冷却器快换结构以及EGR冷却器的制作方法

本实用新型涉及热交换设备领域，具体而言，涉及一种冷却器快换结构以及EGR冷却器。

背景技术：

目前EGR冷却器普遍采用两片安装法兰+密封垫片的安装方式，这种安装方式采用螺钉进行紧固，其圆周方向一般设置多个螺钉，而要保证安装面整圈密封的可靠性，需要增加法兰面的强度，防止法兰面在高温使用环境下变形导致密封性能下降，因此法兰面都设计得比较厚，使得产品重量偏高，成本增加。两端法兰面螺钉安装孔相对角度要求比较高，如果角度达不到安装精度，产生的安装应力，在发动机剧烈振动环境下产品容易失效。

另外，采用这种连接方式的EGR冷却器，使用的螺钉都比较多，不利于EGR冷却器的安装或者拆卸。例如，实际安装时，由于法兰方向是固定的，而发动机本身可提供的安装或者拆卸空间很小，螺钉数量过多对EGR冷却器的安装和拆卸都极不方便，不利于发动机的维护、保养；EGR冷却器的多次拆装，也容易导致连接件内螺纹损坏，从而导致其安装失效。

发明人在研究中发现，传统的EGR冷却器在安装过程中至少存在如下缺点：

传统的EGR冷却器的进出口处采用螺钉紧固法兰的结构进行连接，安装与拆卸不便，不利于维护和保养，且使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种冷却器快换结构，以改善传统的EGR冷却器进出口处的安装结构采用螺栓固定两片法兰的方式导致安装与拆卸不便、维修与保养不便以及使用寿命短的问题。

本实用新型的目的在于提供一种EGR冷却器，以改善传统的EGR冷却器进出口处的安装结构采用螺栓固定两片法兰的方式导致安装与拆卸不便、维修与保养不便以及使用寿命短的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种冷却器快换结构，包括第一安装法兰、第二安装法兰以及抱箍，所述第一安装法兰具有第一通孔，所述第二安装法兰具有第二通孔，所述第一安装法兰与所述第二安装法兰对接令所述第一通孔连通所述第二通孔；所述抱箍设置有夹持空间，所述抱箍包括第一夹持端和第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间形成与所述夹持空间相通的锁紧开口，所述第一夹持端和所述第二夹持端相互靠近缩小所述锁紧开口的间隙进而锁紧位于所述夹持空间中的所述第一安装法兰和第二安装法兰。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一安装法兰包括有依次设置的连接段、过渡段以及第一法兰段，所述第一通孔贯穿所述连接段、过渡段以及所述法兰段。

在本实用新型较佳的实施例中，所述连接段、过渡段以及法兰段同轴设置，且所述法兰段的轴线与所述第一通孔的轴线共线。

在本实用新型较佳的实施例中，所述法兰段的垂直于其轴线方向的截面为圆环形，所述法兰段包括沿其轴线方向设置的靠近所述过渡段的第一端面和远离所述过渡段的第二端面，所述第一端面为圆锥面。

在本实用新型较佳的实施例中，所述法兰段设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的槽口位于所述第二端面上，所述第一环形凹槽的槽深方向沿所述法兰段的轴线方向延伸。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二安装法兰包括法兰主体，所述法兰主体的垂直于其轴线方向的截面为圆环形，所述法兰主体的轴线与所述第二通孔的轴线共线；所述法兰主体沿其轴线方向包括第一安装端面和第二安装端面，所述第一安装端面为圆锥面。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二安装端面设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽的槽口位于所述第二安装端面上，所述第二环形凹槽的槽深方向沿所述法兰主体的轴线方向延伸。

在本实用新型较佳的实施例中，所述抱箍包括卡环以及螺栓组件，所述卡环具有呈圆形的夹持空间，所述卡环的两端分别为所述第一夹持端和所述第二夹持端，所述卡环的内壁设置有环形卡槽，所述环形卡槽的相对的两个槽壁为圆锥面，两个所述槽壁之间的距离沿所述环形卡槽的径向向内逐渐增大；所述螺栓组件包括螺杆以及调节螺母，所述螺杆的一端铰接于所述第一夹持端，其另一端贯穿所述第二夹持端；所述调节螺母螺接于所述螺杆上，且位于所述锁紧开口外。

在本实用新型较佳的实施例中，所述冷却器快换结构还包括密封圈，所述密封圈夹持在所述第二端面与所述第二安装端面之间。

基于上述第二目的，本实用新型提供了一种EGR冷却器，包括EGR换热核芯以及所述的冷却器快换结构。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供了一种冷却器快换结构，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该冷却器快换结构使用时需要的操作空间小，安装和拆卸方便，降低了安装时对于旋转自由度的要求，消除安装过程中产品角度误差引起的安装应力。具体如下：

