散熱器封頭以及使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種散熱器封頭以及使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器。散熱器封頭包括側(cè)護(hù)板和圍板，所述圍板上開(kāi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)口或一個(gè)出口，所述側(cè)護(hù)板上設(shè)置有卸荷孔和/或U形槽。使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器，包括散熱芯體和固定在散熱芯體兩端的散熱器封頭。本實(shí)用新型通過(guò)在散熱器封頭上設(shè)置卸荷凹孔和/或U形槽，提高了封頭的強(qiáng)度，有效地消除或者減弱了封頭上的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力集中，解決了散熱器封頭容易出現(xiàn)的變形、開(kāi)裂以及金屬材料疲勞失效等問(wèn)題，延長(zhǎng)了散熱器的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】散熱器封頭以及使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種散熱器封頭以及使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]由于客車(chē)用散熱器大多是在振動(dòng)大、壓力高的惡劣環(huán)境中工作，對(duì)散熱器的性能提出了較高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中的鋁質(zhì)散熱器一般由散熱芯體、封頭、進(jìn)口、出口等組成，這種散熱器能夠獲得較好的散熱效果，但是不能夠有效提高散熱器封頭的強(qiáng)度，解決散熱器在承受高壓和高溫情況下的應(yīng)力集中問(wèn)題，在惡劣工況條件下很容易造成散熱器變形、開(kāi)裂等嚴(yán)重問(wèn)題。
[0003]招合金板翅式散熱器在工作時(shí)，由于散熱芯體中的翅片受力分散，而且伸縮空間較大，應(yīng)力對(duì)散熱芯體的影響相對(duì)較小。而散熱器封頭需要承受很高的壓強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致在封頭側(cè)護(hù)板和圍板上形成嚴(yán)重的機(jī)械應(yīng)力集中，如果封頭的強(qiáng)度較小，長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力集中很容易造成側(cè)護(hù)板和圍板變形或者側(cè)護(hù)板和圍板連接處開(kāi)裂。散熱器封頭在高溫介質(zhì)的作用下還會(huì)使鋁合金材料產(chǎn)生嚴(yán)重的熱應(yīng)力集中，引起封頭的膨脹，對(duì)封頭造成損壞。由于散熱器兩端的封頭由于使用的板材面積較大，所受應(yīng)力很容易集中到一點(diǎn)，產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，影響散熱器的正常工作。長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力集中非常容易造成封頭的金屬材料疲勞失效，縮短散熱器的使用壽命。因此，提高散熱器封頭的強(qiáng)度，減弱封頭應(yīng)力集中帶來(lái)的影響就成為保證散熱器正常工作、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種散熱器封頭，以提高散熱器封頭的強(qiáng)度。本實(shí)用新型的目的還在于提供一種使用該散熱器封頭的鋁合金板翅式散熱器。
[0005]本實(shí)用新型散熱器封頭的技術(shù)方案如下:
[0006]一種散熱器封頭，包括由側(cè)護(hù)板和圍板組成的封頭腔體，在所述側(cè)護(hù)板和圍板其中的一個(gè)上面設(shè)置進(jìn)口或出口，在所述側(cè)護(hù)板和圍板中的另一個(gè)上設(shè)置卸荷凹孔和/或U形槽。
[0007]所述U形槽的折彎半徑為l_5mm。
[0008]所述U形槽的位置位于側(cè)護(hù)板上距封頭腔體底部50mm。
[0009]所述卸荷凹孔的直徑為2-10mm。
[0010]所述卸荷凹孔的位置位于距封頭腔體底部40mm。
[0011]進(jìn)一步的，U形槽的折彎半徑優(yōu)選為2mm，卸荷凹孔的直徑優(yōu)選為8mm。
[0012]所述進(jìn)口上設(shè)置有進(jìn)口法蘭，所述出口上設(shè)置有出口法蘭。
[0013]本實(shí)用新型鋁合金板翅式散熱器的技術(shù)方案如下:
[0014]—種招合金板翅式散熱器，包括散熱芯體和固定在散熱芯體兩端的散熱器封頭，所述散熱器封頭包括由側(cè)護(hù)板和圍板組成的封頭腔體，在所述側(cè)護(hù)板和圍板其中的一個(gè)上面設(shè)置進(jìn)口或出口，在所述側(cè)護(hù)板和圍板中的另一個(gè)上設(shè)置卸荷凹孔和/或U形槽。
[0015]所述U形槽的折彎半徑為l_5mm，所述卸荷凹孔的直徑為2-lOmm。
