CN104912639B - 废气管法兰、法兰组和内燃机的废气设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气管法兰1，具有废气管1.1和固定在废气管1.1上的法兰板1.2，其中，所述法兰板1.2具有朝向气缸头2的配备能间接地或直接地抵靠在气缸头2上的密封面1.4的内侧1.3以及容纳部1.5，所述废气管1.1被容纳在容纳部内。在此，所述废气管1.1在容纳部1.5的区域内在内侧1.3上通过焊接连接3与法兰板1.2相连接并且被密封。

Description

废气管法兰、法兰组和内燃机的废气设备
技术领域
本发明涉及一种废气管法兰，它具有废气管和固定在废气管上的法兰板，其中，法兰板具有朝向气缸头的配备密封面的内侧以及容纳部，废气管被容纳在所述容纳部内。
本发明还涉及一种废气管法兰，它具有废气管和固定在废气管上的法兰板，其中，法兰板具有可朝向气缸头的配备能间接或者直接地抵靠在气缸头上的密封面的内侧、相对置的外侧以及容纳部，废气管被容纳在所述容纳部内。
背景技术
由文献DE 20 2005 019 046 U1已知一种内燃机的气缸头，其具有固定在气缸头上的废气管法兰。废气管法兰由具有轴环的弯管和能轴向贴靠在弯管或轴环上的法兰板所构成，其中，法兰板具有呈套环形式的拱顶，套环轴向贴靠在弯管上。在拱顶内安置能变形的、优选由塑料构成的密封环，它密封地贴靠在气缸头、轴环和套环上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，这样地设计和布置废气管法兰，使得可保证简化的制造。
所述技术问题根据本发明被这样地解决，废气管在容纳部的区域内在内侧上通过焊接连接与法兰板相连接。因此可实现，废气管法兰能够保持在它的外侧上在弯管的区域内没有焊缝。此外，废气管法兰能够从可自由触及的一侧、对置于弯管被焊接。通过在法兰板的内侧上给出的宽敞的空间特性，能够使用更简化的焊接方法和焊接设备。
此外，在法兰板与废气管或与由多个废气管构成的废气总管之间的间距能够被降低到最小，从而保证了非常有利的空间特性。
在此还能够有利的是，在内侧上绕着废气管设置具有固持面的凹槽，该固持面关于密封面缩回至少2mm至3mm的尺寸a，其中焊接连接至少部分地设在凹槽内和固持面上。所述凹槽用于容纳焊缝，因而法兰板能够间接地或者直接地抵靠在气缸头或者冷却体上。因此在气缸头内不需要专门的凹处。但是，这种设计能够作为补充应用方式。
此外有利的是，焊接连接在密封面上伸出至少0.5mm至3mm的尺寸b，以便装配在气缸头上，该气缸头在排气口上具有凹处，在凹处内能够至少部分地容纳焊缝。只要气缸头在排气口上具有相应的凹处，这种凹处就用于容纳焊缝，因而法兰板能够间接地或者直接地抵靠在气缸头或者冷却体上。
还能够有利的是，设有配备容纳口的冷却体，冷却体通过容纳口设置在废气管的端部上，并且能够直接地或者间接地抵靠在法兰板的密封面上。冷却体或冷却体的至少一个壁面在装配后以夹层结构的形式容纳在法兰板和气缸头之间。因为冷却体不与法兰板或者废气管焊接，所以冷却体能够无需其它措施地直接地或者间接地通过密封件抵靠在气缸头上。
在此能够有利地设定，冷却体在容纳口上具有凹处，至少部分地将焊接连接容纳在凹处内。凹处被设在冷却体的朝向法兰板的一侧上。焊缝或焊道能够因此至少部分地被容纳在冷却体中的凹处内，因而法兰板的内侧能够直接地或间接地通过密封件相对于冷却体预紧。冷却体也抵靠气缸头设立。在法兰板和废气管之间的密封件通过焊接连接构成。可以补充地设置在法兰板内的用于焊缝的凹槽。
所述技术问题根据本发明还这样被解决，设置具有容纳口的冷却体，冷却体通过容纳口设在废气管的端部上，并且能够直接地或者间接地抵靠在法兰板的密封面上，其中，在容纳部的区域内的废气管在外侧通过焊缝与法兰板相连接并且被密封。因为焊缝被安置在法兰板的外侧上，所以无需其它措施就可以确保法兰板对冷却体的抵靠或冷却体对气缸头的抵靠。
