專利名稱：電力機車用高效冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型的發(fā)明涉及一種能高效吸收電力機車工作油(水)中的熱量并迅速冷卻，保證機車安全運行的換熱技術(shù)，屬換熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，電力機車用冷卻器(見附

圖1、2所示)是由進、出油(水)管[1]，進、出油(水)道[2]，冷卻芯體[3]、上、下支撐板[9]及骨架[10]組成。其冷卻芯體[3]上，冷卻空氣側(cè)冷卻片[8]為大錯口(錯口距大于等于8mm)鋸齒型冷卻片；油(水)通道[6]內(nèi)裝有橫向雙交叉梯形擾流片[7]，其油(水)通道[6]的兩端分別裝有封條[4]；并且在油(水)通道[6]與空氣側(cè)冷卻片[8]之間裝有隔板[5]。運用中，機車上的工作油(水)中的熱量由冷卻芯體[3]中的油(水)通道[6]內(nèi)裝的冷卻片[7]、隔板[5]經(jīng)空氣側(cè)冷卻片[8]傳熱到冷卻空氣中進行冷卻。實際運用證明這種結(jié)構(gòu)的冷卻器，其冷卻芯體[3]冷卻效率低，制造工藝和整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于滿足日益提高的電力機車牽引功率對其工作油(水)的冷卻能力和可靠性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本實用新型發(fā)明的目的在于為不斷提高牽引功率的電力機車提供一種可以適應(yīng)新造電力機車、或與已有機車可以互換的“電力機車用高效冷卻器”，以提高冷卻器冷卻芯體的冷卻效率，簡化制造工藝和冷卻器的整體結(jié)構(gòu)，達到滿足電力機車功率提升對其工作油(水)冷卻能力和提高運用可靠性的要求。
本實用新型發(fā)明的“電力機車用高效冷卻器”實現(xiàn)上述要求的技術(shù)方案是高效冷卻器由進、出油(水)管、進、出油(水)道、冷卻芯體和上、下支撐板組成。在冷卻芯體中，其空氣側(cè)冷卻片分別采用單向斜開口冷卻片、雙向斜開口冷卻片、密錯口冷卻片或它們之間的不同組合結(jié)構(gòu)；冷卻芯體內(nèi)的油(水)通道采用無縫拉制管；空氣側(cè)冷卻片直接焊接在油(水)通道的無縫拉制管的外側(cè)管壁上；上、下支撐板焊接在冷卻器的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的冷卻芯體上，在上、下支撐板上各開有連接螺孔。本實用新型發(fā)明的單向斜開口冷卻片和雙向斜開口冷卻片，在兩個油(水)通道間的冷卻片立肋上，按一定規(guī)律切斷冷卻片立肋，并把每段冷卻片立肋扭轉(zhuǎn)成以冷卻片縱向或冷卻芯體面對的冷卻空氣流動方向一定的、相對的β角；密錯口冷卻片的錯口距為2～6mm。冷卻芯體的油(水)通道用無縫拉制管，其管內(nèi)可以拉制數(shù)量不同的內(nèi)肋、或數(shù)量和形狀不同的內(nèi)齒、又或填充橫向雙交叉梯形擾流片。
本實用新型的有益效果是由于高效冷卻器在冷卻芯體上的空氣側(cè)冷卻片可分別采用三種不同結(jié)構(gòu)形式的冷卻片(單向斜開口冷卻片、雙向斜開口冷卻片、密錯口冷卻片)或它們不同組合的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的冷卻片，較已有技術(shù)的大錯口(錯口距大于等于8mm)鋸齒型冷卻片傳熱系數(shù)增大，從而使冷卻器整體冷卻效果提高了30％左右；同時在冷卻芯體上的油(水)通道采用無縫拉制管，其管內(nèi)根據(jù)配套的電力機車功率及冷卻器尺寸要求，拉制了數(shù)量不同的內(nèi)肋、或數(shù)量和形狀不同的內(nèi)齒、又或填充橫向雙交叉梯形擾流片，而且用一根無縫拉制管取代原冷卻器油(水)通道由橫向雙交叉梯形擾流片、兩根封條和兩張隔板，經(jīng)焊接組成的油(水)通道，大大簡化了冷卻芯體的結(jié)構(gòu)，增強了冷卻器的結(jié)構(gòu)強度和剛度，消除因焊接不好引起泄漏油(水)的隱患，提高了冷卻器的運用可靠性；此外由于油(水)通道采用無縫拉制管，使空氣側(cè)冷卻片可以直接焊于其外側(cè)管壁上，簡化了冷卻芯體的制造工藝和結(jié)構(gòu)；最后由于上、下支撐板焊接在冷卻器的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的冷卻芯體上，在上、下支撐板上各開有連接螺孔，使不同用途(如用于工作油冷卻或用于工作水冷卻)的高效冷卻器，可以根據(jù)不同型號的電力機車的不同需要，連接固定在一起，而不再使用骨架(原骨架起承重和安裝連接作用)，結(jié)構(gòu)既方便又簡單。當(dāng)然，為了在原已采用骨架結(jié)構(gòu)的電力機車上進行互換，可在不同用途的冷卻器連接組裝后，再套裝于骨架內(nèi)使用。
