用于作業機械冷卻包的加水座組件及作業機械的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種加水座組件，更具體地涉及用于作業機械冷卻包的加水座組件。本實用新型還涉及具有所述加水座組件的作業機械。
【背景技術】
[0002]在作業機械例如壓路機、液壓挖掘機、輪式裝載機、非公路卡車、輪式牽引鏟運機中，發動機工作時產生的熱量通過冷卻系統(冷卻包)中的冷卻液帶走，以避免發動機工作溫度過高以及因此導致的效率降低。為了能夠在發動機機罩內有限的安裝空間內安裝發動機散熱器，發動機散熱器不可能設計得過大，散熱面積受到限制，散熱能力很難達到所期望的水平。此外，現有的散熱器上部集水室普遍存在由于加注口與進水口之間的距離過近而導致的冷卻液經加注口泄出的問題。雖然在實用新型專利CN204984581中有公開通過具有穩壓通孔的隔板來分隔進水口和加注口，但是，在冷卻液循環系統中壓力過高的情況下仍存在冷卻液通過穩壓通孔而經加注口泄出的風險。
[0003]因此，本實用新型旨在尋求安裝空間和發動機散熱器散熱能力之間的平衡并且確保作業機械能高效安全地工作的技術方案。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在提供一種用于作業機械冷卻包的加水座組件，所述冷卻包包括發動機散熱器芯體，所述加水座組件包括:構造用于向發動機散熱器芯體內灌注冷卻液的加水座;設置在加水座頂部的壓力蓋組件，該壓力蓋組件上集成有用于灌注冷卻液的開孔;其中所述加水座包括布置在發動機散熱器芯體緊上方并限定一內部空間的殼體，該殼體的底側開口以使所述內部空間與發動機散熱器芯體中的冷卻液流路直接流體連通，所述加水座在所述內部空間設置有用于引導冷卻液向冷卻液流路流動的導流隔板，該導流隔板將所述內部空間分為兩個區域，所述兩個區域通過該導流隔板沿導流隔板的周緣的至少一部分與殼體壁形成的間隙而流體連通。
[0005]與傳統的具有上部集水室的發動機散熱器相比，利用根據本實用新型的加水座組件使得能夠省去散熱器上部集水室的設計，因此，有利于散熱器芯體散熱面積的擴展，并且同時確保散熱器芯體中限定冷卻液流路的管道都能處于有效工作狀態，有利于發動機散熱器的高效運行。此外，通過導流隔板的設置構型使得能有效避免因冷卻液經壓力蓋組件泄出而造成的冷卻液量損失。
[0006]有利地，所述加水座的側壁上連接有與發動機冷卻套流體連接的冷卻液循環管道。根據此構型，發動機散熱器中冷卻液循環流動進行散熱。此時，加水座組件可以完全代替傳統散熱器的上部集水室結構，并且使得整體結構更為緊湊。
[0007]有利地，所述導流隔板傾斜設置以將所述內部空間分成斜上方區域和斜下方區域，所述斜下方區域對應于從冷卻液循環管道流入加水座的冷卻液流的入流區域。通過此構型，將加水座內部空間基本分為動、靜兩個空間，使得能夠避免冷卻液在流入加水座時在加水座壁上沖擊而導致冷卻液飛濺到加水座上部空間。
[0008]有利地，所述導流隔板的至少一個上角部和至少一個下角部的周邊緣與加水座的壁之間存在有間隙。通過此構型，確保被導流隔板分隔的兩個空間仍然流體連通，并且有利于空氣的排出。
[0009]有利地，所述導流隔板所在平面與從冷卻液循環管道流入加水座內的冷卻液流的流動方向大致平行。通過此構型，避免了冷卻液流在導流隔板上的劇烈沖擊，但仍然能獲得對冷卻液流向散熱器芯體流動的有利引導。
[0010]有利地，壓力蓋組件設置在加水座頂部的與斜上方區域對應的區域。通過此構型，有利地避免了因冷卻液通過壓力蓋組件的泄出而導致的冷卻液量損失。
[0011]有利地，所述加水座組件包括通過管道與加水座流體連通的膨脹水壺，該管道的一端連接在壓力蓋組件上，另一端連接到膨脹水壺內。通過此構型，膨脹水壺能夠自動容納冷卻系統中多余的冷卻液量并且能夠自動補償冷卻系統中的冷卻液量不足。
[0012]有利地，膨脹水壺布置在比加水座所在高度低的位置。由此使得能夠更有效地使用發動機機罩內有限的安裝空間。