与根据本发明的设计和布置相关地能够有利的是，冷却体具有冷却剂通道或者限定出冷却剂通道。通过冷却体或冷却剂通道能够为废气管直接地加载冷却剂。在此，在废气管的冷却的和未冷却的局部区域之间产生的温降是巨大的。因此，将焊缝定位在法兰板和冷却体或冷却体壁之间是有利的。由此保护废气管通过焊接过程设有结构应力的区域或焊缝免受其它与热力学有关的负荷。
还能够有利的是，废气管由阀门壳构成或者设计为壳形弯管。出于制造目的，废气管要经历焊接过程，其中，壳体或阀门壳在边缘上通过边缘焊缝相互连接。通过焊缝在法兰板的内侧上的定位，焊缝能够被安置在废气管的端侧端部上。在这种情况下避免了边缘焊缝的过度焊接和由此产生的结构应力。
此外有利的是，每个废气管与相邻的废气管连接，其中，废气管被设计为模块构造方式，并且至少两个相同的废气管相互联接。因此，在使用阀门壳的情况下保证了总体上非常有利的弯管结构。
附图说明
本发明的其它优点和细节在权利要求中和在说明书中被阐述，并且在附图中被示出。附图为：
图1示出具有法兰板和废气管的作为原理图的剖面图；
图2示出根据图1所示的在气缸头中具有凹处的原理图；
图3示出根据1和2所示的具有冷却体的原理图；
图4示出根据图3(下方)所示的在外侧上具有焊缝的原理图；
图5示出具有废气设备的法兰组的原理图。
具体实施形式
根据图1的实施方式，废气管法兰1由被部分示出的废气管1.1构成，在废气管1.1上套插具有设计为凹槽的容纳部1.5的法兰板1.2。法兰板1.2 与废气管1.1通过焊接连接3而相连接。法兰板1.2具有凹槽1.6，该凹槽绕着容纳部开口1.5布置。在设计为环槽的凹槽1.6的内部构成固持面1.7，在该固持面上布置或安置焊接连接3，用来连接法兰板1.2和废气管1.1。固持面1.7在此关于法兰板1.2的内侧1.3或法兰板1.2的密封面1.4具有尺寸为 a的轴向偏移，这个偏移的尺寸被这样设计，使得法兰板1.2能直接地或者根据图示间接地通过密封件4密封地抵靠在气缸头2上。废气管1.1在此沿着轴向方向从密封面1.4或法兰板1.2的内侧1.3轴向伸出，并且被以相应的长度插入气缸头2的排气口2.1中。
法兰板1.2或由法兰板1.2和废气管1.1组成的结构组通过未进一步示出的螺纹连接1.8抵靠在气缸头2上。
废气管1.1在此根据图5所示是废气管法兰1的一部分，其中，多个废气管1.1、1.1‘连接成法兰组7。每个废气管1.1、1.1‘分别具有法兰板1.2、 1.2‘，其中备选地还能够对于多个废气管1.1、1.1‘设置一个总法兰板(未示出)。如此构成的法兰组7是具有一个或多个废气后处理部件8.1的废气设备8。
根据图2所示的实施例，相对于在法兰板1.2内的凹槽1.6，可选地还能在气缸头2内部设置凹处2.2。凹处2.2绕着排气口2.1或排气口2.1的边缘以倒角的方式延伸，并且用于容纳焊接连接3的至少一部分。根据法兰板 1.2是否直接地、即没有使用密封件4(未示出)地或者间接地使用密封件4地抵靠在气缸头2上，将焊接连接3的最大部分或者至少较大部分安置在凹处 2.2内。
焊接连接3在这种情况下被放置在废气管1.1和法兰板1.2的密封面1.4 之间，因而该焊接连接在轴向方向上以尺寸b伸出密封面1.4。在该尺寸b 的范围内，焊接连接3扣去密封件4的厚度在轴向方向上被凹处2.2所容纳。在法兰板1.2直接地抵靠在气缸头2、没有使用密封件4的情况下，所述容纳尺寸等于尺寸b。
图3所示的实施例被设计为沿排气管1.1或排气口2.1的中心轴线9划分，并且示出不同的实施方式。上半部具有配备根据图1所示的实施例的凹槽1.6的法兰板1.2。与图1所示的实施例不同，在法兰板1.2和气缸头2之间设有冷却体5，法兰板1.2通过密封件4抵靠在冷却体5上。冷却体5或冷却体的壁5.5(法兰板1.2抵靠在该壁5.5上)利用它与法兰板1.2相对置的装配面5.3通过密封件6抵靠在气缸头2上。
焊接连接3在这种情况下被定位在法兰板1.2与冷却体1.5或与壁5.5 之间，同时在冷却体5的壁5.5和气缸头2之间没有设置焊接连接3。冷却体5还能够如图所示间接地通过密封件6或者甚至直接地不使用密封件6(未示出)地抵靠在气缸头2上。在此，废气管1.1沿着中心轴线9的轴向方向从法兰板1.2的密封面1.4以及冷却体5.5的装配面5.4轴向穿出，因而废气管被容纳在气缸头2的排气口2.1内。