綜上所述，本實用新型發(fā)明的“電力機車用高效冷卻器”，由于改進了冷卻器的結(jié)構(gòu)，從而較已有技術(shù)冷卻效率更高、結(jié)構(gòu)更合理、制造更簡單、結(jié)構(gòu)強度和剛度大大提高，有效地提高了電力機車用油(水)冷卻器的傳熱性能和運用可靠性，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型發(fā)明的“電力機車用高效冷卻器”，作進一步說明。
附圖1原電力機車用冷卻器結(jié)構(gòu)頂視圖附圖2原電力機車用冷卻器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖附圖3電力機車用高效冷卻器結(jié)構(gòu)頂視圖附圖4電力機車用高效冷卻器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖附圖5單向斜開口冷卻片結(jié)構(gòu)示意圖附圖6單向斜開口冷卻片剖面示意圖附圖7雙向斜開口冷卻片結(jié)構(gòu)示意圖附圖8雙向斜開口冷卻片剖面示意圖附圖9密錯口冷卻片結(jié)構(gòu)示意圖附圖10密錯口冷卻片剖面示意圖附圖11冷卻芯體上的油(水)通道用無縫拉制管其管內(nèi)拉制了不同數(shù)量的內(nèi)肋結(jié)構(gòu)示意圖附圖12冷卻芯體上的油(水)通道用無縫拉制管其管內(nèi)拉制了不同數(shù)量和形狀的內(nèi)齒的結(jié)構(gòu)示意圖附圖13冷卻芯體上的油(水)通道用無縫拉制管其管內(nèi)填充橫向雙交叉梯形擾流片的結(jié)構(gòu)示意圖在附圖中[1]進、出油(水)管；[2]進、出油(水)道；[3]冷卻芯體；[4]封條；[5]隔板；[6]冷卻芯體的油(水)通道；[7]橫向雙交叉梯形擾流片；[8]空氣側(cè)冷卻片；[9]上、下支撐板；[10]骨架；[11]無縫拉制管；[12]連接螺孔；[13]冷卻片立肋；[14]單向斜開口冷卻片；[15]雙向斜開口冷卻片；[16]密錯口冷卻片；[17]內(nèi)肋；[18]內(nèi)齒。
具體實施方式
本實用新型發(fā)明的“電力機車用高效冷卻器”的一些實施例如附圖3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13所示。高效冷卻器由進、出油(水)管[1]、進、出油(水)道[2]、冷卻芯體[3]和上、下支撐板[9]組成。在冷卻芯體[3]中，配有空氣側(cè)冷卻片[8]和冷卻油(水)通道[6]。其空氣側(cè)冷卻片[8]可分別采用單向斜開口冷卻片[14]、雙向斜開口冷卻片[15]、密錯口冷卻片[16]或它們之間不同組合的結(jié)構(gòu)；冷卻芯體[3]內(nèi)的油(水)通道[6]采用無縫拉制管[11]；空氣側(cè)冷卻片[8]直接焊接在油(水)通道[6]的無縫拉制管[11]的外側(cè)管壁上；根據(jù)配裝的電力機車工作油(水)功率散熱要求，空氣側(cè)冷卻片[8]可以有多種實施例，其中實施例1在冷卻芯體[3]中，其空氣側(cè)冷卻片[8]采用單向斜開口冷卻片[14]冷卻(見附圖5、6)。單向斜開口冷卻片[14]在冷卻芯體[3]內(nèi)的兩個油(水)通道[6]間的冷卻片立肋[13]上，按一定規(guī)律切斷冷卻片立肋[13]，并把每段冷卻片立肋[13]扭轉(zhuǎn)成以冷卻片縱向或冷卻芯體[3]面對的冷卻空氣流動方向一定的β角，β角的大小取決于傳熱系數(shù)、冷卻芯體尺寸…………等參數(shù)，可以在0～35°范圍內(nèi)選擇。
實施例2在冷卻芯體[3]中，其空氣側(cè)冷卻片[8]采用雙向斜開口冷卻片[15](見附圖7、8)。雙向斜開口冷卻片[15]在冷卻芯體[3]內(nèi)的兩個油(水)通道[6]間的冷卻片立肋[13]上，按一定規(guī)律切斷冷卻片立肋[13]，并把每段冷卻片立肋[13]扭轉(zhuǎn)成以冷卻片縱向或冷卻芯體[3]面對的冷卻空氣流動方向一定的、相對的β角，β角的大小取決于傳熱系數(shù)、冷卻芯體尺寸…………等參數(shù)，可以在0～35°范圍內(nèi)選擇。
實施例3在冷卻芯體[3]中，其空氣側(cè)冷卻片[8]采用密錯口冷卻片[16](見附圖9、10)。密錯口冷卻片[16]的錯口距可以在2～6mm的范圍內(nèi)，根據(jù)高效冷卻器散熱功率不同進行選擇。
