專利名稱：具有可置換法蘭環(huán)的壓縮機(jī)空氣冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于壓縮機(jī)的空氣冷卻器裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括可置換法蘭環(huán)的空氣冷卻器裝置。
背景技術(shù)：
許多申請(qǐng)，例如離心式壓縮機(jī)，利用設(shè)置在殼內(nèi)的空氣冷卻器冷卻流過該冷卻器的空氣。一個(gè)這種現(xiàn)有技術(shù)的例子，空氣冷卻裝置2在圖1和2中示出?？諝饫鋮s裝置2一般包括一殼管4，一可移動(dòng)的冷卻器30和一可移動(dòng)的蓋20。殼管4通常是帶有入口端6和出口端8的中空管。在離心式壓縮機(jī)申請(qǐng)中，入口端6用于連接鄰接的壓縮機(jī)葉輪(未示出)，這樣，壓縮了的空氣在空氣冷卻器裝置入口9中接收。軸肩10典型地設(shè)置在入口端6以限定一用于可移動(dòng)冷卻器30的軸向止塊。殼管4的出口端8具有足夠大的開口11以允許冷卻器30插入其中。一旦插入冷卻器30，蓋20接著固定到殼管4上以將冷卻器保持在適當(dāng)位置。
冷卻器30一般包括在兩個(gè)集管(header)32，34之間具有多個(gè)冷卻管36的進(jìn)口集管32和出口集管34。運(yùn)行時(shí)，冷卻水或者其它冷卻流體通過殼體入口和出口5和7，圍繞冷卻管36，流過殼管4。進(jìn)入殼管入口9的空氣流過管36，將熱傳給管36周圍循環(huán)的冷卻流體。集管32，34為冷卻管36提供間隔以及為冷卻器30提供結(jié)構(gòu)支承，同時(shí)也必定給冷卻流體提供氣封?？紤]到這點(diǎn)，每個(gè)集管32，34配置成在密封區(qū)域16和18上分別與殼管4的內(nèi)表面14密封。
當(dāng)冷卻器30用于壓縮機(jī)或其它設(shè)備時(shí)，則可能產(chǎn)生問題。殼管內(nèi)表面14由于水的腐蝕，通常會(huì)出現(xiàn)空洞。由于恰當(dāng)?shù)拿芊庖话闳Q于集管和殼管的光滑配合表面，因此，空洞減弱了冷卻器集管32，34恰當(dāng)?shù)貙⑺c空氣隔絕的能力。
另外，壓縮機(jī)或其它設(shè)備維修期間，需要不時(shí)地將冷卻器30從殼體4中移開。如果冷卻器30使用充滿微粒(污垢)的水，這些污垢常常在冷卻器30和殼管的內(nèi)表面14之間累積起來。當(dāng)冷卻器30通過出口端8中的開口11移開時(shí)，入口集管32作為刮片，試圖將污垢從冷卻器30中刮出。因此當(dāng)移動(dòng)冷卻器30時(shí)，這種污垢常常引起冷卻器30被卡住，并使冷卻器30的移動(dòng)非常困難和/或損壞冷卻器30。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種冷卻器裝置，包括具有直徑為D的殼管內(nèi)表面的基本上為中空的殼管。法蘭環(huán)設(shè)置在殼管中，并具有密封地固定在殼管內(nèi)表面上的法蘭環(huán)外表面。法蘭環(huán)具有小于直徑D的直徑為r的法蘭環(huán)內(nèi)表面。冷卻器設(shè)置在殼管中，并具有第一和第二集管以及在這兩者之間延伸的多個(gè)冷卻管。至少第一集管具有約等于或稍小于直徑r的第一集管外徑I。由于直徑r的緣故使直徑I小于直徑D，所以第一集管與殼管內(nèi)表面之間留有間隙。冷卻器定位時(shí)使第一集管與法蘭環(huán)軸向?qū)R并密封地抵住法蘭環(huán)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的空氣冷卻器裝置的軸測(cè)圖。
圖2是圖1中現(xiàn)有技術(shù)的空氣冷卻裝置的截面圖。
圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施例的冷卻器裝置的截面圖。
圖4是圖3中空氣冷卻裝置的法蘭環(huán)的截面圖。
圖5是圖4中圓圈5指示的法蘭環(huán)的部分剖示圖。
