CN113330267A - 用于翅片管型热交换器的支承组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于将热交换器附接到机器的框架的支承组件。所述支承组件包括具有用于附接到框架的一个或多个附接特征的夹具，以及设置在热交换器的第一翅片部分与第二翅片部分之间的支承构件。所述支承构件设置在所述夹具与所述管构件之间以至少部分地围绕所述管构件的周边并与其形成密封。

Description

用于翅片管型热交换器的支承组件
技术领域
本公开涉及一种用于将热交换器附接到机器的框架或底盘的支承组件。具体地说，本公开涉及一种支承组件，所述支承组件用于保持到翅片管型热交换器上并将所述热交换器附接到土方、建筑和采矿机器等的框架或底盘。
背景技术
诸如用于土方、建筑和采矿行业中的那些机器的机器使用热交换器来冷却发动机或其它产热装置。支承夹通常用于将诸如散热器的热交换器的管附接到机器的框架或底盘。支承夹与管之间的界面可能经历可由内部或外部因素引起的游隙。这种游隙的内部因素可包括由于流动通过管的流体的空化而发生的侵蚀，导致管壁向内变形。外部因素可包括由于温度或湿度或堆叠公差的变化而使支承夹的尺寸增长或收缩。
支承夹与管之间的游隙可能导致磨损和/或热交换器相对于意欲从管汲取热量的空气流的不当定向的进一步问题。随着时间的推移，管中也可能产生孔，导致来自管的冷却流体的非期望损失。
授予Tinker的美国专利号2,862,693公开了一种用于翅片管热交换器中的翅片管的支承夹。由所述支承夹提供的夹持机构是可调整的，以便于组装和拆卸。在翅片之间设置有填充物，所述填充物接触管外径并且构造成接触框架构件的孔。然而，如在Tinker的图1至图5中所示，Tinker中公开的设备需要两个框架构件设有孔，使得一个框架构件的一个孔仅在一侧上向翅片管提供支承，而另一框架构件的另一孔接触翅片管的相对侧。
发明内容
根据本公开的实施例的用于将热交换器附接到机器的框架的支承组件可包括具有用于附接到框架的一个或多个附接特征的夹具，以及设置在所述热交换器的第一翅片部分与第二翅片部分之间的支承构件。所述支承构件设置在所述夹具与管构件之间以至少部分地围绕所述管构件的周边并与其形成密封。
根据本公开的实施例的用于具有框架的机器的热交换器组件可包括具有外部表面的管构件、附接到所述外部表面的第一翅片部分、附接到所述外部表面并且与所述第一翅片部分间隔开的第二翅片部分、附接到所述框架的夹具，以及设置在所述夹具与所述管构件之间以及所述第一翅片部分与所述第二翅片部分之间的支承构件，其中所述支承构件至少部分地围绕所述管构件的周边且与其形成密封。
根据本公开的实施例的在机器内支承热交换器的方法可包括用夹具将热交换器的管构件附接到机器的框架，并且在管构件与夹具之间形成可压缩密封。
附图说明
并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施例的包括由支承组件支承的热交换器的翅片管的热交换器组件的前视图。
图2是图1的翅片管和支承组件的截面视图。
图3是图2的支承组件的支承构件的示例性实施例的俯视图。
图4是图2的支承组件的支承构件的侧视图。
图5是根据本公开的另一示例性实施例的支承组件的透视图。
图6是图5的支承组件的截面视图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
在一些实施例中，可以提供包括热交换器和夹具的热交换器组件，所述夹具与热交换器的管构件对接以将热交换器附接到机器的框架。支承构件可设置在夹具与管构件之间，以形成防止碎屑和其它研磨材料进入夹具与管构件之间的密封。
图1和图2示出了热交换器组件50的示例性实施例，所述热交换器组件包括热交换器100和用于将热交换器100附接到机器的框架或底盘的支承组件101。术语“机器”可指执行与诸如采矿、建筑、农业、运输的行业或本领域已知的任何其它行业相关联的某种类型的操作的任何机器，如固定或活动机器。例如，该机器可以是土方机器，例如履带式拖拉机、机动平地机、反铲挖土机、装载机、物料搬运机或任何其它土方机器。
