一种分段式排气管接口处密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分段式排气管接口处密封结构，包括前段排气管、后段排气管和将二者连接为一体的中间排气管，前段排气管和后段排气管的端部设有第一密封环槽，第一密封环槽内安装有与环槽内壁接触的第一密封环和第二密封环，第一密封环和第二密封环之间安装有第一弹性撑环，弹性撑环可实现轴向密封，由于弹性撑环的轴向可收缩性，防止密封环卡滞，每个密封环的接口处均为斜面，每个密封环的上下折角处均与斜面的倾斜角度相同，上下折角与斜面配合，缩小接口处的尺寸，从而使密封环接口处间隙大幅减小，密封能力提升，各密封环自由状态下外径大于中间排气管内径，实现径向密封，本实用新型专利技术结构简单，密封效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种分段式排气管接口处密封结构
[0001 ] 本技术涉及一种分段式排气管接口处密封结构。
技术介绍
在多缸发动机应用上，整体排气管无法有效释放工作时的热应力，会引起变形、损坏排气管垫片等故障，从而被分段式排气管取代。以六缸机为例，常见的有两段式排气管和三段式排气管。图1为六缸机三段式排气管分解示意图。图1中两端为前后排气管，中间为中间排气管，两端排气管管口装配时插入中间排气管两端管口，构成排气管接口处结构。 排气管工作时会受到高温排气加热作用，柴油机排气管最高温度区域高达700°C以上。现代柴油机多为增压柴油机，增压器安装在排气管上，工作时增压器和发动机间会产生相对振动。因此排气管不仅会受到高温的影响还会受到增压器排气管管路振动的影响。 为了满足壳可装配性，分段式排气管的接口间设计为间隙配合，间隙过大，会带来较严重的漏气后果，必须配合密封结构实现密封；间隙过小，不仅难以装配，而且管口间容易烧结，恶化排气管受力状态，引起排气管垫片错位、排气管裂纹等诸多问题。 目前排气管接口处的密封方式，常见的有以下两种:一种是密封环密封，这种密封方式由于排气压力并不高，很难将密封环紧压在密封环槽侧壁上。另外，考虑可装配性和加工误差以及工作时密封环振动可调节能力，环槽宽度会比两道密封环压紧厚度大一些，因此造成密封环与环槽侧壁无法有效贴合，无法实现轴向有效密封。为了防止密封环烧结和减少密封环间和密封环与环槽侧壁间的摩擦系数，密封环上常设计有涂层。在工作时，由于高温的作用，排气管接口、密封环会受热膨胀和热变形，导致密封环卡滞，使其丧失振动调节能力，引起径向密封失效，造成漏气。另外，涂层选用不当，在高温时会变质膨胀，加速密封环卡滞。漏气量大、密封环卡滞是该密封方式常见的两种故障模式。另一种是热胀密封，采用热胀方式密封的排气管管口尺寸必须严格控制，不同发动机，使用不同排气管材料，则管口尺寸必须相应调整。另外热胀式接口的径向间隙较小，装配时较困难。该种密封方式常见的失效模型是排气管接口处烧结，接口烧结严重的排气管类似整体式排气管，将会带来各种问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供了一种密封效果好、能避免密封环卡滞现象、可应用于高温振动状态的分段式排气管接口处密封结构。 为了解决上述技术问题，本技术包括前段排气管、后段排气管和将二者连接为一体的中间排气管，所述前段排气管和后段排气管的端部设有第一密封环槽，第一密封环槽内安装有与环槽内壁接触的第一密封环和第二密封环，所述第一密封环和第二密封环之间安装有第一弹性撑环。 所述前段排气管和后段排气管的端部自内向外设有与第一密封环槽间隔设置的第二密封环槽，所述第二密封环槽内安装有与环槽内壁接触的第三密封环和第四密封环，所述第三密封环和第四密封环之间安装有第二弹性撑环。 所述每个密封环的接口处均为斜面，所述每个密封环接口处的斜面与密封环折角斜度一致。 所述第一密封环和第二密封环的两接口处交错安装；所述第三密封环和第四密封环的两接口处交错安装。 所述各密封环的外径大于中间排气管的内径。 与现有技术相比本技术具有以下优点:密封环槽内安装有两个密封环，两个密封环之间安装有弹性撑环，可实现轴向密封，由于弹性撑环的轴向可收缩性，因此可防止密封环卡滞，可有效应用于高温振动状态；每个密封环的接口处均为斜面，每个密封环的上下折角处均与斜面的倾斜角度相同，每个密封环的上下折角与斜面配合，缩小接口处的尺寸，从而使密封环接口处间隙大幅减小，密封能力显著提升；各密封环的外径大于中间排气管的内径，实现排气管的径向密封，而且本技术结构简单，使用方便，具有迷宫式密封特点，适用排气管接口处高温、振动的工作环境。 