專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)的渦后膨脹節(jié)的主要作用是彌補(bǔ)排氣系統(tǒng)零件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的熱膨脹伸長(zhǎng)量，以增強(qiáng)排氣系統(tǒng)零件的可靠性。現(xiàn)有技術(shù)的膨脹節(jié)是采用厚度為0. 3mm Imm的雙層不銹鋼環(huán)形波紋管，在環(huán)形波紋管兩端焊接壁厚大于IOmm的法蘭，通過法蘭由螺栓與前后段的排氣系統(tǒng)零件聯(lián)接。前后段的排氣系統(tǒng)零件在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程或由低工況轉(zhuǎn)向高工況過程中，排氣溫度升高，前后段的排氣系統(tǒng)零件受熱膨脹伸長(zhǎng)，膨脹節(jié)受到軸向上的壓力，環(huán)形波被壓縮，膨脹節(jié)變短；發(fā)動(dòng)機(jī)由高工況向低工況轉(zhuǎn)變或停機(jī)過程中，隨著排氣溫度的降低，前后段的排氣系統(tǒng)零件縮短，膨脹節(jié)受到軸向上的壓力減小，環(huán)形波膨脹，膨脹節(jié)伸長(zhǎng)。這種波紋管的軸向伸長(zhǎng)量和壓縮量是受壓波的數(shù)量和壓波尺寸的限制(即要到達(dá)到彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)零件受熱伸長(zhǎng)所需的壓縮量，需要不少于10波的波紋管)。而且，這種膨脹節(jié)只能在軸向力的作用下伸長(zhǎng)或縮短，不能承受徑向力，但是在柴油機(jī)實(shí)際使用過程中，由于裝配和發(fā)動(dòng)機(jī)身的振動(dòng)原因，膨脹節(jié)會(huì)受到一定量的徑向力，導(dǎo)致波紋管與法蘭的焊接處等應(yīng)力集中處出現(xiàn)裂紋或直接斷裂，市場(chǎng)上有很多這方面故障的反饋。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，不僅軸向伸縮量大，而且還能承受一定的徑向力，可以徑向折彎10°，大大提高了膨脹節(jié)的可靠性。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，由伸縮管、設(shè)在伸縮管兩端的法蘭、設(shè)在法蘭和伸縮管之間的連接件構(gòu)成，該伸縮管為雙扣咬合式波紋管，該連接件包括有內(nèi)圈和外圈，該內(nèi)圈為一金屬管，該內(nèi)圈一端與法蘭垂直固定連接，另一端連接在伸縮管端部的內(nèi)表面，該外圈為一金屬管，該外圈套接在伸縮管端部的外表面并與內(nèi)圈外表面固定連接，該伸縮管端部緊固夾持于所述內(nèi)圈、外圈之間。作為上述方案的進(jìn)一步說明優(yōu)選地，所述雙扣咬合式波紋管由兩節(jié)以上的單元管咬合連接構(gòu)成，該單元管為一個(gè)二階管，該二階管直徑較大一側(cè)的端部設(shè)有外扣，該二階管直徑較小一側(cè)的端部設(shè)有內(nèi)扣，該單元管的外扣與相鄰單元管的內(nèi)扣扣合且形成可滑動(dòng)連接。優(yōu)選地，所述外扣由內(nèi)翻邊和內(nèi)滑層構(gòu)成，該內(nèi)翻邊由所述單元管直徑較大一側(cè)的端部沿其徑向朝向軸心延伸構(gòu)成，該內(nèi)滑層由該內(nèi)翻邊端部沿所述單元管軸向并朝向該單元管直徑較小一側(cè)延伸構(gòu)成。優(yōu)選地，所述內(nèi)扣由外翻邊和外滑層構(gòu)成，該外翻邊由所述單元管直徑較小一側(cè)的端部沿其徑向背向軸心延伸構(gòu)成，該外滑層由該外翻邊端部沿所述單元管軸向并朝向該單元管直徑較大一側(cè)延伸構(gòu)成。[0009]優(yōu)選地，所述內(nèi)翻邊和外翻邊寬度不小于所述單元管管壁厚度的三倍。優(yōu)選地，所述內(nèi)滑層的寬度不大于該內(nèi)滑層端部與所述單元管的臺(tái)階之間距離的二倍。優(yōu)選地，所述外滑層的寬度不大于該外滑層端部與所述單元管的臺(tái)階之間距離的二倍。優(yōu)選地，所述法蘭中部設(shè)有圓孔，該圓孔的直徑不大于該內(nèi)圈的外徑，在該法蘭上還設(shè)有兩個(gè)以上的安裝孔。優(yōu)選地，所述內(nèi)圈一端垂直焊接在法蘭上，另一端過渡配合插接在伸縮管端部的內(nèi)表面，所述外圈過渡配合套接在伸縮管端部的外表面，該外圈外側(cè)的端部與伸縮管的端部齊平，并通過焊接將外圈端部、伸縮管端部焊接在內(nèi)圈外表面上。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案所能達(dá)到的有益效果是1.本實(shí)用新型采用雙扣咬合式波紋管作為膨脹節(jié)的伸縮管，該雙扣咬合式波紋管不僅軸向伸縮量大，而且還能承受一定的徑向力，可以徑向折彎多達(dá)10°，大大增加了膨脹節(jié)工作時(shí)的可靠性。2.本實(shí)用新型在伸縮管兩端均設(shè)有固定連接用的內(nèi)圈和外圈，該內(nèi)圈連接在伸縮管內(nèi)表面，該外圈套接在伸縮管外表面，再通過焊接將外圈、伸縮管、內(nèi)圈焊接在一起，這種連接方式能承受較大的軸向力和徑向力，連接牢固可靠，有效減少了焊接處出現(xiàn)裂紋或直接斷裂的概率。