實施例4在冷卻芯體[3]中，根據(jù)散熱功率的不同，其一定比例數(shù)量的空氣側(cè)冷卻片[8]可選用三種冷卻片[14、15、16]中的任何一種冷卻片(如50％的空氣側(cè)冷卻片[8]選用雙向斜開口冷卻片[15])，余下部份可選用其它二種冷卻片中的任何一種冷卻片(如余下的50％的空氣側(cè)冷卻片[8]選用密錯口冷卻片[17])；或者根據(jù)需要，在三種冷卻片中，進行不同的組合；又或者可以在原已采用大錯口鋸齒型空氣側(cè)冷卻片的基礎(chǔ)上，保留一定比例的大錯口鋸齒型冷卻片，再配以不同比例的、本實用新型發(fā)明的三種冷卻片[14、15、16]中的任一種，進行不同組合，以滿足不同散熱功率的需要。
在以上的各實施例中，冷卻芯體[3]內(nèi)的油(水)通道[6]采用的無縫拉制管[11]，其管內(nèi)根據(jù)配套的電力機車功率及冷卻器尺寸，決定拉制的內(nèi)肋[17]數(shù)量(功率大則肋數(shù)多)(見附圖11)；在油(水)冷卻要求非常高的情況下，在無縫拉制管[11]內(nèi)，也可以拉制數(shù)量和形狀不同的內(nèi)齒[18](見附圖12)，或在無縫拉制管[11]內(nèi)填充橫向雙交叉梯形擾流片[7](見附圖13)?？諝鈧?cè)冷卻片[8]直接焊接在油(水)通道[6]的無縫拉制管[11]的外側(cè)管壁上。上、下支撐板[9]焊接在冷卻器的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的冷卻芯體[3]上，在上、下支撐板[9]上各開有連接螺孔[12]，當(dāng)電力機車上同時分別裝用油、水高效冷卻器時，兩個(或多個)高效冷卻器可以連接成一體進行安裝，或為互換需要而套裝于骨架內(nèi)，既方便又簡單。
權(quán)利要求1.一種電力機車用高效冷卻器，它由進、出油(水)管[1]、進、出油(水)道[2]、冷卻芯體[3]和上、下支撐板[9]組成。其特征在于在冷卻芯體[3]中，其空氣側(cè)冷卻片[8]分別采用單向斜開口冷卻片[14]、雙向斜開口冷卻片[15]、密錯口冷卻片[16]或它們之間不同組合的結(jié)構(gòu)，冷卻芯體[3]內(nèi)的油(水)通道[6]采用無縫拉制管[11]，空氣側(cè)冷卻片[8]直接焊接在油(水)通道[6]的無縫拉制管[11]的外側(cè)管壁上，上、下支撐板[9]焊接在冷卻器的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的冷卻芯體[3]上，在上、下支撐板[9]上各開有連接螺孔[12]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力機車用高效冷卻器，其特征在于在冷卻芯體[3]中，其空氣側(cè)冷卻片[8]采用的單向斜開口冷卻片[14]和雙向斜開口冷卻片[15]，在兩個油(水)通道[6]間的冷卻片立肋[13]上，按一定規(guī)律切斷冷卻片立肋[13]，并把每段冷卻片立肋[13]扭轉(zhuǎn)成以冷卻片縱向或冷卻芯體[3]面對的冷卻空氣流動方向一定的、相對的β角，采用的密錯口冷卻片[16]的錯口距為2～6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力機車用高效冷卻器，其特征在于冷卻芯體[3]的油(水)通道[6]用無縫拉制管[11]，其管內(nèi)可以拉制數(shù)量不同的內(nèi)肋[17]、或數(shù)量和形狀不同的內(nèi)齒[18]、又或填充橫向雙交叉梯形擾流片[7]。
專利摘要本實用新型設(shè)計的電力機車用高效冷卻器屬換熱技術(shù)領(lǐng)域。原電力機車用冷卻器的冷卻芯體冷卻效率低，難于滿足電力機車對其冷卻能力和可靠性的要求。本實用新型設(shè)計的高效冷卻器，在冷卻芯體中，其空氣側(cè)冷卻片分別采用單向斜開口冷卻片、雙向斜開口冷卻片、密錯口冷卻片或它們之間的不同組合結(jié)構(gòu)；冷卻芯體內(nèi)的油(水)通道采用無縫拉制管；空氣側(cè)冷卻片直接焊接在油(水)通道的無縫拉制管的外側(cè)管壁上；上、下支撐板焊接在冷卻器的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的冷卻芯體上，在上、下支撐板上各開有連接螺孔。由于本實用新型改進了冷卻器的結(jié)構(gòu)，從而有效地提高了電力機車用冷卻器的傳熱性能和運用可靠性，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號H02K9/19GK2631105SQ0321316
公開日2004年8月4日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者劉俊杰, 姜冬, 生力夫, 孔麗君, 李 權(quán) 申請人:中國北車集團大連機車研究所