【附图说明】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明: 图1是三段式排气管分解示意图； 图2是前后排气管与中间排气管的连接关系图； 图3是密封环、弹性撑环与密封环槽的装配示意图； 图4是弹性撑环的结构示意图； 图5是密封环的自由状态图； 图6是密封环的压缩状态图。 【具体实施方式】 参照附图，以三段式排气管为例，该分段式排气管接口处密封结构包括前段排气管1、后段排气管3和将二者连接为一体的中间排气管2，前段排气管I和后段排气管3的端部设有第一密封环槽4，第一密封环槽4内安装有与环槽内壁接触的第一密封环6和第二密封环7，第一密封环6和第二密封环7之间安装有第一弹性撑环9 ;前端排气管I和后段排气管3的端部自内向外设有与第一密封环槽4间隔设置的第二密封环槽5，第二密封环槽5内安装有与环槽内壁接触的第三密封环8和第四密封环10，第三密封环8和第四密封环10之间安装有第二弹性撑环11。本实施例中所述的弹性撑环在径向平面上的投影呈波形，且弹性撑环上设有缺口，弹性撑环安装在两个密封环之间，弹性撑环的弹性使其两侧部的密封环压紧两侧环槽壁，有效实现轴向密封。各密封环的外径大于中间排气管2的内径，密封环受径向挤压时会弹性径向收缩。因此，装配后，多道密封环会紧贴中间排气管2外接口壁面，形成径向密封。 [0021 ] 本技术以两个密封环、一个弹性撑环、一个环槽为一个密封单位。为加强密封效果，可使用多个单位密封。本技术可用于多段排气管的接口位置，如两段、三段式排气管等。 当排气压力大于弹性撑环轴向推力时，第四密封环10右壁会与第二密封环槽5右壁分离，第二弹性撑环11呈压缩状态，排气会沿两壁间隙间流入密封环8、10与第二密封环槽5形成的内腔，从第三密封环8左侧接口溢出，当排气流至第二密封环7右侧接口时，经历一次膨胀，压力会有较大损失，不足以克服后第一弹性撑环9的轴向力，排气只能从第二密封环7右侧接口进入到密封环6、7与第一密封环槽4形成的内腔，再次经历膨胀，能量和压力减弱，最后从第一密封环6左侧接口溢出。本实施例中每个密封环的接口处均为斜面，接口处的斜面与每个密封环的上下折角处的斜度一致，每个密封环的上下折角与斜面配合，从而使密封环接口处间隙大幅减小，密封能力显著提升。 利用弹性撑环轴向可收缩性，可以防止密封环卡滞，从而防止密封失效，而且可有效应用于高温振动状态。 当排气压力小于弹性撑环轴向推力时，第四密封环10右壁与第二密封环槽5右壁仍然贴合，排气只能从第四密封环10右侧接口进入密封环8、10与第二密封环槽5形成的内腔，从第三密封环8左侧接口流出，流经密封环7、8和排气管1、2形成的内腔后，从第二密封环7右侧接口进入密封环6、7与第一密封环槽4形成的内腔，最后从第一密封环6左侧接口溢出。本实施例中，密封环6、7接口错开较大角度、密封环7、8接口错开较大角度、密封环8、10接口错开较大角度，以保证排气流经三个内腔，发生充分膨胀后再流出。排气经历三次膨胀，能量和压力逐级减弱，另外密封环接口较小，故可实现有效密封。 本技术中前后两端排气管上也可以只设置一个密封环槽，安装一组密封环和弹性撑环，这种结构在泄漏量要求不严的情况使用，可满足密封要求。 本技术不限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段式排气管接口处密封结构，包括前段排气管（1）、后段排气管（3）和将二者连接为一体的中间排气管（2），所述前段排气管（1）和后段排气管（3）的端部设有第一密封环槽（4），第一密封环槽（4）内安装有与环槽内壁接触的第一密封环（6）和第二密封环（7），所述第一密封环（6）和第二密封环（7）之间安装有第一弹性撑环（9）。

【技术特征摘要】
1.一种分段式排气管接口处密封结构，包括前段排气管(I)、后段排气管(3)和将二者连接为一体的中间排气管(2)，所述前段排气管(I)和后段排气管(3)的端部设有第一密封环槽(4)，第一密封环槽(4)内安装有与环槽内壁接触的第一密封环(6)和第二密封环(7)，所述第一密封环(6)和第二密封环(7)之间安装有第一弹性撑环(9)。2.根据权利要求1所述的分段式排气管接口处密封结构，其特征是:所述前段排气管(I)和后段排气管(3)的端部自内向外设有与第一密封环槽(4)间隔设置的第二密封环槽(5)，所述第二密封环槽(5)内安装有与环槽内壁接触的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆健，杜鹏，李正现，王洪忠，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37