热交换器100可包括管构件102，所述管构件具有外部表面104并且沿着纵向轴线106延伸。如图2中最佳所见，管构件102可包括环形构造，所述环形构造包括第一直侧116、与第一直侧116相对的第二直侧118、将第一直侧116连接到第二直侧118的第一弓形部分120，以及将第一直侧116连接到第二直侧118的第二弓形部分122。在所示实施例中，第一直侧116平行于第二直侧118，并且第一弓形部分120与第二弓形部分122直径相对地设置。因此，环形构造可类似于椭圆形、长方形或“跑道”形状。然而，在其它实施例中，管构件102可以其它方式成形。
热交换器100可包括邻近管构件102的第一直侧116设置的第一起伏翅片区段130、邻近管构件102的第一直侧116设置且与第一起伏翅片区段130轴向间隔远离的第二起伏翅片区段132，从而限定轴向间隙134。第一起伏翅片区段130可通过沿着管构件102的第一直侧116延伸的直区段(未示出)连接到第二起伏翅片区段132，但这是可选的。
热交换器100可包括邻近管构件102的第二直侧118设置的第三起伏翅片区段140、邻近管构件102的第二直侧118设置且与第三起伏翅片区段140轴向间隔远离的第四起伏翅片区段142，从而也限定轴向间隙134。第三起伏翅片区段140可通过沿着管构件102的第二直侧118延伸的直区段(未示出)连接到第四起伏翅片区段142，但这是可选的。
起伏翅片区段130、132、140、142中的每一个包括一个或多个翅片构件144，所述一个或多个翅片构件包括沿着不平行于纵向轴线106的方向150从管构件102的外部表面118延伸的热传递部分146。在一些实施例中，任何翅片构件144可具有围绕管构件102的外部表面104成螺旋形的翅片，所述翅片具有与纵向轴线106重合的轴线，以代替或补充起伏。另外，在其它实施例中，可以仅设置一个翅片构件144，并且管构件102的环形构造可具有其它形状，包括矩形、圆形等。还应理解，可在热交换器100的各种实施例中提供具有翅片构件和将管构件连接在一起的横向构件的多个管构件。
管构件102和起伏翅片区段130、132、140、142可以由一种或多种具有适当耐用性和导热性的任何合适材料制成。在一个示例性实施例中，管构件102和起伏翅片区段130、132、140、142由铝或铜制成。在一个示例性实施例中，管构件102和起伏翅片区段130、132、140、142由相同材料制成。
起伏翅片区段130、132、140、142可附接到管构件102。起伏翅片区段130、132、140、142可以任何合适的方式附接到管构件102。例如，在一些实施例中，起伏翅片区段130、132、140、142可硬钎焊到管构件102。
支承组件101设置在轴向间隙134中并且至少部分地围绕管构件102的外部表面104。支承组件101包括夹具152和支承构件154。夹具152构造成将热交换器100附接到机器的框架，同时支承构件154设置在夹具152与管构件102之间。
支承构件154可以多种方式构造。可以使用在夹具152与管构件102之间形成贴适配合界面的任何构造。参考图2-4，在所示实施例中，支承构件154具有大体上C形本体156，所述本体具有高度H、限定孔160的内部表面158和大体上平行于内部表面158的外部表面162。在所示实施例中，孔160大体上类似于管构件102的外部表面104成形。本体156包括第一端部部分164和与第一端部部分164相对的第二端部部分166，以及从第一端部部分164延伸到第二端部部分166的接缝或通道168。
第一端部部分164限定具有厚度T1的第一凸缘170、第一端面172和第一面向内的肩部174。第二端部部分166限定具有厚度T2的第二凸缘180、与第一端面172相对的第二端面182和第二面向内的肩部184。
支承构件154可由能够在夹具152与管构件102之间形成密封并且承受与热交换器100的操作相关联的温度的任何合适的材料制成。在示例性实施例中，支承构件154由可压缩材料，例如任何合适的橡胶制成。
