一种EGR冷却器壳体与换热芯体的连接结构的制作方法

一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构
技术领域
1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构。


背景技术：

2.随着egr冷却器的作用在发动机上越来越重要，可靠性要求越来越高，相对于轻型发动机，中、重型发动机废气流量大、温度高，要求egr冷却器有更高的换热量，从而使得冷却器体积大幅度增加，内部换热管束长且数量多，冷却器工作时，换热芯体收到热胀冷缩的影响，产生较大的轴向应力，从而产生轴向位移，而由于壳体与换热芯体的膨胀系数不同，壳体与芯体的接触位置极易产生热应力，极易造成两端主板与换热单元端部的焊接缝处开裂、换热单元弯曲断裂、换热芯体内部支撑失效等可靠性问题，严重影响egr冷却器的耐久能力。
3.目前较多的解决方案是在egr冷却器的进气端增加波纹管，通过波纹管对换热单元轴向的热膨胀进行补偿，另外在一体式管芯结构上增加支撑片结构，支撑片通过对称布置在管芯四周，并与壳体过盈配合，利用支撑片的弹性变形消除冷却器工作中因热变形产生的热应力。这种方式的缺点为：增加波纹管就是增加一个零件，且需要根据产品结构尺寸来配套不同管径和不同波纹参数的波纹管，零件的通用性较差，造成产品的成本上升；另一方面，冷却器经过长时间的热冲击及振动，支撑片会存在失效风险，从而影响冷却器的可靠性。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型实施例提供一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构，该结构采用支撑板-支撑块-壳体三段式的刚性体连接设计能够有效消除换热芯体的热变形应力，保证冷却器的高低温耐久性能，还能够支撑换热芯体，提高换热芯体的整体刚度，增强换热芯体的阻尼效应，提高换热芯体的固有频率，提高冷却器的抗振性，保证产品的可靠性。
5.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构，包括壳体、换热单元、换热芯体、支撑板、支撑块，所述换热芯体包括多个换热单元，所述换热芯体的两端分别设置有第一连接板和第二连接板，所述换热芯体上间隔设置多个支撑板，所述换热芯体穿过多个支撑板，每个所述支撑板的外围设置多个支撑块，所述多个支撑块均匀连接于支撑板的外围，所述换热芯体的外围还设置壳体，所述支撑块与壳体相连接。
6.优选地，所述支撑板与支撑块粘接。
7.进一步优选地，所述支撑板的外围设置有多个外缘凸起，所述支撑块与支撑板相对的一侧开设有凹槽，所述凹槽的两侧向外开设有粘接剂储存槽，所述支撑板外围的外缘凸起与相对应的凹槽相配合粘接。
8.进一步优选地，所述支撑块上与凹槽相背的位置设置有搭接接头，所述搭接接头
贴合于壳体外表面并与壳体相连接。
9.进一步优选地，所述支撑板的外围开设有多个装配凹槽，所述支撑块与支撑板相对的一侧设置有插接杆，所述插接杆适配于对应的装配凹槽内并与装配凹槽相粘接。
10.进一步优选地，所述多个外缘凸起均匀设置于支撑板的外围。
11.进一步优选地，所述多个装配凹槽均匀开设于支撑板的外围。
12.优选地，所述换热芯体为多个换热单元组成的方形结构。
13.优选地，所述换热单元为圆管。
14.优选地，所述支撑板为开有通孔的方形板，所述支撑块设置有四个，四个所述支撑块分别适配于支撑板对应侧边的中部。
15.本实用新型至少具有如下优点：
16.1.本实用新型采用支撑板-支撑块-壳体三段式刚性连接方式，支撑板与支撑块相连接，提高两者的连接强度，支撑块与壳体相连接，这种连接方式结构简单、装配工艺简单以及成本低廉，另外，管芯通过依靠刚性连接结构，消除换热芯体热变形所产生的热胀冷缩破坏效应，同时达到支撑换热芯体的作用，提高换热芯体的整体刚度，增强换热芯体的阻尼效应，提高换热芯体的固有频率，提高冷却器的抗振性，更好的保证冷却器的整体可靠性，提高产品竞争力；
17.2.本实用新型支撑板与支撑块的粘接结构的型式可以是插接、搭接、套接多种等不同型式，使得粘接面积在保证粘接强度的情况下尽可能大，提高粘接接头的承载能力，使得刚性连接方式更加牢固，强度更高；
18.3.本实用新型以简单的结构、低廉的成本满足冷却器高性能、高可靠性要求，同时零部件可以设置为标准件，应用于不同规格的egr冷却器，同时最大限度的降低制造工艺难度，更适用于量产化生产。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
21.图1为本实用新型一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构的半剖示意图；
22.图2为本实用新型一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构的换热芯体、支撑板、支撑块的连接结构示意图；
23.图3为图2中支撑板与支撑块的配合关系示意图；
24.图4为图3的剖面结构示意图；
25.图5为本实用新型一种实施例中支撑块的结构示意图；
26.图6为本实用新型一种实施例中壳体、支撑板以及支撑块配合关系的部分剖视结构示意图；
27.图7为本实用新型一种实施例中支撑板与支撑块的配合关系示意图；
28.图8为图7的剖面结构示意图。
29.其中：
30.1-壳体；
31.2-换热单元；
32.3-换热芯体；
33.4-支撑板；401-外缘凸起；402-装配凹槽；
34.5-支撑块；501-凹槽；502-粘接剂储存槽；503-搭接接头；504-插接杆；