[0013]有利地，所述加水座上連接有與發動機冷卻套流體連接的通氣管。由此，避免了冷卻循環系統中因栗送夾帶有空氣的冷卻液而產生的栗損失。
[0014]根據本實用新型的另一方面，提供一種作業機械，包括冷卻包和所述用于作業機械冷卻包的加水座組件。有利地，所述作業機械為壓路機。
[0015]因此，根據本實用新型的加水座組件，實際上是利用小體積或幾乎不占據任何空間位置的加水座殼體替代了傳統發動機散熱器的上部集水室。并且通過導流隔板的設置，克服了由于冷卻液流對加水座壁的沖擊而導致的冷卻系統冷卻液量的損失。此外，根據本實用新型的加水座組件結構簡單、占據空間小、安裝和運行成本低、布置靈活。
【附圖說明】

[0016]下文將參考附圖進一步描述本實新型的實施例，在附圖中:
[0017]圖1示出根據本實用新型的帶有加水座組件的冷卻包的透視圖；
[0018]圖2示出安裝在散熱器芯體上的本實用新型加水座組件的細節圖；以及
[0019]圖3示出本實用新型加水座組件中加水座的細節立體示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參見圖1，其顯示了根據本實用新型的安裝在作業機械例如壓路機的冷卻包I上的加水座組件20。特別地，加水座組件20示出為設置在發動機例如柴油機的散熱器芯體10的頂部。加水座組件20包括:構造用于向發動機散熱器芯體內灌注冷卻液的加水座201;設置在加水座頂部的壓力蓋組件202，該壓力蓋組件上集成有用于灌注冷卻液的開孔202a;其中加水座201包括布置在發動機散熱器芯體10緊上方并限定一內部空間的殼體，該殼體的底側開口以使所述內部空間與發動機散熱器芯體中的冷卻液流路直接流體連通，所述加水座在所述內部空間設置有用于引導冷卻液向冷卻液流路流動的導流隔板203，該導流隔板將所述內部空間分為兩個區域，所述兩個區域通過該導流隔板沿導流隔板的周緣的至少一部分與殼體壁形成的間隙而流體連通。
[0021]該壓力蓋組件202用于覆蓋用于向加水座殼體內部空間加注冷卻液的開孔202a并設置有用于使加水座殼體上部空間所積攢的過量空氣排放到大氣中的閥組件。該閥組件的設置有利于確保加水座殼體內部空間中的氣壓壓力保持在正常的壓力范圍內。
[0022]在本文中，術語“上”、“上部”、“下”、“下部”是指圖1中的上方和下方。圖2中的“上下”方向構成豎直方向，與該豎直方向垂直的方向則指示“水平”方向。
[0023]在圖1和圖2所示的實施例中，冷卻包I包括發動機散熱器芯體10和與發動機散熱器芯體并排布置的風扇組件30。風扇組件構造用于使冷的空氣流動經過發動機散熱器芯體10以從發動機散熱器芯體的管道(S卩，冷卻液流路)中流動的冷卻液帶走熱量。加水座殼體固定設置在發動機散熱器芯體的頂部表面上。加水座的殼體由于體積小，可以靈活布置而不會受到過多的空間限制。由此，可以有利地利用可用空間，使得整個冷卻包結構更緊湊。
[0024]有利地，如圖3所示，加水座的側壁上連接有與發動機冷卻套(未示出)流體連接的冷卻液循環管道40。來自發動機冷卻套的冷卻液經該冷卻液循環管道40流入到加水座10內，接著進入到發動機散熱器芯體并在其中與冷的空氣流進行熱交換，之后從發動機散熱器芯體流出并回到發動機冷卻套中與發動機的發熱部件進行熱交換，從而帶走發動機因運行而產生的熱并使其降低到可接受的溫度水平。
[0025]在一具體實施例中，導流隔板203傾斜設置以將所述內部空間分成斜上方區域和斜下方區域，所述斜下方區域對應于從冷卻液循環管道40流入加水座201的冷卻液流的入流區域。由此，加水座內部空間基本被分為動、靜兩個空間，使得能夠避免冷卻液在流入加水座時在加水座壁上沖擊而導致加水座內部空間的冷卻液流的急劇翻滾，因此有利于加水座內冷卻液中空氣的分離和排出，同時避免部分冷卻液流被帶出加水座而造成冷卻液量的損失。