参考图2，夹具152可包括限定外部轮廓202的本体200，以及构造成接收支承构件154的可调整大小的孔204。外部轮廓202可限定至少一个附接特征206，并且本体200可包括限定可调整大小的孔204的内部表面208。
在特定实施例中，本体200可限定活动铰链210，所述活动铰链邻近外部轮廓202设置并且形成可调整大小的孔204的一部分。本体200可进一步限定将外部轮廓202连接到内部表面208的接缝212。接缝212可限定底切214，所述底切构造成使本体200保持锁定在闭合构造中以最小化可调整大小的孔204的大小。一旦锁定，夹具152的内部表面208接合支承构件154的外部表面162，使得夹具152可紧贴或压缩支承构件154。
至少一个附接特征206可采取任何合适的形式，包括粘合剂、紧固件、夹具、螺纹孔等。如图2中所示，至少一个附接特征206可包括以下中的至少一者：榫218和榫眼220。
外部轮廓202可呈任何合适的形状。如图2中所示，外部轮廓202可包括具有四个侧222的四边形形状。四个侧222中的任一侧或每一侧可包括至少一个附接特征206。
夹具152可由任何合适的材料，包括塑料、金属等制成。
图5-6示出了支承组件501的另一示例性实施例，所述支承组件包括夹具502和支承构件504。图5-6的支承组件501类似于图1-4的支承组件101，包括具有相同特征。然而，在支承组件501中，支承构件504与夹具502一体地形成。
夹具502包括本体506，所述本体限定具有至少一个附接特征510的外部轮廓508，和构造成附接到支承构件504或与该支承构件一体地形成的内部表面512。本体506可限定与接缝516相对的将外部轮廓508连接到内部表面512的活动铰链514。接缝516可限定底切518，所述底切构造成使本体506保持锁定在闭合构造中。
至少一个附接特征510可采取任何合适的形式，包括粘合剂、紧固件、夹具、螺纹孔等。如图5-6中所示，至少一个附接特征510可包括以下中的至少一者：榫520和榫眼522。
外部轮廓508可呈任何合适的形状。如图6中所示，外部轮廓508可包括具有四个侧524的四边形形状。四个侧524中的任一侧或每一侧可包括至少一个附接特征510。内部表面512可包括一个或多个附接特征526，以帮助附接到支承构件504。一个或多个附接特征526可以多种方式构造。在所示实施例中，一个或多个附接特征526包括多个向内延伸的突出部。
夹具502可由任何合适的材料，包括塑料、金属等制成。
支承构件504可以多种方式构造。可以使用可附接或形成到夹具502的内部表面512上且与管构件102形成贴适配合界面的任何构造。在所示实施例中，支承构件504具有大体上C形本体530，该本体具有限定孔534的内部表面532和大体上平行于内部表面532的外部表面536。外部表面536可包括一个或多个附接特征538，以帮助附接到夹具502的内部表面512。一个或多个附接特征538可以多种方式构造。在所示实施例中，一个或多个附接特征538包括用于接收夹具502的内部表面512上的突出部的多个凹部。
在所示实施例中，孔534大体上类似于管构件102的外部表面104成形。本体530包括第一端部部分540和与第一端部部分540相对的第二端部部分542，以及从第一端部部分540延伸到第二端部部分542的通道或接缝544。第一端部部分540可限定任选的第一凸缘546，且第二端部部分542可限定任选的第二凸缘548。
支承构件504可由能够与管构件102形成密封且与内部表面512一起形成或附接到内部表面，同时承受与热交换器100的操作相关联的温度的任何合适的材料制成。在示例性实施例中，支承构件504由弹性和可压缩材料，例如任何合适的橡胶制成。
支承构件504可以任何合适的方式附接到夹具502的内部表面512，所述任何合适的方式是例如模制到其上，经由粘合剂、过盈或摩擦配合、紧固件或其它合适的附接形式附接。
工业适用性
所公开的支承组件101、201可用于在土方机器内支承热交换器100，所述土方机器是例如履带式拖拉机、机动平地机、反铲挖土机、装载机、物料搬运机或任何其它土方机器。支承组件的夹具和支承构件可缠绕在热交换器的管构件周围，并且夹具还可通过连接到另一夹具或其它部件直接或间接地附接到机器的另一部分，例如框架部分。