圖1是本實(shí)用新型的局部剖視示意圖；圖2是圖1中局部放大圖A的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的單個(gè)單元管縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型兩個(gè)單元管在伸長(zhǎng)狀態(tài)下連接示意圖；圖5是本實(shí)用新型的法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-伸縮管，2-法蘭，3-內(nèi)圈，4-外圈，5-內(nèi)翻邊，6-內(nèi)滑層，7-外翻邊，8-外滑層， 9-臺(tái)階，10-外扣，11-內(nèi)扣，12-單元管。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和功能，
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。圖1是本實(shí)用新型的半剖視示意圖，如圖中所示，本實(shí)用新型由伸縮管1、設(shè)在伸縮管1兩端的法蘭2、設(shè)在法蘭2和伸縮管1之間的連接件構(gòu)成，該伸縮管1為雙扣咬合式不銹鋼波紋管，該連接件包括有內(nèi)圈3和外圈4，該內(nèi)圈3為厚度2. 5mm Q235-A鋼圈，該內(nèi)圈3 —端垂直焊接在法蘭2上，另一端過渡配合插接在伸縮管1內(nèi)表面，該外圈4是厚度為 2mm Q235-A鋼圈，該外圈4過渡配合套接在伸縮管1外表面，且該外圈4靠近伸縮管1端部的一端與伸縮管1的端部齊平，并通過焊接將外圈4端部、伸縮管1端部焊接在內(nèi)圈3外表面上。[0026]圖2是圖1中局部放大圖A的示意圖，如圖中所示，該雙扣咬合式不銹鋼波紋管由兩節(jié)以上的單元管12咬合連接構(gòu)成，該單元管12為一個(gè)二階管，該二階管直徑較大一側(cè)的端部設(shè)有外扣10，該二階管直徑較小一側(cè)的端部設(shè)有內(nèi)扣11，該單元管12的外扣10與相鄰單元管的內(nèi)扣11扣合且形成可滑動(dòng)連接。圖3是本實(shí)用新型單個(gè)單元管12的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖中所示，每個(gè)單元管 12兩端分別設(shè)有外扣10和內(nèi)扣11，該外扣10由內(nèi)翻邊5和內(nèi)滑層6構(gòu)成，該內(nèi)翻邊5由所述單元管12直徑較大一側(cè)的端部沿其徑向朝向軸心延伸構(gòu)成，該內(nèi)滑層6由該內(nèi)翻邊5 端部沿所述單元管12軸向并朝向該單元管12直徑較小一側(cè)延伸構(gòu)成；該內(nèi)扣11由外翻邊 7和外滑層8構(gòu)成，該外翻邊7由所述單元管12直徑較小一側(cè)的端部沿其徑向背向軸心延伸構(gòu)成，該外滑層8由該外翻邊7端部沿所述單元管12軸向并朝向該單元管12直徑較大一例延伸構(gòu)成。其中，內(nèi)翻邊5和外翻邊7寬度均為單元管12管壁厚度的三倍，因此內(nèi)滑層6上表面與管壁內(nèi)表面之間形成一個(gè)管壁厚度的空腔，外滑層8下表面與管壁外表面之間形成一個(gè)管壁厚度的空腔；內(nèi)滑層6的寬度等于該內(nèi)滑層6端部與所述單元管12的臺(tái)階 9之間距離的二倍，外滑層8的寬度等于該外滑層8端部與所述單元管12的臺(tái)階9之間距離的二倍。圖4是本實(shí)用新型兩個(gè)單元管在伸長(zhǎng)狀態(tài)下連接示意圖，如圖中所示，一個(gè)單元管12上內(nèi)扣11的外滑層8與相鄰單元管的外扣10上的空腔配合，并形成可沿單元管12軸向滑動(dòng)的配合連接，其中A為兩個(gè)單元管之間的最大伸縮量，本實(shí)施例中，A為1mm。這樣， 既能保證兩個(gè)單元管咬合扣接后的伸縮量，又能保證兩個(gè)單元管咬合扣接后的密封性能。圖5是本實(shí)用新型的法蘭2的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖中所示，該法蘭2為厚度15mm Q235-A正方形鋼板，在法蘭2中部設(shè)有圓孔，該圓孔的直徑略大于連接件內(nèi)圈3的外徑，以便于安裝焊接，在該法蘭2的四角還設(shè)有四個(gè)安裝孔，該法蘭2通過安裝孔，由螺釘連接在發(fā)動(dòng)機(jī)上。本實(shí)用新型在裝配時(shí)需要拉長(zhǎng)再裝配，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程或由低工況轉(zhuǎn)向高工況過程中，排氣溫度升高，本實(shí)用新型前后段的排氣系統(tǒng)零件受熱膨脹伸長(zhǎng)，因此本實(shí)用新型受軸向壓縮力，使伸縮管1長(zhǎng)度變短；在發(fā)動(dòng)機(jī)由高工況向低工況轉(zhuǎn)變或停機(jī)過程中，隨著排氣溫度的降低，本實(shí)用新型前后段的排氣系統(tǒng)零件冷卻并縮短，因此本實(shí)用新型受到軸向上拉力，使伸縮管1長(zhǎng)度被拉長(zhǎng)；若因裝配和發(fā)動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng)導(dǎo)致本實(shí)用新型受到徑向力時(shí)，本實(shí)用新型因?yàn)椴捎秒p扣咬合式不銹鋼波紋管作為伸縮管1，因此可以在繞軸線 10°范圍內(nèi)彎曲，以保證在受到徑向力時(shí)的可靠性。