圖6是圖3中圓圈6指示的空氣冷卻器裝置的部分剖示圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將參照附圖進(jìn)行描述，其中相同的數(shù)字始終代表相同的元件。在下述的說明書中使用某些術(shù)語(yǔ)，例如，“頂”、“底”、“右”、“左”、“前”、“前部”、“向前”、“后”、“后部”、“向后”，僅用于相對(duì)清楚的描述，并不意味著被限定。
參照?qǐng)D3，示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的空氣冷卻器裝置40?？諝饫鋮s器裝置40一般包括殼管4，可移動(dòng)的蓋20，可移動(dòng)的冷卻器40，和法蘭環(huán)50。殼管4是帶有入口端6、出口端8和直徑為D的內(nèi)表面14的一般中空管。軸肩10被限定在與入口端6鄰接的殼管4內(nèi)，以限定縮減的直徑d的至少第一區(qū)域。蓋20可移動(dòng)地與殼管4連接以關(guān)閉開口11。
冷卻器41具有多個(gè)冷卻管46(為清楚起見僅示出兩個(gè))在其中延伸的入口集管42和出口集管44。通過冷卻管46的流動(dòng)實(shí)質(zhì)上與描述的關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的冷卻器裝置2一樣。在本實(shí)施例中，入口集管42具有小于殼管4的內(nèi)徑D的外徑I，出口集管44具有約等于殼管4的內(nèi)徑D的外徑O。這樣，出口集管44配置成在密封區(qū)域18相對(duì)于殼管4的內(nèi)表面14密封?？衫肙形環(huán)或類似物來輔助在出口集管44和殼管內(nèi)表面14之間的密封。
入口集管42與殼管內(nèi)表面14不密封，而是與殼管內(nèi)表面14之間留有空隙。這樣，當(dāng)冷卻器41通過開口11從殼管4中移開時(shí)，進(jìn)口集管42不再刮擦殼管內(nèi)表面14。即使在污垢積聚的情況下，入口集管42還是能相當(dāng)容易地從殼管4中移出。
為了便于在進(jìn)口密封區(qū)域16中密封進(jìn)口集管42，法蘭環(huán)50密封地結(jié)合在與軸肩10鄰接的殼管4內(nèi)。參照?qǐng)D4和5，將描述優(yōu)選的法蘭環(huán)50。法蘭環(huán)50具有中空的圓柱體52，其外表面54具有約等于或稍小于殼管4的內(nèi)徑D的直徑R。在本實(shí)施例中，殼管4和法蘭環(huán)體52被描述為圓柱形，然而，它們可以有其它互補(bǔ)的形狀。例如，殼管4可具有正方形構(gòu)造，法蘭環(huán)50具有互補(bǔ)的正方形構(gòu)造。優(yōu)選地，法蘭環(huán)50采用不銹鋼制造，但也可采用其它材料制造，包括其它金屬和非金屬。
優(yōu)選地，法蘭環(huán)體52在法蘭環(huán)50的進(jìn)口面上沿外表面54具有斜切表面56，以輔助法蘭環(huán)50插入到殼管4中。如以下將更具體描述地那樣，外表面54也可包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)形槽58以輔助在殼管內(nèi)結(jié)合法蘭環(huán)50。法蘭環(huán)50具有約等于或稍大于進(jìn)口集管42的外徑I的內(nèi)徑r的內(nèi)表面62。徑向軸肩60向內(nèi)表面62的內(nèi)部徑向延伸，以限定用于進(jìn)口集管42的軸向止塊。在安裝位置(參見圖6)，優(yōu)選地，徑向軸肩60由殼管軸肩10支承。優(yōu)選地，內(nèi)表面62也具有與法蘭環(huán)50的出口側(cè)鄰接的徑向向外的引入端倒角64。引入端倒角64輔助冷卻器的進(jìn)口集管42插入到法蘭環(huán)50中。
進(jìn)口集管42的密封將參照?qǐng)D3和6具體描述。法蘭環(huán)50在密封區(qū)域16中使用可去除的高溫密封劑70與殼體內(nèi)表面14密封。密封劑舉例是由Loctite制造的SuperflexTMBlueRTV密封劑。優(yōu)選地，密封劑70是最初可變形，經(jīng)過給定時(shí)間后硬化的材料。這樣，應(yīng)用密封劑70時(shí)，密封劑70將填充在殼體4的密封區(qū)域16中可能已經(jīng)出現(xiàn)的任何空洞內(nèi)以保證恰當(dāng)?shù)拿芊?。?yōu)選地，法蘭環(huán)50具有大于標(biāo)準(zhǔn)集管(參見圖3)的密封寬度w的寬度W。這樣，法蘭環(huán)50覆蓋和填充更大的區(qū)域的空洞。硬化后的材料可以仍具有一定的彈性，但能使法蘭環(huán)50牢固地結(jié)合在殼管4內(nèi)。如圖6所示，密封劑70填充環(huán)形槽58以幫助固定法蘭環(huán)50，防止軸向運(yùn)動(dòng)。
