CN103649485A - 在管线中的两个管道之间的连接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在管线中的连接件。连接件包括第一管道（1）的第一连接部（1a）；第二管道（2）的能够连接至第一连接部（1a）的第二连接部（2a）；磨损区域（A），其允许在连接部处于连接状态时连接部（1a，2a）之间具有特定相互移动性；密封区域（B），其防止在连接部处于连接状态时连接部（1a，2a）之间的泄漏；以及中心线（11），其从中心穿过连接件延伸。磨损区域（A）距中心线（11）的径向距离（r_A）与密封区域（B）距中心线（11）的径向距离（r_B）不同。在拆解连接件处的管道（1，2）的场合中，磨损区域（A）与密封区域（B）接触且导致对密封区域造成损伤的风险从而被消除。

Description

在管线中的两个管道之间的连接件

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的在管线中的两个管道之间的连接件。

背景技术

将废气从车辆中的内燃机中引出的排气管线通常包括多个管道和管状部件。一种已知的防止在排气管线中的两个邻接的管道之间的连接件处的泄漏的做法是为管道中的一个配置环形密封件，所述环形密封件抵靠另一管道的密封面。在发动机操作期间，在排气管线中的管道受到热应力影响。为防止这些管道受到这些应力影响而变形，管道通常配置有磨损面以确保管道可以在连接件处沿轴向方向相互移动。然而，在使用一定时间之后，管道的最初相当平滑的磨损面通常受到磨损影响且因此变得不平。

在排气管线中的管道被拆解的场合，所述管道的磨损面解除相互接触，使得第一管道的磨损面移动越过第二管道上的密封件。在磨损面是不平且粗糙的情况下，存在对密封件造成损伤的风险。在密封件维持磨损或类似损伤的情况下，结果会是在管道之间的连接件处的废气泄漏。在管道被重新组装的场合，磨损面越过密封件沿相反方向移动，存在对密封件造成进一步损伤的风险。因此仅更换密封件是不够的，因为具有磨损面的管道也需要更换，否则磨损面在管道被重新组装时可能对新密封件造成损伤。第二管道通常也被更换。每次在管道被拆解时更换在连接件处的两个管道和密封件导致管道和密封件的大量损耗。将在排气管线中的具有磨损面的管道拆解的成本从而变得相当高。

发明内容

本发明的目的是提出一种在背景技术中提及类型的连接件，由此可以在不导致在重新组装的连接件处泄漏的任何明显风险的情况下将相应部件拆解和重新组装。

这些目的借助于在背景技术中提及类型的装置实现，所述装置的特征在权利要求1的特征部分中指示出。连接件配置有磨损区域，所述磨损区域允许管道的连接部之间的相互移动。这种移动性显著防止了在邻接的管道受到温度变化影响时在邻接的管道之间的连接件处的热应力的产生。久而久之，磨损区域的表面或多或少变得粗糙。为实现管道之间的紧密连接，连接件配置有密封区域。为实现在密封区域的表面之间的良好密封，非常重要的是密封面不受损伤。

根据本发明，磨损区域距穿过连接件的中心线的径向距离与密封区域距中心线的径向距离不同。在背景技术中提及类型的管道被拆解时，其沿基本上轴向方向相对于彼此移动。由于磨损区域和密封区域在距中心线不同的径向距离处，因此它们在拆解期间不相互接触。在拆解和随后的重新组装期间，由磨损区域的粗糙表面对密封区域的表面造成损伤的风险从而基本上被完全消除。因此可以在不导致在重新组装的连接件处泄漏的任何明显风险的情况下将在连接件处的相应部件拆解和重新组装。管道有利地具有环形截面形状，但是可以具有基本上任何期望的功能性形状。术语“管道”在此被广义上解释。连接件可以被放置在两个部件之间，所述两个部件的每个配置有在连接件起作用的区域处的管状部。

根据本发明，密封区域包括第一连接部的密封面和被定位在第二连接部上的密封构件，所述密封面和所述密封构件适于在连接部处于连接状态时相互接触。密封构件有利地借助于弹性力抵靠第一连接部的密封面。为使密封区域能够产生在管道之间的紧密连接，密封构件和密封面均不能具有磨损或其它类型的表面损伤。密封面朝向内部，并且密封构件具有径向地朝向外部且适于在连接部处于连接状态时与密封面相接触的表面。密封构件的径向外部表面在此有利地借助于弹性力抵靠第一连接部的密封面。

根据本发明的实施例，磨损区域距中心线的径向距离大于密封区域距中心线的径向距离。替代地，磨损区域距中心线的径向距离小于密封区域距中心线的径向距离。这些替代例中的任何一个可以被采用，取决于磨损区域和密封区域在连接件处的相互位置。