根据图3所示的实施方式的下半部，冷却体5或冷却体5的壁5.5在用于废气管1.1的容纳口5.1的区域内具有凹处5.2。法兰板1.2通过焊接连接 3与废气管1.1相连接，其中，焊接连接3被安置在法兰板1.2的密封面1.4 上，因此在轴向方向上从密封面1.4伸出。因此，焊接连接3在将法兰板1.2 抵靠在冷却体5的壁5.5的情况下被凹处5.2所容纳。废气管1.1相对于冷却体5的装配面5.3未轴向伸出，并且因此未被容纳在气缸头2的排气口2.1内。
根据图4的实施例所示，同样地和按照图3的实施方式一样，设有冷却体5，它的壁5.5安置在法兰板1.2和气缸头2之间。焊接连接3在此安置在法兰板的外侧1.9上，因而既不需要在法兰板1.2内的凹槽1.6、也不需要在冷却体5内的凹处5.2来容纳焊接连接3。
冷却体5至少部分地限制冷却剂通道5.4。这种冷却剂通道5.4通过相应地使用封闭板而配套完整。
附图标记列表
1 废气管法兰
1‘ 废气管法兰
1.1 废气管
1.1‘ 废气管
1.2 法兰板
1.2‘ 法兰板
1.3 内侧
1.4 密封面
1.5 容纳部/容纳口
1.6 凹槽
1.7 固持面
1.8 螺纹连接
1.9 外侧
2 气缸头
2.1 排气口
2.2 凹处
3 焊接连接、焊缝
4 密封件
5 冷却体，冷却体壳体壁
5.1 容纳口
5.2 凹处
5.3 装配面
5.4 冷却剂通道
5.5 壁
6 密封件
7 法兰组
8 废气设备
8.1 废气后处理部件
9 中心轴线
a 尺寸
b 尺寸

Claims (5)

1.一种废气管法兰(1)，具有废气管(1.1)和固定在废气管(1.1)上的法兰板(1.2)，其中，所述法兰板(1.2)具有朝向气缸头(2)的配备能间接地或直接地抵靠在气缸头(2)上的密封面(1.4)的内侧(1.3)以及容纳部(1.5)，所述废气管(1.1)被容纳在容纳部内，其特征在于，
设有配备容纳口(5.1)的冷却体(5)，所述冷却体通过容纳口(5.1)设置在废气管(1.1)的端部上，并且能够通过装配面(5.3)直接地或者间接地抵靠在法兰板(1.2)的密封面(1.4)上，其中，
a)所述废气管(1.1)在容纳部(1.5)的区域内在内侧(1.3)上通过焊接连接(3)与法兰板(1.2)相连接并且被密封，并且
a1)在所述法兰板(1.2)的内侧(1.3)上绕着废气管(1.1)设置具有固持面(1.7)的凹槽(1.6)，所述固持面相对于密封面(1.4)缩回至少2mm的尺寸a，其中，焊接连接(3)至少部分地设在凹槽(1.6)内和在固持面(1.7)上，或者
a2)所述冷却体(5)在容纳口(5.1)上具有凹处(5.2)，至少部分地将焊接连接(3)容纳在所述凹处内，或者
b)在容纳部(1.5)的区域内的废气管(1.1)在外侧(1.9)上通过焊接连接(3)与法兰板(1.2)相连接并且被密封；并且
c1)废气管(1.1)沿着中心轴线(9)的轴向方向从法兰板(1.2)的密封面(1.4)以及冷却体(5.5)的装配面(5.3)轴向穿出，并且废气管被容纳在气缸头(2)的排气口(2.1)内，或者
c2)废气管(1.1)沿着中心轴线(9)的轴向方向从法兰板(1.2)的密封面(1.4)轴向穿出，直至达到冷却体(5.5)的容纳口(5.1)。
2.根据权利要求1所述的废气管法兰(1)，其特征在于，所述冷却体(5)具有冷却剂通道(5.4)或者限定出冷却剂通道(5.4)。
3.根据权利要求1或2所述的废气管法兰(1)，其特征在于，所述废气管(1.1)由阀门壳构成或者设计为壳弯管。
4.一种法兰组(7)，具有多个根据上述权利要求之一的废气管法兰(1，1’)，其特征在于，每个废气管(1.1)与相邻的废气管(1.1‘)连接，其中，所述废气管(1.1，1.1‘)被设计为模块结构，并且至少两个相同的废气管(1.1,1.1‘)相互联接。
5.一种内燃机的废气设备，具有根据上述权利要求1-3之一所述的废气管法兰(1)或者权利要求4所述的法兰组(7)。
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