[0026]導流隔板203通過其部分周緣與加水座內壁的焊接而固定支承在加水座內，此外，有利地，導流隔板的至少一個上角部和至少一個下角部的周邊緣與加水座的壁之間存在有間隙。該間隙可以通過導流隔板的角部的斜切或通過加水座側壁的特定構型例如凹槽來形成。通過該間隙，實現加水座內的被導流隔板分隔的兩個空間仍然流體連通。此外，由于在導流隔板的角部區域冷卻液流具有較小的湍流指數，也就是說，加水座內的被導流隔板分隔的兩個空間之間的流體連通基本以小的流速來進行，從而更有利于空氣的排出。
[0027I參照圖1和2所示，導流隔板203所在平面與從冷卻液循環管道40流入加水座內的冷卻液流的流動方向大致平行。從冷卻液循環管道流入加水座內的冷卻液流基本被約束在導流隔板下方的空間內翻滾，避免或減少對位于導流隔板上方空間內流體的干擾。有利地，壓力蓋組件202設置在加水座頂部的與斜上方區域對應的區域。通過此構型，有利地實現了導流隔板203對冷卻液流的引導作用，使得冷卻液流在到達斜上方區域時速度大大減小，避免了因冷卻液通過壓力蓋組件的泄出而導致的冷卻液量損失。
[0028]回到圖2所示的實施例，加水座組件還包括通過管道50與加水座流體連通的膨脹水壺60，該管道的一端連接在壓力蓋組件202上，另一端連接到膨脹水壺60內。膨脹水壺的設置使得冷卻系統中的冷卻液量能夠隨著發動機運行工況的變化而變化，即能夠容納冷卻液由常溫變到工作溫度時因體積膨脹而溢出的多余量，也能在冷卻液溫度降低時將冷卻液流補償到冷卻液循環系統中。有利地，膨脹水壺布置在比加水座所在高度低的位置，這樣能避免發動機機罩設計得過高并使得能夠擴大操作人員的視野范圍。
[0029]尤其參照圖2和圖3，在加水座上連接有與與發動機冷卻套流體連接的通氣管70。該通氣管有利地設置在加水座側壁上的靠近頂部的區域，便于空氣從冷卻液流中分離和排出。雖然圖中示出通氣管設置在加水座側壁的與斜下方區域對應的區域，但是，本領域技術人員容易想到，通氣管也可設置在加水座側壁的與斜上方區域對應的區域。
[0030]工業實用性
[0031]本實用新型可應用于各種帶有冷卻包的作業機械——其中，有調節冷卻包所在的冷卻系統循環回路中冷卻液的壓力以及冷卻液量的需要。所公開的加水座組件使得能夠快速地補充冷卻液并確保發動機散熱器始終具有足量的冷卻液在其中流動，因此避免散熱器的提前熱疲勞失效。此外，加水座組件可直接用于現有的作業機械的改裝，改裝成本低。
[0032]下面對本實用新型的加水座組件的組裝和工作原理進行說明。
[0033]首先，根據可用空間的具體位置要求，組裝焊接有導流隔板203的加水座組件20，使得加水座組件的加水座殼體通過位于其底部的開口與發動機散熱器芯體10中的冷卻液流路保持液體連通。將壓力蓋組件202安裝到加水座的頂部上預定的位置處，在壓力蓋組件上連接一管道50并使該管道與膨脹水壺60連通。之后，將與發動機冷卻套連接的冷卻液循環管道40連接到加水座側壁上預定的位置處，并將通氣管70連接在發動機冷卻套和加水座之間，實現發動機冷卻套和加水座之間的流體連通。
[0034]來自發動機冷卻套的冷卻液(例如為熱的冷卻液)進入到加水座的內部空間，由于導流隔板203的作用，冷卻液流速減緩，并改變流動方向而進入到發動機散熱芯體的冷卻液流路中、流經散熱器芯體并從下部集水室流出而進入到冷卻液循環回路的其他部分。當發熱部件溫度升高時，冷卻液循環回路中的液體受熱膨脹，因此，加水座201內的壓力升高，當壓力升高到一定的程度時，壓力蓋組件202的閥門打開使得過多的冷卻液會管道流入到膨脹水壺60，由此避免了在冷卻液循環回路中因受熱膨脹的流體而導致的過高壓力。同時，加水座內排出的空氣被推送到膨脹水壺內。當冷卻液溫度降低，例如當發動機停止運行時，加水座內由于冷卻收縮的原理而出現液位下降，此時，加水座201內的液面上方空間基于處于真空，由于虹吸作用，冷卻液可被從膨脹壺60中抽吸進入到加水座201內以補充冷卻液量，始終保持發動機散熱器芯體的各冷卻液流路和加水座的充盈狀態。
[0035]此外，壓力蓋組件上設置的用于加注冷卻液的開孔202a用于在冷卻液遇冷收縮或冷卻液循環回路例如因泄漏而導致的流量過小的情況下加注冷卻液，從而使得可以有利地根據作業機械上的發熱部件所需的冷負荷來實時調節，并且能夠快速地補充冷卻液，防止散熱器中因流量過小而出現的流動分布不均并因此防止散熱器提前熱疲勞失效。另外由于導流隔板203的導流和分隔作用，通過開孔加注的冷卻液會平緩地進入到加水座的底部開口所在區域，減少了被夾帶進入到發動機散熱器芯體中的空氣量。