[0016]進(jìn)一步的，U形槽的折彎半徑優(yōu)選為2mm，卸荷凹孔的直徑優(yōu)選為8mm，U形槽的位置位于側(cè)護(hù)板上距封頭腔體底部50mm處，卸荷凹孔的位置位于距封頭腔體底部40mm處。
[0017]本實(shí)用新型通過(guò)在散熱器封頭圍板上設(shè)置進(jìn)口 /出口，出口 /進(jìn)口是內(nèi)外相通的孔結(jié)構(gòu)，可以有效地消除圍板上的應(yīng)力集中。
[0018]由于散熱器封頭的側(cè)護(hù)板和圍板上都能產(chǎn)生較強(qiáng)機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力集中，通過(guò)在封頭側(cè)護(hù)板上設(shè)置卸荷孔，可以消除封頭側(cè)護(hù)板由于承受高壓產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力集中，通過(guò)在封頭的側(cè)護(hù)板上設(shè)置U形槽，能夠有效地緩解熱應(yīng)力集中，充分解決由機(jī)械應(yīng)力集中和熱應(yīng)力集中引起的封頭變形、開(kāi)裂等問(wèn)題。
[0019]進(jìn)一步的，進(jìn)口 /出口也可以設(shè)置在散熱器封頭側(cè)護(hù)板上，以消除側(cè)護(hù)板上的應(yīng)力集中，同時(shí)，通過(guò)在圍板上設(shè)置卸荷孔，以消除圍板由于承受高壓產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力集中，通過(guò)在圍板上設(shè)置U形槽，以消除圍板上的熱應(yīng)力集中。另外，U形槽和卸荷孔還可以?xún)H設(shè)置其中一個(gè)。
[0020]本實(shí)用新型通過(guò)在散熱器封頭上設(shè)置卸荷凹孔和U形槽，提高了散熱器封頭的強(qiáng)度，有效地消除或者減弱了封頭上的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力集中，有效地解決了散熱器封頭容易出現(xiàn)的變形、開(kāi)裂等問(wèn)題，也緩解了長(zhǎng)期應(yīng)力集中導(dǎo)致的金屬材料疲勞失效，延長(zhǎng)了散熱器的使用壽命。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的鋁合金板翅式散熱器的實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的鋁合金板翅式散熱器中的散熱芯體的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型的鋁合金板翅式散熱器的實(shí)施例:
[0024]如圖1所示，鋁合金板翅式散熱器由散熱芯體2和固定連接在散熱芯體2兩端的散熱器封頭I組成。散熱器封頭I由處于頂部的側(cè)護(hù)板3和處于側(cè)護(hù)板3前后側(cè)的圍板4構(gòu)成，側(cè)護(hù)板3和圍板4邊緣以焊接的方式連接，從而在封頭I內(nèi)部形成一個(gè)封閉的封頭腔體。在一個(gè)封頭的圍板4上開(kāi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)口 7，在另一個(gè)封頭的圍板4上開(kāi)設(shè)一個(gè)出口 7。另外，進(jìn)口上設(shè)置有進(jìn)口法蘭，出口上設(shè)置有出口法蘭。在側(cè)護(hù)板3上設(shè)置一個(gè)U形槽6和一個(gè)卸荷凹孔5。散熱芯體2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由外側(cè)翅片23、外側(cè)封條22、內(nèi)側(cè)翅片25、內(nèi)側(cè)封條24、隔板21、側(cè)板構(gòu)成。隔板21平行設(shè)置于散熱芯體2內(nèi)，相鄰兩隔板21之間依次交替設(shè)置了外側(cè)通道和內(nèi)側(cè)通道，所述外側(cè)通道和內(nèi)側(cè)通道分層交叉設(shè)置，并由隔板21隔開(kāi)。外側(cè)封條22設(shè)置于外側(cè)通道相鄰兩層隔板21之間靠近封頭I的兩端處，被兩層隔板21夾緊固定，在外側(cè)封條22和隔板21圍成的空間內(nèi)固定設(shè)置有外側(cè)翅片23，隔板21及其之間設(shè)置的外側(cè)封條22和外側(cè)翅片23構(gòu)成了外側(cè)通道，所述外側(cè)通道與散熱器外部環(huán)境相通，外部環(huán)境中的空氣流過(guò)外側(cè)通道時(shí)，可以帶走外側(cè)翅片23和隔板21散發(fā)的熱量。內(nèi)側(cè)封條24設(shè)置于內(nèi)側(cè)通道的兩個(gè)相鄰隔板21之間，處于隔板21的橫向兩端并被兩層隔板21夾緊固定，內(nèi)側(cè)封條24和隔板21圍成的空間內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)側(cè)翅片25，隔板21及其之間的內(nèi)側(cè)封條24和內(nèi)側(cè)翅片25構(gòu)成了內(nèi)側(cè)通道，所述內(nèi)側(cè)通道與封頭腔體相連通，散熱介質(zhì)從進(jìn)口進(jìn)入封頭并流過(guò)內(nèi)側(cè)通道，將散熱介質(zhì)中的熱量傳遞到隔板和內(nèi)側(cè)翅片上。側(cè)板位于散熱器芯體最外側(cè)隔板固定連接與隔板平行設(shè)置。
