CN105605342B - 商用车排气用金属软管总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种商用车排气用金属软管总成，包括金属软管以及分别固定在金属软管两端的接头（4），其特征在于，所述金属软管包含一层密波型的波纹管（1），在所述波纹管（1）的里面，还从外到内依次设有第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3），所述第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3）相互倒置，所述第二伸缩管（3）用于确定排气方向，所述波纹管（1）的内径与第一伸缩管（2）的外径相匹配。本发明中商用车排气用金属软管总成中的金属软管采用双层倒置的伸缩管作为主要支撑、外加一层波纹管的结构，使得其适用范围广、减振降噪效果佳、安装精度要求低、抗疲劳系数高、使用寿命长、总成0排放、轴向和径向位移补偿效果好、实用性强。

Description

商用车排气用金属软管总成

技术领域

本发明属于汽车零部件设计领域，主要涉及一种商用车排气用金属软管总成。

背景技术

汽车排气用金属软管在汽车上作为柔性元件，起到吸收减缓排气系统振动、位移和补偿因热胀冷缩、机械位移或振动引起的管线、设备等尺寸变化或轴向、横向和角度位移的作用，其主要性能包括刚度、强度、稳定性和疲劳寿命。随着社会对环境进行保护的呼声越来越强烈和国家对尾气排放的标准越来越严格，目前已出现的主要是伸缩管、螺旋管或波纹管做成的商用车用金属软管已经不能满足低泄漏甚至0泄漏的需求，而且波纹管和螺旋管做成的金属软管还有一直存在的刚性大、安装不方便、使用寿命短等问题；虽然目前乘用车所用的采用波纹管外加编织网或者采用一层伸缩管外加一层波纹管和编织网的结构可以实现低泄漏甚至0泄漏，但是，这种结构几乎是只能压，能拉伸的尺度很小，轴向、径向补偿很小，而且装配公差要求高，不能很好地适用于装配公差较大的商用车的安装、使用要求，人们亟待找到一种更好的办法来解决这些问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用范围广、减振降噪稳压效果佳、安装精度要求低、抗疲劳系数高、使用寿命长、总成0排放、轴向和径向位移补偿效果好、实用性强的商用车排气用金属软管总成。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种商用车排气用金属软管总成，包括金属软管以及分别固定在金属软管两端的接头，其特征在于，所述金属软管包含一层密波型的波纹管，在所述波纹管的里面，还从外到内依次设有第一伸缩管和第二伸缩管，所述第一伸缩管和第二伸缩管相互倒置，所述第二伸缩管用于确定排气方向，所述波纹管的内径与第一伸缩管的外径相匹配。

作为优选，所述外层波纹管刚度设计为3-6N/mm，通常波纹管波距小于8mm即可称为密波型，此刚度下，波距最小可以低至4mm，远远比现有技术中使用的波纹管基于刚性的要求一般都会大于8mm的波距要小。

作为优选，所述第一伸缩管和第二伸缩管的材料厚度为0.38mm-0.5mm。

作为优选，所述伸缩管选用SUS321不锈钢，波纹管选用SUS304材料。

作为优选，所述金属软管与接头通过焊接固定，在焊接处外面，还设有外圈。

作为优选，所述第一伸缩管或第二伸缩管采用ASS结构或SSS结构。当使用SSS结构时，伸缩管伸缩率可达30%，气密性也更好。

对于商用车排气要求的气密性问题、位移补偿问题和装配难题，发明人基于多年的实际经验并经过多次试验，最终确定了在金属软管中采用第一伸缩管和第二伸缩管两层伸缩管、而且两层伸缩管相互倒置的结构作为金属软管的主要支撑，其中位于内层的第二伸缩管用于确定排气方向，即内层的第二伸缩管的扣接结构摆放方向设置得在排气时卡接口方向与气体流向相反，使得气体不易于往波纹管方向泄露，即使泄露，也会是很少的一部分；同时，第一伸缩管的扣接方式方向设置得与第二伸缩管相反，当少量从第二伸缩管泄漏到第一伸缩管内的气体遇到倒置结构的第一伸缩管的扣接结构时，气体原本具有的惯性流动方向会再一次被打乱，气体传递的力进一步得到缓冲，使得这些气体也更不易于往最外层的波纹管进行泄露，即这特殊设置的倒置的第一伸缩管进一步提高了气密性。并且在整个过程中，基于原本单层的伸缩管就具有的良好的伸缩率、位移补偿，再加上巧妙地将两层伸缩管倒置配合，使得本发明的金属软管只用了内部的两层伸缩管就可巧妙地吸收掉绝大部分发动机振动产生的力，并使得非常少部分的气体能进入到最外层的波纹管，尤其从力学上保护了波纹管，这样就使得波纹管得到了最大的保护，使其即使当其刚性设计得较低时，也会具有长的使用寿命。而波纹管的存在也使得该金属软管能达到0泄漏。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明中金属软管采用双层倒置的伸缩管作为主要支撑、外加一层波纹管的结构，结构之间相互支撑，大大增强了产品的位移补偿作用使得金属软管的延伸性、柔性和气密性相比于现有的金属软管都具有更好的改善，使得其适用范围广、减振降噪效果佳、安装精度要求低、抗疲劳系数高、使用寿命长、总成0排放、轴向和径向位移补偿效果好、实用性强，尤其在如下四个方面，具有突出的优点：