根据本发明的另一优选实施例，磨损区域包括第一连接部的第一磨损面和第二连接部的第二磨损面，所述第一磨损面和所述第二磨损面适于在连接部处于连接状态时相互接触。磨损面的形状如此配置，使得允许在连接部受到热应力影响时连接部之间具有移动性。第一磨损面和第二磨损面有利地如此配置，使得允许在连接部处于连接状态时管道之间沿轴向方向具有特定相互移动性，使得管道在长度上的改变可以在连接件处被吸收。

根据本发明的另一优选实施例，第一磨损面径向地朝向内部，并且第二磨损面径向地朝向外部。第一连接部在此用作连接件的围绕第二连接部的径向外部元件。磨损面在此采用柱面的形式，其轴向延展距离限定在连接件处的管道之间的最大线性移动距离。

根据本发明的另一优选实施例，密封构件是由金属材料制成的密封环。在管道输送处于高温的气态或液态介质的情况下，密封构件必须由耐热材料制成。这使得正确的是密封构件由具有适当特性的金属材料制成。连接件有利地处于在排气管线中的两个管道之间。在排气管线中的管道受到极大热应力的影响。这些管道通常配置有磨损面以允许管道之间的相互移动。这种管道通常形成排气歧管和增压歧管的一部分。

附图说明

本发明的优选实施例在下文中借助于实施例的方式并参照附图描述，其中

图1描绘了根据本发明的第一实施例的在排气管线中的连接件，

图2更详细地描绘了图1中的连接件，

图3描绘了根据本发明的第二实施例的在排气管线中的连接件，以及

图4更详细地描绘了图3中的连接件。

具体实施方式

图1和2描绘了在排气管线中的第一管道1和第二管道2之间的连接件，所述排气管道将废气从内燃机中引出。第一管道1可以是排气歧管，并且第二管道2可以是增压歧管。第一管道1通常具有外部连接部1a，所述外部连接部被推靠在第二管道2的内部连接部2a上以实现连接状态。第一管道1借助于多个紧固构件3被静止紧固，所述紧固构件可以是螺栓。第二管道2借助于多个紧固构件4被静止地紧固，所述紧固构件类似地可以是螺栓。在发动机操作期间，在用于废气的排气管线中的管道1、2受到变化的温度影响。柴油发动机中的废气可以处于高达约600-700℃的温度。为防止管道因来自废气的热负载而变形，第一管道的连接部1a配置有内部磨损面5。第二管道的连接部2a配置有适于在管道1、2处于连接状态时与第一管道的磨损面5相接触的外部磨损面6。两个磨损面5、6确保第一管道1和第二管道2能够响应于在排气管线中的废气在温度上的变化在长度上进行改变且相对于彼此沿轴向方向移动。管道的磨损面5、6最初是平滑的，但是经过一段时间的使用，其不可避免地受到磨损影响，从而使得其可以变得不平且粗糙。

第二管道的连接部2a具有端面2b和支承面7，所述支承面径向地朝向外部，并且适于容置和支持环形密封构件8。在本实施例中，第二管道的磨损面6距端面2a的距离大于支承面7距端面2a的距离。第二管道的连接部2a还包括径向止动面9，所述径向止动面限定了密封构件8在支承面7上的预期固定位置。密封构件8由耐受在排气管线中产生的高温的材料制成。密封构件8可以由适当的金属材料制成。第一管道的连接部1a具有端面1b和密封面10，所述密封面径向地朝向内部，并且适于在管道1、2处于连接状态时与密封构件8接触。第一管道的密封面10距第一管道的端面1b的距离大于磨损面5距端面1b的距离。在管道处于连接状态时，第一管道的磨损面5和第二管道的磨损面6形成在管道1、2之间的磨损区域A。第一管道的磨损面5、第二管道的磨损面6以及磨损区域A处于距连接件的中心线11的径向距离r_A处。第一管道的密封面10和密封构件8形成在管道1、2之间的密封区域B。第一管道的密封面10、密封构件8以及磨损区域B处于距连接件的中心线11的径向距离r_B处。在所述实施例中，磨损区域A距中心线11的径向距离r_A大于密封区域B距中心线11的径向距离r_B。

本发明的目的是防止在管道被拆解和重新组装时磨损面5、6对密封构件8或密封面10造成磨损。在第一管道1和第二管道2被拆解的场合，管道1、2中的至少一个的连接构件3、4被释放。第一管道1和第二管道2接下来沿轴向方向移动远离彼此。为防止对密封构件8造成损伤，其在拆解期间必须不能与第一管道的磨损面5相接触。为防止对第一管道的密封面10造成损伤，其在拆解期间必须不能与第二管道的磨损面6相接触。由于在本实施例中，第一管道的密封面10和第二管道的磨损面6被如此设置，使得其在管道1、2被拆解和重新组装时无须越过彼此，因此不存在由第二管道的磨损面6对密封面10造成损伤的风险。然而，第一管道的磨损面5在管道1、2被拆解和重新组装时将越过密封构件8。为防止在这种情况下其与密封构件8相接触，第一管道的磨损面5距中心线11的径向距离r_A大于密封构件8距中心线11的径向距离r_B。在管道1，2被拆解和重新组装时，第一管道的磨损面5从而在距密封构件8一段距离处越过，所述一段距离由所述径向距离r_A、r_B之间的差值限定。第一管道的磨损面5在管道被拆解或重新组装时对密封构件8造成损伤或磨损的风险从而基本上被消除。

