CN107218394A - 密封装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及催化器与增压器之间的密封设备技术领域，尤其涉及一种密封装置及汽车。上述密封装置包括第一法兰、第二法兰、环状的垫片和V形卡箍；其中，第一法兰连接在汽车增压器的出气口处，第二法兰连接在汽车催化器的入气口处；第一法兰的盘面上设置有与其同轴的环状凹槽；垫片包括间隔固定连接的至少一层环状的金属带和至少一层环状的金云母带；垫片嵌入在第一法兰的环状凹槽内；V形卡箍卡套在第一法兰和第二法兰的外边缘；汽车包括上述密封装置。本发明提供的密封装置及汽车，具有良好的热稳定性，且密封效果较好；缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

Description

密封装置及汽车

技术领域

本发明涉及催化器与增压器之间的密封设备技术领域，尤其涉及一种密封装置及汽车。

背景技术

如今，马路上的汽车越来越多，为了缓解汽车尾气对环境的污染，小排量的涡轮增压发动机逐步成为市场的主流；其中，增压器与催化器一般是通过在与增压器连接的法兰和与催化器连接的法兰之间设置催化器垫片进行密封连接形成密封装置，以使得做完功的废气能够由增压器进入催化器进行转化，然后再排出。

现有的催化器垫片一般都是金属材料制造，并通过多个螺栓对垫片进行安装。涡轮的高速旋转会带来相当大的震动，使得螺栓很容易产生松动，影响密封效果；而且随着汽车发动机性能的不断提升，发动机排气温度越来越高，金属材料的耐热性已经不能满足新型发动机的使用要求。一旦高温废气从密封装置的空隙中漏出，会影响发动机得让正常工作，降低催化效果，破坏环境的问题。

综上，如何克服现有的用来密封催化器和增压器连接处的密封装置的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封装置及汽车，以缓解现有技术中的用来密封催化器和增压器连接处的密封装置，密封效果差，耐热性不足的技术问题。

本发明提供的密封装置，包括第一法兰、第二法兰、垫片和V形卡箍。

其中，所述第一法兰连接在汽车增压器的出气口处，所述第二法兰连接在汽车催化器的入气口处；所述第一法兰与所述第二法兰的盘面相互贴合连接；所述第一法兰的盘面上设置有环状凹槽，且所述环状凹槽与所述第一法兰同轴。

所述垫片嵌入在所述第一法兰的环状凹槽内，且所述垫片相对的两个侧面分别与所述环状凹槽的底面和所述第二法兰的盘面贴合；所述垫片为环状；所述垫片包括至少一层环状的金属带和至少一层环状的金云母带，且所述金属带与所述金云母带间隔固定连接；所述V形卡箍卡套在所述第一法兰和所述第二法兰的外边缘。

进一步的，所述V形卡箍包括卡箍本体、螺栓和螺母；所述卡箍本体上设置有一个开口，所述卡箍本体的两个开口端分别设置有一个通孔，所述螺栓依次穿过两个所述通孔与所述螺母配合。

进一步的，所述密封装置还包括对射式光电传感器和报警器；所述对射式光电传感器的发射端连接在所述螺栓上，所述对射式光电传感器的接收端连接在所述螺母上；所述对射式光电传感器的发射端与所述对射式光电传感器的接收端相对；所述对射式光电传感器的接收端与所述报警器电连接。

进一步的，所述对射式光电传感器的发射端与所述螺栓可拆卸连接，所述对射式光电传感器的接收端与所述螺母可拆卸连接。

进一步的，所述第一法兰上设置有环状的定位凸起，所述第二法兰上设置有环状的定位凹槽；所述定位凸起与所述定位凹槽配合。

进一步的，所述定位凸起与所述第一法兰同轴；所述定位凹槽与所述第二法兰同轴。

进一步的，所述定位凸起的内壁与所述第一法兰的盘体内壁在同一圆柱面上。

所述定位凸起上设置有环状的凸起部和环状的凹陷部；所述定位凹槽上也设置有环状的凸起部和环状的凹陷部；所述定位凸起上的凸起部与所述定位凹槽上的凹陷部配合，所述定位凸起上的凹陷部与所述定位凹槽上的凸起部配合。