[0036]各種作業機械例如壓路機、挖掘機、裝載機、平地機、推土機、非公路卡車、輪式牽引鏟運機等都可受益于本文所公開的內容。本實用新型尤其適用于具有柴油發動機的壓路機。
[0037]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并不用于限制本實用新型，對本領域的技術人員而言，可以在不偏離本實用新型的范圍的情況下對本實用新型的裝置做出多種改良和變型。本領域的技術人員通過考慮本說明書中公開的內容也可得到其它實施例。本說明書和示例僅應被視為示例性的，
[0038]本實用新型的真實范圍由所附權利要求以及等同方案限定。
【主權項】
1.一種用于作業機械冷卻包的加水座組件，所述冷卻包包括發動機散熱器芯體，所述加水座組件包括:構造用于向發動機散熱器芯體內灌注冷卻液的加水座;設置在加水座頂部的壓力蓋組件，該壓力蓋組件上集成有用于灌注冷卻液的開孔;其中所述加水座包括布置在發動機散熱器芯體緊上方并限定一內部空間的殼體，該殼體的底側開口以使所述內部空間與發動機散熱器芯體中的冷卻液流路直接流體連通，所述加水座在所述內部空間設置有用于引導冷卻液向冷卻液流路流動的導流隔板，該導流隔板將所述內部空間分為兩個區域，所述兩個區域通過該導流隔板沿導流隔板的周緣的至少一部分與殼體壁形成的間隙而流體連通。2.根據權利要求1所述的加水座組件，其特征在于，所述加水座的側壁上連接有與發動機冷卻套流體連接的冷卻液循環管道。3.根據權利要求2所述的加水座組件，其特征在于，所述導流隔板傾斜設置以將所述內部空間分成斜上方區域和斜下方區域，所述斜下方區域對應于從冷卻液循環管道流入加水座的冷卻液流的入流區域。4.根據權利要求3所述的加水座組件，其特征在于，所述導流隔板的至少一個上角部和至少一個下角部的周邊緣與加水座的壁之間存在有間隙。5.根據權利要求3或4所述的加水座組件，其特征在于，所述導流隔板所在平面與從冷卻液循環管道流入加水座內的冷卻液流的流動方向大致平行。6.根據權利要求3或4所述的加水座組件，其特征在于，壓力蓋組件設置在加水座頂部的與斜上方區域對應的區域。7.根據權利要求1-4之一所述的加水座組件，其特征在于，所述加水座組件包括通過管道與加水座流體連通的膨脹水壺，該管道的一端連接在壓力蓋組件上，另一端連接到膨脹水壺內。8.根據權利要求7所述的加水座組件，其特征在于，膨脹水壺布置在比加水座所在高度低的位置。9.根據權利要求1-4之一所述的加水座組件，其特征在于，所述加水座上連接有與發動機冷卻套流體連接的通氣管。10.—種作業機械，包括冷卻包和用于該冷卻包的根據權利要求1-9中任一項所述的加水座組件。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于作業機械冷卻包的加水座組件，包括：構造用于向發動機散熱器芯體內灌注冷卻液的加水座；設置在加水座頂部的壓力蓋組件，該壓力蓋組件上集成有用于灌注冷卻液的開孔；其中所述加水座包括布置在發動機散熱器芯體緊上方并限定一內部空間的殼體，該殼體的底側開口以使所述內部空間與發動機散熱器芯體中的冷卻液流路直接流體連通，所述加水座在所述內部空間設置有用于引導冷卻液向冷卻液流路流動的導流隔板，該導流隔板將所述內部空間分為兩個區域，所述兩個區域通過該導流隔板沿導流隔板的周緣的至少一部分與殼體壁形成的間隙而流體連通。本實用新型還涉及一種作業機械，包括冷卻包和所述的加水座組件。
【IPC分類】F01P11/00
【公開號】CN205387970
【申請號】CN201620221268
【發明人】惠學磊, 高繼偉, 周游, 李會峰
【申請人】卡特彼勒（青州）有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年3月22日