本实施例提供的冷却器快换结构，包括第一安装法兰、第二安装法兰和抱箍，第一安装法兰上设置有第一通孔，第二安装法兰上设置有第二通孔，第一安装法兰和第二安装法兰对接使第一通孔和第二通孔连通。抱箍锁紧在第一安装法兰和第二安装法兰外，实现第一安装法兰和第二安装法兰的连接和定位。实际应用时，第一安装法兰和第二安装法兰分别位于两个部件上。抱箍设置有夹持空间，抱箍包括有第一夹持端和第二夹持端，第一夹持端和第二夹持端之间形成与夹持空间连通的锁紧开口，将抱箍安装在第一安装法兰和第二安装法兰后，第一安装法兰和第二安装法兰的对接处位于夹持空间内，操作第一夹持部和第二夹持部，使两者靠近，锁紧开口的间隙变小，夹持空间的夹持区域减小，当减小到一定程度时即完成了第一安装法兰和第二安装法兰的锁紧。与传统的利用螺栓进行两个法兰的螺接固定相比，减少了螺栓的使用，降低了对于安装空间的要求，法兰面上未设置安装孔，降低了安装时对于旋转自由度的要求，取消了生产过程中对法兰旋转角度的控制，避免了安装过程中产品角度误差引起的安装应力；同时，两端采用抱箍连接，有效的减少了螺钉的使用，使安装/拆卸可以快速的进行。

本实施例提供的EGR冷却器包括上述的冷却器快换结构，具有冷却器快换结构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的EGR冷却器的示意图；

图2为本实用新型实施例的冷却器快换结构的示意图；

图3为本实用新型实施例的第一安装法兰的示意图；

图4为本实用新型实施例的第二安装法兰的示意图；

图5为本实用新型实施例的卡箍的示意图。

图标：10－EGR换热核芯；11－进气端；12－出气端；20－EGR阀组；30－冷却器快换结构；40－废气引出管；100－第一安装法兰；110－通孔；120－连接段；130－过渡段；140－法兰段；141－第一端面；142－第二端面；143－第一环形凹槽；200－第二安装法兰；210－法兰主体；211－第一安装端面；212－第二安装端面；213－第二环形凹槽；220－第二通孔；300－抱箍；310－卡环；311－夹持空间；312－环形卡槽；313－槽壁；314－第一夹持端；315－第二夹持端；316－锁紧开口；320－螺杆；330－调节螺母；400－密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种EGR冷却器，用于与发动机的废气引出管40配合使用，EGR冷却器包括有EGR换热核芯10和冷却器快换结构30。

EGR换热核芯10包括废气流入的进气端11、废气流出的出气端12以及冷却介质(例如水)流入、流出的进出口，废气通道与冷却介质通道通过换热管壁互相隔绝，冷却介质与外界环境通过水壳隔绝。

EGR阀组20用于调节流量的大小，通过冷却器换热结构与EGR换热核芯10连接。

请参阅图2，冷却器换热核芯包括有第一安装法兰100、第二安装法兰200、抱箍300以及密封圈400。

请参阅图3，第一安装法兰100设置有第一通孔110，第一安装法兰100为回转体结构，第一通孔110的轴线与第一安装法兰100的轴线共线。

可选的，第一安装法兰100包括有连接段120、过渡段130和法兰段140。连接段120由四块侧壁构成，每块侧壁包括矩形壁和梯形壁，四块侧壁的四个矩形壁依次连接围成具有矩形开口的矩形环结构，对应的，四个梯形壁依次连接围成了具有敞口端和缩口端的漏斗状结构，敞口端与矩形环结构的一端连通，敞口端的口径与矩形环结构的口径大小相同。过渡段130为圆环状结构，过渡段130的一端口与连接段120的缩口端连通。法兰段140为圆环状结构，法兰段140的一端与过渡段130连接，法兰段140、过渡段130和连接段120连通，法兰段140、过渡段130和连接段120同轴设置。进一步需要说明的是，法兰段140的沿其轴线方向包括第一端面141和第二端面142，第一端面141为靠近过渡段130的端面，第二端面142位于远离过渡段130的端面，第一端面141为圆锥面，第一端面141的外径沿法兰段140的轴线由第一端面141向第二端面142的方向逐渐增大。

请参阅图1，可选的，法兰段140设置有第一环形凹槽143，第一环形凹槽143的轴线与法兰段140的轴线共线，第一环形凹槽143的槽深方向沿法兰段140的轴线方向，第一环形凹槽143的形状为圆形，与法兰段140的形状相匹配，便于加工和制造。第一环形凹槽143的断面形状为矩形或者半圆形等。

需要说明的是，第一安装法兰100可以为一体加工成型，整体结构牢固可靠，使用寿命长。显然，第一安装法兰100也可以是通过法兰段140、过渡段130和法兰段140分别拼接制成，在此不进行一一列举。