一旦法蘭環(huán)50固定在殼管4內(nèi)，冷卻器41就通過開口11插入到殼管4中。引入端倒角64輔助引導(dǎo)進(jìn)口集管42進(jìn)入法蘭環(huán)50中。優(yōu)選地，進(jìn)口集管42具有密封地抵住法蘭軸肩60的入口側(cè)軸肩47。為了有利于可置換的法蘭環(huán)50和較小直徑的進(jìn)口集管42之間的密封，進(jìn)口集管42沿其外表面具有環(huán)形槽43以容納O形環(huán)45或類似物。O形環(huán)45在進(jìn)口集管42和法蘭環(huán)內(nèi)表面62之間進(jìn)行密封。在法蘭環(huán)50腐蝕和損害這種密封的情況下，法蘭環(huán)50可以容易地移開和置換。另外，如上說明，小于殼管內(nèi)徑D的進(jìn)口集管直徑I容許冷卻器41很容易移動(dòng)，在殼管4中沒有任何刮擦或者擠壓。
同時(shí)，優(yōu)選實(shí)施例的出口集管44被描述成具有基本上等于殼管內(nèi)徑D的外徑O，并與殼管內(nèi)表面14直接密封。在密封區(qū)域18設(shè)置法蘭環(huán)(未示出)和制造與進(jìn)口集管42類似的出口集管44是可能的。這種情況下，法蘭環(huán)將優(yōu)選沒有徑向軸肩，但仍起填充密封區(qū)域18中可能已經(jīng)產(chǎn)生的任何空洞的作用。
權(quán)利要求
1.一種冷卻器裝置，包括基本上是中空的殼管，它具有直徑為D的內(nèi)表面；設(shè)置在殼管中的法蘭環(huán)，它具有密封地固定在殼管內(nèi)表面上的外表面，該法蘭環(huán)具有小于直徑D的直徑為r的內(nèi)表面；以及設(shè)置在殼管中的冷卻器，它具有第一集管、第二集管和在兩者之間延伸的多個(gè)冷卻管，其中第一集管具有約等于或稍小于直徑r的第一集管外徑I，該冷卻器定位時(shí)使第一集管與法蘭環(huán)軸向?qū)R并密封地抵住法蘭環(huán)，該冷卻器可獨(dú)立于法蘭環(huán)從殼管中插入和移開。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)包括從法蘭環(huán)內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的環(huán)狀軸肩，以限定用于第一集管的軸向止塊。
3.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，殼管還包括從殼管內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的軸肩，其中軸肩限定用于法蘭環(huán)的軸向止塊。
4.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)寬度為W，第一集管寬度小于W。
5.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)外表面具有倒角部分以輔助法蘭環(huán)插入殼管。
6.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)內(nèi)表面具有倒角部分以輔助第一集管插入法蘭環(huán)。
7.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)外表面具有至少一個(gè)基本上為環(huán)形的槽，以輔助將法蘭環(huán)結(jié)合到殼管上。
8.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，還包括，法蘭環(huán)和第一集管之間的O形環(huán)。
9.如權(quán)利要求8所述的冷卻器裝置，其特征在于，第一集管包括具有容納O形環(huán)的槽的外表面。
