CN101918696B - 用于管段之间密封连接的系统、尤其是在汽车内燃机中用减压器以高压馈送燃气的管的密封连接 - Google Patents

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Abstract

记载一用于在压力下传输气态流体的一对管段(3、2a)之间的密封连接的系统，其中这些管段能背离和朝向两者通过密封连接彼此刚性连接的预选位置而相对取向，所述系统包括：嵌套联接装置，所述嵌套联接装置各自设置在彼此同轴配合的所述管段(3、2a)中的一个和另一个上；位于所述管段之间的气密密封装置；位于所述嵌套联接装置之间的轴向止回装置(6、7)，用于沿相互轴向联接的方向(X)相对于另一管段保持其中一个管段。该系统还包括在管段(3、2a)之间的可取下的锁定装置(10)，用于将管段刚性地彼此锁定在预选相对位置的状态下，其中在管段之间保持相对取向的锁定装置(10)独立于轴向止回装置(6、7)，以确保气密密封在管段没有任何锁定装置(10)作用时处于可相对彼此自由取向的状态。

Description

用于管段之间密封连接的系统、尤其是在汽车内燃机中用减压器以高压馈送燃气的管的密封连接
技术领域
本发明涉及在具有主权项1的前序部分中提到的特征的管段之间密封连接的系统。
技术背景
本发明本身尤其但不排他地涉及在汽车内燃机的馈送系统中馈送燃气的管的气密连接系统的应用。在该应用中，需要以密封方式将来自适当气罐的燃气的馈送管连接于馈送系统的减压器，该管在操作中则受高压作用。由于区分这类馈送系统的电厂工程，前述管一般需要相对于减压器的连接装置具有相对取向以使其能在连接现场获得相对于减压器的预选相对位置，且一旦已获得该定位就能确保与气密密封的互锁。一般来说，馈送管在其端部具有连接装置或弯管接头，所述弯管接头在嵌套于减压器内的管状部分和管之间提供相对角度。
当前已知的方案提供气体馈送管的端部和减压器入口之间的连接的系统，其中密封装置仅当管段以预选相对角位置彼此互锁时才作用在相关部件之间。总的来说，提供螺纹型锁定装置以夹紧例如密封环的垫圈，并同时由于夹紧而使管段刚性地彼此固定。
这种方案遭遇到的限制是：在管段相对于彼此自由取向的状态下，即不使用螺纹型锁定装置的状态下就无法获得气密密封。
就此而言，由于仅能在设备的安装现场获得气体馈送连接器和减压器的入口之间的气密密封，因此密封的检测必须发生在这个阶段，因此无法在独立于随后的安装阶段而在各个组件的生产场所执行和确保密封检测，这种特性证明是难以接受的，并尤其与汽车排气设备技术领域内的高压管所要求的安全和测试标准相对立。
此外，前述已知方案尽管一方面确保了联接管段的互锁，然而另一方面它证明不具有特别的快捷性和灵活性，无法在联接管段的相互定位中获得自由取向和同时的气密密封。
发明描述
本发明潜在的问题是提供一种在结构上和功能上设计成可弥补参照所引述的现有技术提到的限制的密封连接系统。
该问题是本发明通过根据下列权利要求形成的密封连接系统来解决的。
附图简述
本发明的其它特征和优点将从下面对其较佳示例性实施例的详细说明中变得更为清楚，参照附图通过非限定性例子予以解说，在附图中：
图1是根据本发明的在减压器和将气体送至减压器本身的管之间的连接系统的示意图；
图2和图3是从图1的连接系统的细节的顶部和侧部观察到的局部视图；
图4是沿图2的剖切线Ⅳ-Ⅳ的截面图；
图5和图6是分别沿图3的剖切线Ⅴ-Ⅴ和Ⅵ-Ⅵ的截面图；
图7是前面附图的连接系统的局部立体图。
发明的较佳实施例
参照所述附图，根据本发明产生的密封连接系统，附图标记1表示仅以示意方式示出的减压装置，该减压装置配置成连接于同样局部示出的以高压馈送燃气的管2。
本发明尤其但非排他地适用于减压器入口段和内燃机中燃气(例如LPG或甲烷)的馈送系统的高压管的连接。要理解该应用代表一种较佳选择，根据本发明的连接系统从广义上说可等同地应用于在压力下传递流体的管道的两管段之间要求密封连接的任意情况。
连接系统提供从减压器本体突出并界定由管2传输的高压气体的入口段的管段3。在管段3形成管状部分，它包括具有圆柱形轴孔3a的座，该座能通过管2的相应管端部段2a配合在轴向嵌套联接件中。座3a沿附图中X指示的方向轴向延伸。
管段2a在附连部件(连接器)4的第一部分4a中延伸，附连部件4在部件的第二管状部分4b中延伸，第一和第二部分相对于彼此成一角度。“Y’”和“Y””分别表示轴线方向，它们彼此关联，第一和第二部分4a、4b沿这两个方向延伸。方向Y’和Y”之间的较佳角为90°。
更详细地，管2在其一端连接于连接部分4b的入口，以使能够与减压器密封连接的连接器输出段(界定在另一部分4a)相对于入口段倾斜，这种结构在前述类型的电厂工程应用中通常是较佳的。结果，在与管段2a、3(轴线X和Y’同轴)之间的轴向嵌套联接之后，连接器4可绕轴线X自由取向，直到获得管2和减压器1之间的预选相对位置为止。
返回到管段2a，这是在其外圆柱壁内具有周向延伸的横贯槽5的管部分，所述横贯槽5能借助轴向止回装置的介入与设置在座3a的轴孔内的各凹槽6协配，所述轴向止回装置由于相互的轴向嵌套而能相对于管段3轴向锁定管段2a。
所述轴向止回装置包括均由附图标记7表示的一对圆柱销型部件，这对圆柱销型部件配置成在直径相对侧沉入管段3，以使每个销7部分地配合于相应凹槽6，而仍然保持在管段3中，并在座3a内突起，配合住设置在管段2内的相应正对槽5。由于圆柱销7的相互配置而彼此平行并位于直径的相对侧(在圆柱形座3a的母线侧)，作为销配合在相应凹槽和槽中的结果，管段2a和3沿轴线方向X保持相互配合，各管段之间可绕嵌套的轴向X自由地相对转动。这种结构清楚地示于图6。
在该状态下，联接段之间的气密密封也借助设置在管段2a、3的联接圆柱表面之间的例如O形环的密封环8得以确保。例如，可在管段2a的外壁上设置周向凹口9，周向凹口9适于形成容纳密封环8的座，一旦轴向联接阶段完成，密封环8与管段3的与之相对的圆柱形壁形成相对滑动接触。要注意密封系统被设计成可确保相对转动的表面之间的密封，而管段2a和3可具有绕轴线X的自由相对取向。
为了在管段2a、3之间形成互锁，系统在预选位置包括整体由10表示的锁定装置，该锁定装置10结构上和功能上独立于上文描述的轴向止回装置。
所述锁定装置包括拧入到连接部分4a的外螺纹部分上的环形螺母或螺母11。环形螺母在其一端具有能抵靠于设置在管段3的管形端部的相应表面凸肩13。如图6所示，环形螺母11拧入管段2a使表面12、13相互抵靠，使管段2a相对于部分3处于应力状态下，从而由于由环形螺母的拧入而导致的应力，确保连接器4(并因此管2)和减压器1之间的相对锁定处于之前到达的预选相对位置。
本发明由此解决了所提出的问题，相比已知方案提供了众多优势。
其主要优势在于：由于本发明的连接系统，即使在两者之间具有自由相对取向的状态下也能确保连接器和减压器之间的气密密封。这必然导致能在生产场所确保和测试已联接管段之间的密封，不管安装条件如何，但同时由于管段的自由相对取向而利于安装。
另外还有优点是减压器和管之间的密封联接(和解开)的快捷性和便利性，这在安装者现场组装(拆装)的阶段中是特别有价值的。
另一优势在于减压器和馈送管之间的相对取向(同时确保相互气密轴向保持力)，这通过增加其布局的灵活性而有利于设备安装。