1.减震、补偿：因为双层伸缩管的存在，并且伸缩管设计安装长度可以达到外径的2.5至4倍，大大增强了产品的位移补偿作用，即可通过这两层伸缩管直接吸收掉绝大部分汽车发动机的振动的力，使得波纹管的受力总量相对大大降低，故在同等发动机振动条件下，在能保证使用寿命的同时，本申请的波纹管的刚性可以做得比一般要求的波纹管的刚度低很多，能低至3-6N/mm，远远低于目前一般使用的波纹管所需设计的10N/mm以上的刚度，具体刚度根据产品总长确定（波高、波距、波数根据刚度设计）。刚度较低的密波型波纹管，使得金属软管整体可拉可伸，可最大限度地发挥伸缩管轴向、径向上的公差位移补偿作用，大大降低装配安装要求，扩大场合适用性，并且减震降噪效果更好。因为伸缩管伸缩率可为23%-25%甚至更高， 30KPa气压下漏气率小于5L/min/dm²，伸缩阻力（单管）小于120N，再配合上外部密封的波纹管的结构，使得本申请的金属软管可以良好地适用于商用车，并且能保证0泄漏，环境友好性佳。

2.降噪：因为伸缩管内壁光滑，气体在管内流动性好，可以很好地降低发动机的噪音。同时由于两层倒置的伸缩管可以使泄漏更慢，气体进入波纹管非常少，起到了减少异响的作用。

3.保温：因为柴油车排气系统中，若在金属软管这个部位散热快，排气温度低，再加上外界气温低，排气管温度低，喷出的尿素不容易分解蒸发，会在排气管内壁结晶。在东三省这种较冷的北方地带，尤其明显，而本申请采用双层倒置的伸缩管外加一层波纹管的结构，可大大加强排气保温效果，为后续环节提供良好保障。

4.使用寿命：采用两层伸缩管结构，增强了产品的强度，提高了金属软管的抗疲劳能力，使用寿命更长。同时，伸缩管将振动吸收消除，避免较大的力作用于外层的波纹管上，保证了波纹管的使用寿命，从而延长了金属软管整体的使用寿命。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处两层伸缩管结构的局部放大图。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1～2所示，一种商用车排气用金属软管总成，包括金属软管以及分别固定在金属软管两端的接头4，其特征在于，所述金属软管包含一层密波型的波纹管1，在所述波纹管1的里面，还从外到内依次设有第一伸缩管2和第二伸缩管3，所述第一伸缩管2和第二伸缩管3相互倒置，所述第二伸缩管3用于确定排气方向，所述波纹管1的内径与第一伸缩管2的外径相匹配，所述第一伸缩管2的内径与第二伸缩管3的外径相匹配。

所述波纹管1刚度设计为3-6N/mm；

所述第一伸缩管2和第二伸缩管3的材料厚度为0.38mm-0.5mm；

所述第一伸缩管2和第二伸缩管3选用SUS321不锈钢，波纹管1选用SUS304材料；

所述金属软管与接头4通过焊接固定，在焊接处外面，还设有外圈5；

所述第一伸缩管2或第二伸缩管3采用ASS结构或SSS结构。

金属软管中采用第一伸缩管和第二伸缩管两层伸缩管、而且两层伸缩管相互倒置的结构作为金属软管的主要支撑，其中位于内层的第二伸缩管用于确定排气方向，即内层的第二伸缩管的扣接结构摆放方向设置得在排气时卡接口方向与气体流向相反，使得气体不易于往波纹管方向泄露，即使泄露，也会是很少的一部分；同时，第一伸缩管的扣接方式方向设置得与第二伸缩管相反，当少量从第二伸缩管泄漏到第一伸缩管内的气体遇到倒置结构的第一伸缩管的扣接结构时，气体原本具有的惯性流动方向会再一次被打乱，气体传递的力进一步得到缓冲，使得这些气体也更不易于往最外层的波纹管进行泄露，即这特殊设置的倒置的第一伸缩管进一步提高了气密性。并且在整个过程中，基于原本单层的伸缩管就具有的良好的伸缩率、位移补偿，再加上巧妙地将两层伸缩管倒置配合，使得本发明的金属软管只用了内部的两层伸缩管就可巧妙地吸收掉绝大部分发动机振动产生力，并使得非常少部分的气体能进入到最外层的波纹管，尤并从力学上保护了波纹管，这样就使得波纹管得到了最大的保护，使其即使当其刚性设计得较低时，也会具有长的使用寿命。

本发明的有益效果：本发明中金属软管采用双层倒置的伸缩管作为主要支撑、外加一层波纹管的结构，几种条件叠加，结构之间相互支撑，大大增强了产品的位移补偿作用使得金属软管的延伸性、柔性和气密性相比于现有的金属软管都具有更好的改善，使得其适用范围广、减振降噪效果佳、安装精度要求低、抗疲劳系数高、使用寿命长、总成0排放、轴向和径向位移补偿效果好、实用性强。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种商用车排气用金属软管总成，包括金属软管以及分别固定在金属软管两端的接头（4），其特征在于，所述金属软管包含一层密波型的波纹管（1），在所述波纹管（1）的里面，还从外到内依次设有第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3），所述第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3）相互倒置，所述第二伸缩管（3）用于确定排气方向，即内层的第二伸缩管（3）的扣接结构摆放方向设置得在排气时卡接口方向与气体流向相反，所述波纹管（1）的内径与第一伸缩管（2）的外径相匹配。

2.根据权利要求1所述的商用车排气用金属软管总成，其特征在于，所述第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3）的材料厚度为0.38mm-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的商用车排气用金属软管总成，其特征在于，所述第一伸缩管（2）和第二伸缩管（3）选用SUS321不锈钢，波纹管（1）选用SUS304材料。

4.根据权利要求1所述的商用车排气用金属软管总成，其特征在于，所述金属软管与接头（4）通过焊接固定，在焊接处外面，还设有外圈（5）。

5.根据权利要求1所述的商用车排气用金属软管总成，其特征在于，所述第一伸缩管（2）或第二伸缩管（3）采用ASS结构或SSS结构。