在实践中，使用本文公开的任何实施例的热交换器、热交换器组件、支承组件、夹具、支承构件和/或机器可在OEM(原始设备制造商)或售后环境中出售、购买、制造或以其它方式获得。在一些情况下，热交换器、热交换器组件、机器、支承组件等等的各种部件可以套件等形式提供。
使用图1-4的示例性实施例作为实例，在操作中，支承组件101可至少部分地包围热交换器100的管构件102的一部分以将热交换器附接到机器的框架。具体而言，用于在机器的框架内支承热交换器100的方法的示例性实施例可以包括在轴向间隙134内将支承构件154放置成至少部分地围绕管构件102的部分。在一些实施例中，支承构件154在轴向间隙134中围绕管构件102的部分的整个周边。
由于支承构件154可由诸如橡胶的弹性材料制成，因此支承构件154可展开以增大通道168的大小，使得管构件102可滑动穿过通道168并接收在孔160内。一旦释放，支承构件154缠绕在管构件102周围。孔160的大小可设定成略小于管构件102的外部表面118的周边，使得支承构件154被轻微压缩并且围绕管构件102的外部表面118形成贴适或紧密配合以在其间形成密封。
在所示实施例中，支承构件154的高度H可以与轴向间隙134相同或略大于该轴向间隙。因此，第一凸缘170的第一端面172可邻接第二起伏翅片区段132和第四起伏翅片区段142中的一者或两者，并且第二凸缘180的第二端面182可邻接第一起伏翅片区段130和第三起伏翅片区段140中的一者或两者。因此，支承构件154可被略微轴向压缩并被捕获在起伏翅片区段130、132、140、142之间，使得支承构件154的位置相对于管构件102固定。
然而，在其它实施例中，支承构件154可具有小于轴向间隙134并且因此未被捕获在起伏翅片区段130、132、140、142之间的高度。例如，在支承构件附接到夹具的内部表面的支承组件501的至少一个实施例中，支承构件的高度小于轴向间隙134。
一旦支承构件154在管构件102上使得管构件102轴向延伸通过孔160，夹具152就可以附接到支承构件154和管构件102。为了将夹具152附接到支承构件154，可通过活动铰链210打开夹具152以扩大可调整大小的孔204。打开的夹具152可邻近支承构件154定位，且在第一凸缘170与第二凸缘180之间闭合到支承构件154上，使得夹具152的内部表面208接合支承构件154的外部表面162。
在闭合构造中，可接合底切214以将夹具152锁定在闭合构造中。此外，在闭合构造中，夹具152的可调整大小的孔204可略小于支承构件154的外部表面162的周边，使得夹具152可压缩支承构件154以在其间形成贴适配合和密封。支承构件154的压缩可使得通道168闭合，使得支承构件154完全包围管构件102。
此外，在闭合位置，夹具152夹在第一面向内的肩部174与第二面向内的肩部184之间。因此，支承构件154的位置相对于夹具152固定。
一旦夹具152固定到支承构件154上，至少一个附接特征206就可以用于将夹具152附接到具有互补附接特征的相邻夹具或附接到框架。由于四个侧222中的任一侧或每一侧可包括至少一个附接特征206，因此夹具152可在多个侧222上附接到相邻夹具或框架。
支承组件101一旦安装，就将热交换器100附接到机器的框架。支承构件154被捕获在热交换器100的起伏翅片区段130、132、140、142之间，且夹具152被捕获在支承构件154的第一面向内的肩部174与第二面向内的肩部184之间。因此，夹具152、支承构件154和热交换器100的管构件102的位置和定向相对于彼此固定。此外，支承构件154与管构件102之间的贴适配合提供了防止碎屑，例如污垢、沙子或其它研磨材料，以及可能导致磨料磨损的其它材料进入支承构件154与管构件102之间的密封。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本文中讨论的设备和组装方法的实施例进行各种修改和变化。考虑到本文中公开的各种实施例的说明和实施，本公开的其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，一些设备可以被构造并且不同于本文中所述起作用，并且任何方法的某些步骤可以被省略，按照与具体提到的不同的顺序被执行或者在一些情况下同时或在子步骤中被执行。此外，可以对各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以产生另外的实施例，并且各种实施例的特征和方面可以补充或替代其它实施例的其它特征或方面以便提供另外的实施例。