图3和4描绘了在第一管道1和第二管道2之间的替代性连接件。在此第一管道1依然具有朝向内部且适于在管道1、2处于连接状态时与第二管道2上的朝向外部的磨损面6相接触的磨损面5。第二管道2具有径向地朝向外部的支承面7，所述支承面容置且支持环形密封构件8。第二管道2具有径向止动面9，所述径向止动面限定密封构件8在支承面7上的预期固定位置。在管道1、2处于连接状态时，第一管道的磨损面5和第二管道的磨损面6形成磨损区域A，所述磨损区域处于距连接件的中心线11的径向距离rA处。第一管道的密封面10和密封构件8形成密封区域B，所述密封区域处于距连接件的中心线的径向距离rB处。在所述实施例中，磨损区域A距中心线11的径向距离rA小于密封区域B距中心线11的径向距离rB。

在第一管道1和第二管道2被拆解的场合，管道1、2中的至少一个的连接构件3、4被释放。第一管道1和第二管道2接下来沿轴向方向移动远离彼此。因此本发明的目的是防止在管道被拆解和重新组装时对密封构件8或密封面10造成的磨损或其它类型的损伤的产生。为实现所述目的，第一管道的磨损面5在管道被拆解时必须不能与密封构件8相接触。第二管道的磨损面6也不可以与第一管道的密封面10相接触。由于在本实施例中，密封构件8和第一管道的磨损面5被如此设置，使得其在管道1、2被拆解时无须越过彼此，因此不存在由第一管道的磨损面5对密封构件8造成损伤的风险。然而，第二管道的磨损面6在管道1、2被拆解时将越过第一管道的密封面10。为防止其与第一管道的密封面10相接触，第二管道的磨损面6距中心线11的径向距离r_A小于第一管道的密封面10距中心线11的径向距离r_B。在这种情况下，在管道1、2被拆解和重新组装时，第一管道的密封面10在距第二管道的磨损面6一段距离处越过，所述一段距离由径向距离r_A、r_B之间的差值限定。由第二管道的磨损面6对第一管道的密封面10造成磨损或损伤的风险从而基本上被消除。

本发明不以任何方式被限制到上文中描述的实施例中，而是可以在权利要求的范围内自由地变化。本发明在替代性版本中还可以与其它管线结合使用，所述其它管线形成内燃机的排气系统的一部分，并且被用在产生类似问题的任何管线中。

Claims (8)

1.一种在管线中的连接件，所述连接件包括第一管道（1）的第一连接部（1a）；第二管道（2）的能够连接至第一连接部（1a）的第二连接部（2a）；磨损区域（A），其允许在连接部处于连接状态时连接部（1a，2a）之间具有特定相互移动性；密封区域（B），其防止在连接部处于连接状态时连接部（1a，2a）之间的泄漏；以及中心线（11），其从中心穿过连接件延伸，所述密封区域（B）包括第一连接部（1a）的径向地朝向内部的密封面（10），和密封构件（8），其被定位在第二连接部（2a）的径向地朝向外部的支承面（7）上且具有适于在连接部（1a，2a）处于连接状态时与密封区域（B）中的密封面（10）相接触的径向地朝向外部的表面，其特征在于，磨损区域（A）距中心线（11）的径向距离（r_A）与密封区域（B）距中心线（11）的径向距离（r_B）不同。

2.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，磨损区域（A）距中心线（11）的径向距离（r_A）大于密封区域（B）距中心线（11）的径向距离（r_B）。

3.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，磨损区域（A）距中心线（11）的径向距离（r_Α）小于密封区域（B）距中心线（11）的径向距离（r_B）。

4.根据在前权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，磨损区域（A）包括第一连接部（1a）的第一磨损面（5）和第二连接部（2a）的第二磨损面（6），所述第一磨损面和所述第二磨损面适于在连接部（1a，2a）处于连接状态时相互接触。

5.根据权利要求4所述的连接件，其特征在于，第一磨损面（5）和第二磨损面（6）被如此配置，使得允许在连接部（1a，2a）处于连接状态时管道（1，2）之间具有沿轴向方向的特定相互移动性。

6.根据权利要求4或5所述的连接件，其特征在于，第一磨损面（5）径向地朝向内部，并且第二磨损面（6）径向地朝向外部。

7.根据在前权利要求中任一项所述的管道连接件，其特征在于，密封构件（8）是由金属材料制成的密封环。

8.根据在前权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，包括在排气管线中的两个管道（1，2）之间的连接件。

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