本實(shí)用新型上述實(shí)施例和附圖所示僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之一，并不能以此局限本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型精髓的條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做的任何變動(dòng)，都屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，由伸縮管、設(shè)在伸縮管兩端的法蘭、設(shè)在法蘭和伸縮管之間的連接件構(gòu)成，該伸縮管為雙扣咬合式波紋管，該連接件包括有內(nèi)圈和外圈，該內(nèi)圈為一金屬管，該內(nèi)圈一端與法蘭垂直固定連接，另一端連接在伸縮管端部的內(nèi)表面，該外圈為一金屬管，該外圈套接在伸縮管端部的外表面并與內(nèi)圈外表面固定連接，該伸縮管端部緊固夾持于所述內(nèi)圈、外圈之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述雙扣咬合式波紋管由兩節(jié)以上的單元管咬合連接構(gòu)成，該單元管為一個(gè)二階管，該二階管直徑較大一側(cè)的端部設(shè)有外扣，該二階管直徑較小一例的端部設(shè)有內(nèi)扣，該單元管的外扣與相鄰單元管的內(nèi)扣扣合且形成可滑動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述外扣由內(nèi)翻邊和內(nèi)滑層構(gòu)成，該內(nèi)翻邊由所述單元管直徑較大一例的端部沿其徑向朝向軸心延伸構(gòu)成，該內(nèi)滑層由該內(nèi)翻邊端部沿所述單元管軸向并朝向該單元管直徑較小一側(cè)延伸構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述內(nèi)扣由外翻邊和外滑層構(gòu)成，該外翻邊由所述單元管直徑較小一側(cè)的端部沿其徑向背向軸心延伸構(gòu)成，該外滑層由該外翻邊端部沿所述單元管軸向并朝向該單元管直徑較大一側(cè)延伸構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述內(nèi)翻邊和外翻邊寬度不小于所述單元管管壁厚度的三倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述內(nèi)滑層的寬度不大于該內(nèi)滑層端部與所述單元管的臺(tái)階之間距離的二倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述外滑層的寬度不大于該外滑層端部與所述單元管的臺(tái)階之間距離的二倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述法蘭中部設(shè)有圓孔， 該圓孔的直徑不大于該內(nèi)圈的外徑，在該法蘭上還設(shè)有兩個(gè)以上的安裝孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，所述內(nèi)圈一端垂直焊接在法蘭上，另一端過渡配合插接在伸縮管端部的內(nèi)表面，所述外圈過渡配合套接在伸縮管端部的外表面，該外圈外側(cè)的端部與伸縮管的端部齊平，并通過焊接將外圈端部、伸縮管端部焊接在內(nèi)圈外表面上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后膨脹節(jié)，其特征在于，由伸縮管、設(shè)在伸縮管兩端的法蘭、設(shè)在法蘭和伸縮管之間的連接件構(gòu)成，該伸縮管為雙扣咬合式波紋管，該連接件包括有內(nèi)圈和外圈，該內(nèi)圈為一金屬管，該內(nèi)圈一端與法蘭垂直固定連接，另一端連接在伸縮管端部的內(nèi)表面，該外圈為一金屬管，該外圈套接在伸縮管端部的外表面并與內(nèi)圈外表面固定連接，該伸縮管端部緊固夾持與所述內(nèi)圈、外圈之間。本實(shí)用新型不僅軸向伸縮量大，而且還能承受一定的徑向力，可以徑向折彎10°，大大提高了膨脹節(jié)的可靠性。
文檔編號(hào)F01N13/08GK202012389SQ20112007110
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者李國(guó)紅, 潘嗣, 王志剛, 王曉輝, 覃星念 申請(qǐng)人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司