因此，说明书和示例旨在认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由下面的权利要求及其等效物限定。

Claims (10)

1.一种用于将热交换器(100)附接到机器的框架的支承组件(101)，所述热交换器(100)具有管构件(102)、第一翅片部分(130)以及与所述第一翅片部分(130)间隔开的第二翅片部分(132)，所述支承组件(101)包括：
夹具(152)，所述夹具具有用于附接到所述框架的一个或多个附接特征(206)；
支承构件(154)，所述支承构件设置在所述夹具(152)与所述管构件(102)之间以及所述第一翅片部分(130)与所述第二翅片部分(132)之间，其中所述支承构件(154)至少部分地围绕所述管构件(102)的周边并且与所述管构件形成密封。
2.根据权利要求1所述的支承组件，其中所述支承构件(154)限定孔(160)，所述管构件(102)延伸穿过所述孔，并且所述夹具(152)限定可调节大小的孔(204)，所述支承构件(154)延伸穿过所述可调节大小的孔。
3.根据权利要求1和权利要求2中任一项所述的支承组件，其中所述支承构件(154)压缩在所述夹具(152)与所述管构件(102)之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的支承组件，其中所述支承构件(154)模制到所述夹具(152)的内部表面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的支承组件，其中所述支承构件(154)包括橡胶。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的支承组件，其中所述支承构件(154)包括第一凸缘(170)和与所述第一凸缘(170)相对的第二凸缘(180)，其中所述第一凸缘(170)夹在所述第一翅片部分(130)与所述夹具(152)之间，所述第二凸缘(180)夹在所述第二翅片部分(132)与所述夹具(152)之间，并且所述支承构件(154)压缩在所述第一翅片部分(130)与所述第二翅片部分(132)之间。
7.一种用于具有框架的机器的热交换器组件(50)，所述热交换器组件(50)包括：
管构件(102)，所述管构件具有外部表面；
第一翅片部分(130)，所述第一翅片部分附接到所述外部表面；
第二翅片部分(132)，所述第二翅片部分附接到所述外部表面并且与所述第一翅片部分(130)间隔开；以及
根据权利要求1所述的支承组件。
8.一种在机器内支承热交换器(100)的方法，所述热交换器(100)具有管构件(102)、附接到所述管构件(102)的第一翅片部分(130)以及附接到所述管构件(102)并且与所述第一翅片部分(130)间隔开的第二翅片部分(132)，所述方法包括：
用夹具(152)将所述管构件(102)附接到所述机器的框架；以及
在所述管构件(102)与所述夹具(152)之间形成可压缩密封。
9.根据权利要求8所述的方法，其中形成可压缩密封包括用可压缩支承构件(154)至少部分地围绕所述管构件(102)，以及在所述管构件(102)与所述夹具(152)之间压缩所述可压缩支承构件(154)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述可压缩支承构件(154)附接到所述夹具(152)的内部表面。
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