请参阅图1和图4，第二安装法兰200包括法兰主体210，法兰主体210的垂直于其轴线方向的截面为圆环形，法兰主体210的轴线与第二通孔220110的轴线共线；法兰主体210沿其轴线方向包括第一安装端面211和第二安装端面212，第一安装端面211为圆锥面，第一安装端面211的外径沿其轴线方向由第一安装端面211向第二安装端面212的方向逐渐增大。可选的，第二安装端面212设置有第二环形凹槽213，第二环形凹槽213的槽口位于第二安装端面212上，第二环形凹槽213的槽深方向沿法兰主体210的轴线方向延伸，第二环形凹槽213的沿法兰主体210的轴线方向的投影为圆环形，第二环形凹槽213的断面形状为矩形或者半圆形等。

请参阅图5，抱箍300设置有夹持空间311，抱箍300包括第一夹持端314和第二夹持端315，第一夹持端314和第二夹持端315之间形成与夹持空间311相通的锁紧开口316，第一夹持端314和第二夹持端315相互靠近缩小锁紧开口316的间隙进而锁紧位于夹持空间311中的第一安装法兰100和第二安装法兰200。在实际安装时，在第一夹持端314上设置有安装槽，第二夹持端315上设置安装槽，第一夹持端314的安装槽中安装有压力传感器，第一夹持端314和第二夹持端315相互靠近时，压力传感器位于两个安装槽中，在第一夹持端314和第二夹持端315相互靠近的过程中压力传感器能够检测出施加在抱箍300上的力，能够清楚知道第一夹持端314和第二夹持端315是否处于合适位置，不易因为施加的力过小导致位于夹持空间311中的工件未夹紧，使用存在安全隐患，也不易因为施加的力过大而降低第一夹持端314和第二夹持端315的使用寿命，不易折弯变形。压力传感器可以通过螺钉安装在第一夹持端314上，安装与拆卸方便。

可选的，抱箍300包括有卡环310以及螺栓组件，卡环310具有呈圆形的夹持空间311，卡环310的两端分别为第一夹持端314和第二夹持端315，卡环310的内壁设置有环形卡槽312，环形卡槽312的相对的两个槽壁313为圆锥面，两个槽壁313之间的距离沿环形卡槽312的径向向内逐渐增大，环形卡槽312的两个呈圆锥面的槽壁313和第一安装法兰100的第一端面141、第二安装法兰200的第一安装端面211相匹配；螺栓组件包括螺杆320以及调节螺母330，螺杆320的一端铰接于第一夹持端314，其另一端贯穿第二夹持端315；调节螺母330螺接于螺杆320上，且位于锁紧开口316外。通过旋拧调节螺母330，改变调节螺母330位于螺杆320的位置，进而能够调节第一夹持端314和第二夹持端315之间的距离，实现锁紧动作或者松开动作。

本实施例提供的冷却器快换结构30，在第一安装法兰100和第二安装法兰200之间设置密封圈400，密封圈400具有能够插接在第一环形凹槽143和第二环形凹槽213内的限位部，提高密封圈400的安装准确性，便于安装。将卡环310套设在第一安装法兰100和第二安装法兰200外，第一安装法兰100的第一端面141和第二安装法兰200的第一安装端面211位于环形卡槽312内，第一端面141和第一安装端面211分别与环形卡槽312的两个槽壁313配合，即形成了斜面配合的结构，操作调节螺母330，调节螺母330抵紧在第二夹持端315上且使第二夹持端315靠近第一夹持端314运动，第一夹持端314和第二夹持端315之间形成的锁紧开口316减小，卡环310的两个槽壁313挤压第一端面141和第二端面142，第一安装法兰100和第二安装法兰200产生轴向的相互靠近的运动趋势，继续旋拧调节螺母330，第一安装法兰100和第二安装法兰200对接卡紧，并挤压位于二者之间的密封圈400，提高密封效果，最终实现第一安装法兰100和第二安装法兰200的对接。整个安装过程，操作方便快捷，需要的操作空间小。安装完成后，法兰的圆周方向整个一圈均匀受力，与传统的仅在设置有螺栓的位置处受力不同，相同的法兰强度下，可使用更薄的法兰面，有效减轻产品的重量和成本。圆形的法兰面上无安装孔，降低了对EGR冷却器旋转自由度的要求，取消了生产过程中对法兰旋转角度的控制，避免了安装过程中产品角度误差引起的安装应力；两端采用抱箍300连接，有效的减少了螺钉的使用，使安装和拆卸可以快速的进行。

实际应用时，在EGR换热核芯10的进气端11和出气端12处分别安装一个第一安装法兰100，在废气引出管40处安装第二安装法兰200，在EGR阀组20处安装第二安装法兰200，废气引出管40与EGR换热核芯10通过抱箍300卡接；EGR换热核芯10与EGR阀组20通过抱箍300卡接。

需要说明的是，第一安装法兰100与EGR换热核芯10可以通过焊接固定，同理，第二安装法兰200与废气引出管40可以通过焊接固定，第二安装法兰200与EGR阀组20可以通过焊接固定。

显然，可以直接在第二端面142和第二安装端面212之间设置密封圈400，不需要在第二端面142和第二安装端面212上设置环形凹槽。或者，在第二端面142和第二安装端面212的任一个上设置环形凹槽。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。