10.如權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)用高溫密封劑與殼管密封。
11.一種冷卻器裝置，包括基本上是中空的殼管，它具有直徑為D的內(nèi)表面，并包括從殼管內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的殼管軸肩；抵靠殼管軸肩設(shè)置在該殼管中的法蘭環(huán)，它具有密封地固定在該殼管內(nèi)表面的外表面，該法蘭環(huán)具有小于直徑D的直徑為r的內(nèi)表面，并具有從法蘭環(huán)內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的環(huán)狀軸肩；以及設(shè)置在該殼管內(nèi)的冷卻器，它具有第一集管和第二集管以及在兩個(gè)集管之間延伸的多個(gè)冷卻管，其中，第一集管具有約等于或稍小于直徑r的第一集管外徑I，該冷卻器定位時(shí)使第一集管與法蘭環(huán)軸向?qū)R并密封地抵住法蘭環(huán)，環(huán)狀軸肩限定用于第一集管的軸向止塊，該冷卻器可獨(dú)立于法蘭環(huán)從殼管中插入或移開。
12.如權(quán)利要求11所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)寬度為W，第一集管的寬度小于寬度W。
13.如權(quán)利要求11所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)外表面具有倒角部分以輔助法蘭環(huán)插入殼管中。
14.如權(quán)利要求11所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)內(nèi)表面具有倒角部分以輔助第一集管插入法蘭環(huán)中。
15.如權(quán)利要求11所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)外表面具有至少一個(gè)基本上為環(huán)形的槽以輔助將法蘭環(huán)與殼管結(jié)合。
16.如權(quán)利要求11所述的冷卻器裝置，其特征在于，還包括在法蘭環(huán)和第一集管之間的O形環(huán)。
17.如權(quán)利要求16所述的冷卻器裝置，其特征在于，第一集管包括具有容納O形環(huán)的槽的外表面。
18.權(quán)利要求1所述的冷卻器裝置，其特征在于，法蘭環(huán)與殼管用高溫密封劑密封。
19.一種裝配冷卻器裝置的方法，該方法包括提供基本上為中空的殼管，其內(nèi)表面限定了殼管軸肩；涂抹高溫密封劑使其至少局部覆蓋殼管內(nèi)表面和殼管軸肩；將法蘭環(huán)插入到該殼管中，并抵靠殼管軸肩，其中該法蘭環(huán)包括外表面、內(nèi)表面和從法蘭環(huán)內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的環(huán)狀軸肩；將冷卻器插入到該殼管中，其中該冷卻器包括第一集管、第二集管和在兩者之間延伸的多個(gè)冷卻管，使第一集管與法蘭環(huán)軸向?qū)R并密封地抵靠在法蘭環(huán)上，環(huán)狀軸肩限定用于第一集管的軸向止塊；以及使密封劑硬化。
全文摘要
一種空氣冷卻器裝置，包括具有直徑為D的內(nèi)表面的基本上為中空的殼管。法蘭環(huán)設(shè)置在殼管中，并具有密封地固定在殼管內(nèi)表面的法蘭環(huán)外表面。法蘭環(huán)具有小于直徑D的直徑r的法蘭環(huán)內(nèi)表面。冷卻器設(shè)置在殼管中，并具有第一、第二集管和在兩者之間延伸的多個(gè)冷卻管。至少第一集管具有約等于或稍小于直徑r的第一集管外徑I。冷卻器定位時(shí)使第一集管與法蘭環(huán)軸向?qū)R并密封地抵住法蘭環(huán)。
文檔編號(hào)B21D53/02GK101061364SQ200580025432
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者G·B·歐文斯, R·W·貝里 申請(qǐng)人:英格索爾-蘭德公司