[0025]上述實(shí)施例中，對(duì)于其中的卸荷凹孔5、U形槽6的形狀參數(shù)可以進(jìn)行如下優(yōu)選配置:
[0026]卸荷凹孔5的直徑為2-10mm，而采該最佳直徑為8mm、卸荷凹孔底部距封頭腔體底部40mm處，此時(shí)對(duì)上述實(shí)施例中的散熱器在1g重力加速度作用下的受力分析,可使應(yīng)力集中由原來(lái)的9.46MPa降至6.2MPa，此時(shí)散熱器封頭受到的機(jī)械應(yīng)力最小。
[0027]U形槽6的折彎半徑為l_5mm，而采用該最佳折彎半徑2mm、U形槽6底部距封頭腔體底部50mm處，此時(shí)對(duì)上述實(shí)施例中的散熱器在1g重力加速度作用下的受力分析，可使熱應(yīng)力由初始的156MPa降至82MPa，此時(shí)散熱器封頭所受的熱應(yīng)力最小。
[0028]在本實(shí)用新型的散熱器的其他實(shí)施例中，進(jìn)口和出口還可以分別設(shè)置于兩個(gè)封頭的側(cè)護(hù)板上，而相應(yīng)的將U形槽和卸荷凹孔設(shè)置于圍板上。而封頭側(cè)護(hù)板和圍板還可以是一體結(jié)構(gòu)設(shè)置、鉚接連接等方式。另外，在本實(shí)用新型的散熱器的其他實(shí)施例中，每個(gè)封頭上也可以?xún)H設(shè)置U形槽和卸荷凹孔中其中一個(gè)。
[0029]本實(shí)用新型散熱器封頭的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與上述散熱器的實(shí)施例中的散熱器封頭I的結(jié)構(gòu)完全相同，此處不再贅述。另外，關(guān)于散熱器實(shí)施例中所提及的各種封頭的可替換的實(shí)施方式，也適用于本實(shí)用新型散熱器封頭的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱器封頭，包括由側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)組成的封頭腔體，其特征在于:在所述側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)其中的一個(gè)上面設(shè)置進(jìn)口(7)或出口(7)，在所述側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)中的另一個(gè)上設(shè)置卸荷凹孔(5)和/或U形槽(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器封頭，其特征在于:所述U形槽￠)的折彎半徑為1-5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器封頭，其特征在于:所述U形槽(6)的位置位于側(cè)護(hù)板上距封頭腔體底部50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱器封頭，其特征在于:所述卸荷凹孔(5)的直徑為2-10mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器封頭，其特征在于:所述卸荷凹孔(5)的位置位于距封頭腔體底部40mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱器封頭，其特征在于:所述U形槽(6)的折彎半徑為2_，所述卸荷凹孔(5)的直徑為8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的散熱器封頭，其特征在于:所述進(jìn)口上設(shè)置有進(jìn)口法蘭，所述出口上設(shè)置有出口法蘭。
8.—種招合金板翅式散熱器,包括散熱芯體(2)和固定在散熱芯體兩端的散熱器封頭(I)，其特征在于:所述散熱器封頭(I)包括由側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)組成的封頭腔體，在所述側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)其中的一個(gè)上面設(shè)置進(jìn)口(7)或出口(7)，在所述側(cè)護(hù)板(3)和圍板(4)中的另一個(gè)上設(shè)置卸荷凹孔(5)和/或U形槽(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金板翅式散熱器，其特征在于:所述U形槽￠)的折彎半徑為l_5mm，所述卸荷凹孔(5)的直徑為2_10mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋁合金板翅式散熱器，其特征在于:所述U形槽(6)的折彎半徑為2mm，所述卸荷凹孔(5)的直徑為8mm，所述U形槽(6)的位置位于側(cè)護(hù)板上距封頭腔體底部50mm處，所述卸荷凹孔(5)的位置位于距封頭腔體底部40mm處。
【文檔編號(hào)】F28F9/04GK204027408SQ201420303616
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】金泉軍, 湯望, 吳翠平, 范乃鵬, 李亞偉 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車(chē)股份有限公司