[发明专利]一种铸造壳体式的EGR冷却器

说明书

本发明涉及一种铸造壳体式的EGR冷却器，包括：进气接头与带有波纹管和套管的伸缩结构连接，伸缩结构外圆周与输入端法兰盖固定连接，输入端法兰盖通过输入端密封垫与铸造的管壳一端螺栓连接，管壳的另一端通过输出端密封圈与固定结构和带有输出管接头的输出端法兰盖螺栓连接；伸缩结构与管束一端的管板焊接连接，管束的另一端管板与固定结构焊接连接。本发明管束的一端设置固定结构，另一端设置伸缩结构解决了管壳与管束之间由于热胀冷缩形成的错动，在伸缩结构中利用双层波纹管的柔性结构，对换热芯体进行轴向位移补偿，降低热胀冷缩对换热芯体的影响，双层波纹管放置在进气端，结合壳体进水口结构，增大水流流动空间，保证水流流动均匀性。

技术领域

本发明涉及一种铸造壳体式的EGR冷却器，是一种机械设备的辅助装置，是一种汽车发动机的再循环系统的冷却器。

背景技术

随着汽车排放标准的不断升级，废气再循环系统已经广泛的应用到重型柴油、天然气发动机上，相对与轻型发动机，中、重型发动机废气流量大，温度高，考虑到重型发动机的高振动、高热冲击引起的热阻冷缩作用以及内部沸腾风险，EGR冷却器需要具备高性能、高可靠性。

（1）现有技术的冷却器的冷却液多数在高温废气流通区直接与管束进行热交换，气侧温度高达800℃，如若存在局部冷却液分配不均的情况，容易产生水流死区，影响气液热交换，液侧产生模态沸腾，换热管束表面持续干烧，管束壁面产生热裂纹失效。

（2）现有技术的冷却器的管束支撑方式多数采用管间支撑的方式，即管束间增加水道翅片结构做管束间支撑，但是对于重型冷却器来说，管束长度一般会超过600mm，过长的管束中间无与壳体的辅助支撑结构，内部管束的固有频率会相对较低，对于发动机长时间的振动、热冲击引起的热胀冷缩应力的影响，容易发生可靠性问题（尤其在端部产生结构失效），容易发生共振。

（3）为了应对管束轴向的位移以及对管束径向主支撑，目前现有方案多数采用O型圈+端部接头结构，一方面采用O型圈密封，另一方面利用端部接头对管束进行支撑，这种方式对于O型圈的可靠性要求很高，对O型圈长时间挤压磨损，O型圈容易失效。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种铸造壳体式的EGR冷却器。所述的冷却器为应对铸造管壳与板材制作的管束之间的错动应力，采用在管壳内连接管与管束刚性连接的部位设计为长方向的产生错动的结构，以消除由于管壳与管束热胀冷缩不均匀产生错动的破坏应力，实现不用铜材的铸造管壳，有效的提高换热器的整体刚性。所述的冷却器管壳采用铸造壳体，为应对热冲击对管束的热胀冷缩应力的影响，同时还能弹性补偿管束径向的变形，在管束径向方向上起到辅助支撑的作用，提高管束整体的可靠性，伸缩结构的设计在管束的径向方向上起到主支撑的作用，伸缩结构中的波纹管设计，能够改善冷却液的流动，增大水流空间，降低高温端局部热沸腾风险，避免因热沸腾的影响，管束壁面干烧，从而产生裂纹。

本发明的目的是这样实现的：一种铸造壳体式的EGR冷却器，包括：进气接头，所述的进气接头与带有波纹管和套管的双层伸缩结构连接，所述的伸缩结构外圆周与输入端法兰盖固定连接，所述的输入端法兰盖通过输入端密封垫与铸造的管壳一端螺栓连接，所述管壳的另一端通过输出端密封圈与固定结构和带有输出管接头的输出端法兰盖螺栓连接；所述的伸缩结构与管束一端的管板焊接连接，所述管束的另一端管板与固定结构焊接连接。

进一步的，所述的伸缩结构包括：缩口管，所述的缩口管大端与进气接头焊接连接，所述的缩口管小端外圆面固定有滑环，所述的滑环的外圆面与滑动管内圆面滑动连接，所述的滑动管设有带扩口的扩散段，所述的扩散段与管束的管板焊接连接。

进一步的，所述的滑环是陶瓷环。

进一步的，所述的滑动管的外圆面以及换热管束中间部位设有滑动支撑机构。

进一步的，所述的滑动支撑机构为弓形弹片，所述的弓形弹片的两端与滑动管外圆面或管束中间部位固定连接，所述弓形弹片的弓背顶在管壳内壁上。