气体；同时，高温气体遇冷后，会在管壁内表面形成积聚，析出水分，还可以沉积杂质，起到干燥和净化的作用你，最终得到低温、干燥的高压气体。

通过对本实用新型气路系统散热管路、气路系统及起重机的多个实施例的说明，可以看到本实用新型气路系统散热管路、气路系统及起重机实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、通过设置凸起，在康达效应作用下，气流贴壁行驶，靠近管壁，散热效果好，提高了散热管路的散热能力，可以减少管路的长度，提高管路布置方便性；

2、在康达效应作用下，大量气体贴壁流动，水分析出多，干燥效果好，避免因为干燥能力不足，造成整个气路系统的锈蚀；

3、凸起为螺旋状，气流沿螺旋前进，在离心力的作用下，气流中含有的杂质(水、油等)，会从中沉积出来，吸附到管壁上，起到初步净化作用，减少杂质进入气路系统，影响整个系统的密封性等。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。