35.6-第一连接板；
36.7-第二连接板。
具体实施方式
37.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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。
38.请参照图1～8，本实用新型提出一种技术方案：一种egr冷却器壳体与换热芯体的连接结构，包括壳体1、换热单元2、换热芯体3、支撑板4、支撑块5，其中支撑块5、支撑板4用于连接换热单元2与壳体1，支撑板4支撑换热单元2，具体是：换热芯体3包括多个换热单元2，换热芯体3的两端分别设置有第一连接板6和第二连接板7，换热芯体3上间隔设置多个支撑板4，换热芯体3穿过多个支撑板4，每个支撑板4的外围设置多个支撑块5，多个支撑块5均匀连接于支撑板4的外围，换热芯体3的外围还设置壳体1，支撑块5与壳体1相连接。
39.在装配egr冷却器过程中，换热单元2组成换热芯体3，换热单元2与支撑板4首先装配在一起，支撑板4均布在换热单元2上，然后把壳体1装入，支撑块5通过壳体1上的通孔与支撑块5粘接，支撑块5与壳体1粘接或焊接，采用支撑板4-支撑块5-壳体1三段式刚性连接方式，提高两者的连接强度，这种连接方式结构简单、装配工艺简单以及成本低廉，另外，换热芯体3通过依靠刚性连接结构，消除由换热芯体3热变形所产生的热胀冷缩破坏效应，同时达到支撑换热单元2的作用，提高换热芯体3的整体刚度，增强换热芯体3的阻尼效应，提高换热芯体3的固有频率，提高冷却器的抗振性，更好的保证冷却器的整体可靠性，提高产品竞争力。
40.实施例1
41.在本实施例中，换热单元2上的支撑板4可以是多个，均布在换热单元2上，支撑板4与换热单元2组成的换热芯体3连接，支撑板4与支撑块5粘接，具体为：支撑板4上设置多个外缘凸起401，支撑块5与支撑板4相对的一侧开设有凹槽501，凹槽501的两侧向外开设有粘接剂储存槽502，支撑板4外围的外缘凸起401与相对应的凹槽501相配合粘接，同时支撑块5多出的部分与支撑板4外缘凸起401间隙配合，可以一定程度上阻隔粘接接头与液体的接
触，防止液体反复冲击粘接接头而增大产生失效风险，支撑板4的外缘凸起401与支撑块5的凹槽501间留有0.08～0.15mm的胶粘间隙，作为粘接胶层的厚度，粘接剂选用结构胶，其中，支撑板4的外缘凸起401结构不仅限于矩形板状结构，也可为圆柱状等，只要保证足够的粘接面积，另外，支撑块5也可设置有外缘凸起结构，支撑板4留有凹槽，插接形式改成支撑块5插接支撑板4，两者的装配型式可根据具体结构进行设计，支撑块5与壳体1套接连接，连接方式为粘接或焊接，采用粘接的连接方式，套接结构优点在于支撑块5与壳体1的粘接接头只承受剪切力，粘接面积大，不承受扯离力以及弯曲力，采用焊接的连接方式，焊接型式可以是角焊接、对接，采用可根据连接接头具体的承压强度来选择，其中，支撑块5结构形状可以为但不同限于为距形，还可以是圆形、多边形或者椭圆形等形状。
42.多个外缘凸起401可以均匀设置于支撑板4的外围。
43.换热芯体3可以为多个换热单元2组成的方形结构。
44.实施例2
45.在上述实施例1的基础上，也可以在套接的基础上，支撑块5增加搭接接头503，支撑块5上与凹槽501相背的位置设置搭接接头503，搭接接头503贴合于壳体1外表面并与壳体1相连接，支撑块5与壳体1若采用粘接连接，能够增加粘接接头抗压、抗拉强度，进一步的提高整体的粘接强度，提高粘接可靠性，若支撑块5与壳体1焊接，焊接类型可为角焊接，由于支撑块5增加了搭接接头503，与壳体1搭接面增大，能够使焊接热影响区更加远离支撑板4与支撑块5的粘接接头，降低了粘接接头因热应力的影响而产生失效的风险。
46.实施例3
47.在上述实施例1的基础上，作为支撑板4与支撑块5连接型式的改进，支撑板4的外围开设有多个装配凹槽402，支撑块5与支撑板4相对的一侧设置有插接杆504，插接杆504适配于对应的装配凹槽402内并与装配凹槽402相粘接，这种插接型式在保证粘接接头抗拉强度的同时，也能够提高粘接接头承受弯曲应力的能力，整体上提高粘接接头的可靠性。
48.多个装配凹槽402可以均匀开设于支撑板4的外围。
49.支撑板4可以为开有通孔的方形板，支撑块5可以设置四个，四个支撑块5分别适配于支撑板4对应侧边的中部。
50.本实用新型的支撑板4与支撑块5的连接型式、支撑块5与壳体1的连接型式可以根据具体的结构进行组合，不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，保证性能以及可靠性即可。
51.需要说明的是，本实用新型实施例提供的支撑板4-支撑块5-壳体1三段式刚性连接结构可适用于本技术提供的egr冷却器，还可以根据需要用于其他结构装置上。
52.需要说明的是，本实用新型实施例提供的支撑板4-支撑块5-壳体1三段式刚性连接结构中所述的支撑块5结构形状可以为但不同限于为距形，还可以是圆形、多边形或者椭圆形等形状，换热单元2不局限于圆管，可以是扁管、矩形管等多种形状的换热管，换热单元2数量也可根据具体的产品做要求，所述的壳体1不仅局限于铸造壳体，也可为拉伸件、加工件等，支撑板4外缘凸起401形状不仅局限于矩形，也可以是圆形、多边形或者椭圆形等形状，支撑板4与支撑块5的粘接结构的型式可以是插接、搭接、套接多种等不同型式，使得粘接面积在保证粘接强度的情况下尽可能大，提高粘接接头的承载能力，具体的粘接型式以及粘接面积可根据冷却器的具体设计结构进行选择。
53.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。