Claims (7)

1.一种用于在压力下传输气态流体的一对管段(3、2a)之间的密封连接的系统，在汽车内燃机中用于馈送高压燃气的管与减压器之间的密封连接，其中所述管段能背离和朝向两者通过密封连接彼此刚性地连接的预选位置而相对取向，所述系统包括：
嵌套联接装置，所述嵌套联接装置各自设置在彼此同轴配合的所述管段(3、2a)中的第一管段和第二管段上；
位于所述管段之间的气密密封装置；
位于所述嵌套联接装置之间的轴向止回装置(6、7)，用于沿相互轴向嵌套的方向(X)相对于第二管段保持其中第一管段，其特征在于，
所述系统包括在所述管段之间的可取下的锁定装置(10)以将所述管段刚性地彼此锁定在预选相对位置的状态下；
用于在所述管段之间锁定相对取向的所述锁定装置(10)独立于所述轴向止回装置(6、7)，以确保所述气密密封处于所述管段(3、2a)在没有任何锁定装置(10)作用时可相对彼此自由取向的状态；以及
所述锁定装置包括环形螺母或锁定螺母(11)，所述螺母螺旋在其中第一管段上并因螺旋操作而抵靠在第二管段上，从而使所述管段(3、2a)彼此刚性地固定在一起。
2.如权利要求1所述的密封连接系统，其特征在于，所述联接装置包括在其外壁中具有横贯槽(5)的所述管段中的第一管段（2a）中的管部分，所述部分能容纳在界定于第二管段(3)中的座(3a)中，所述轴向止回装置包括至少一个轴向止回部件(7)，所述止回部件(7)相对于所述座被轴向地保持，并在一当所述管部分容纳在所述座中时配合于所述槽(5)的配置中伸入所述座(3a)至少一距离，从而将所述管段(3、2a)彼此轴向锁住，并能绕所述轴向嵌套方向(X)在所述管段之间自由相对转动。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个轴向止回部件(7)可取下地配合在所述座中。
4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，设置两个圆柱销(7)形状的止回部件，所述圆柱销(7)能垂直于轴向嵌套方向配合于所述座(3a)并位于所述槽(5)的直径相对侧，从而将第一管段轴向保持在第二管段之内但允许其绕轴向嵌套方向(X)自由相对转动。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管段中的第二管段(3)是减压器(1)的入口段，而第一管段(2a)是使气体馈入所述减压器的管(2)的端连接器(4)的一部分，其中所述连接器包括相对于彼此倾斜的管部分(4a、4b)。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述减压器(1)在将燃气馈送入汽车内燃机的系统中降低以高压被馈送的气体的压力。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述密封装置包括O形类的密封环(8)，所述密封环(8)容纳在设置在所述管段中的第一管段(2a)上的凹口(9)中，并能通过所述管段之间的自由相对取向作用而在第二管段(3)上形成滑动表面接触。
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