进一步的，所述定位凸起的横截面的形状和所述定位凹槽的横截面的形状均为折线形。

进一步的，所述垫片包括五层云母带和三层金属带，且三层所述金属带的横截面的形状均为折线形。

相应的，本发明还提供了一种汽车，包括上述密封装置，还包括汽车增压器和汽车催化器；其中，所述第一法兰固定在所述汽车增压器的出气口处，所述第二法兰固定在所述汽车催化器的入气口处。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的密封装置，分析其结构可知：上述密封装置主要由第一法兰、第二法兰、环状的垫片和V形卡箍组成；其中，第一法兰的盘面上设置有与其同轴的环状凹槽；垫片由至少一层环状的金属带和至少一层环状的云母带间隔固定形成。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：第一法兰连接在汽车增压器的出气口处，第二法兰连接在汽车催化器的入气口处；第一法兰与第二法兰的盘面相互贴合连接；垫片嵌入在第一法兰的环状凹槽内，且垫片相对的两个侧面分别与环状凹槽的底面和第二法兰的盘面贴合；V形卡箍卡套在第一法兰和第二法兰的外边缘。

很显然，第一法兰上的环状凹槽可以对垫片起到一定的位置固定作用，防止垫片位置偏离，使得垫片能够发挥较好的密封作用。因金云母带具有良好的耐热性；故而，在垫片内设置金云母带，可使得当汽车发动机运作产生的高温废气通过第一法兰和第二法兰时，垫片能保持较高的稳定性；进而，保证垫片对内部高温废气的密封作用。其中，因金云母带的强度较低，为了使得金云母带能够成型为垫片，将金云母带与金属带混合在一起，利用金属带强度较好的特性压制成垫片，以能够填充第一法兰与第二法兰之间的间隙。另外，高温废气的温度越高就会产生越高的压强，而金云母带受热膨胀的特性，使得垫片可随着高温废气温度的升高而体积增大，更好地填充了第一法兰与第二法兰之间的间隙，对高压强的高温废气起到更好的密封作用。

本发明提供的密封装置采用V形卡箍对第一法兰和第二法兰进行固定，减少了固定螺栓的使用；故而，在涡轮的高速旋转下，螺栓松动所产生的问题就会得到缓解，进一步加强了密封效果。

因此，本发明提供的密封装置，具有良好的热稳定性，且密封效果较好；缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，进而，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

本发明还提供了一种汽车，分析其主要结构及主要结构间的连接关系可知：上述汽车包括有上述密封装置、汽车增压器和汽车催化器；第一法兰固定在汽车增压器的出气口处，第二法兰固定在汽车催化器的入气口处。

显然，本发明提供的汽车具有上述密封装置的所有优点，缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，进而，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的密封装置与汽车增压器和汽车催化器的装配结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的密封装置的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的密封装置中垫片的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的密封装置与汽车增压器和汽车催化器的装配结构示意图；

图5为图4中A部分的放大结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的密封装置中第一法兰的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的密封装置中第一法兰的主视结构示意图；

图8为本发明实施例二提供的密封装置中第二法兰的剖视结构示意图；

图9为本发明实施例二提供的密封装置中第二法兰的主视结构示意图。

图标：1－第一法兰；11－环状凹槽；12－定位凸起；2－第二法兰；21－定位凹槽；3－垫片；31－金属带；32－金云母带；4－V形卡箍；41－卡箍本体；42－螺栓；43－螺母；5－汽车增压器；6－汽车催化器；7－对射式光电传感器；71－发射端；72－接收端。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

参见图1、图2和图3，本实施例一提供了一种密封装置，包括第一法兰1、第二法兰2、垫片3和V形卡箍4。

其中，所述第一法兰1连接在汽车增压器5的出气口处，所述第二法兰2连接在汽车催化器6的入气口处；所述第一法兰1与所述第二法兰2的盘面相互贴合连接；所述第一法兰1的盘面上设置有环状凹槽11，且所述环状凹槽11与所述第一法兰1同轴。

所述垫片3嵌入在所述第一法兰1的环状凹槽11内，且所述垫片3相对的两个侧面分别与所述环状凹槽11的底面和所述第二法兰2的盘面贴合；所述垫片3为环状；所述垫片3包括至少一层环状的金属带31和至少一层环状的金云母带32，且所述金属带31与所述金云母带32间隔固定连接；所述V形卡箍4卡套在所述第一法兰1和所述第二法兰2的外边缘。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：第一法兰1连接在汽车增压器5的出气口处，第二法兰2连接在汽车催化器6的入气口处；第一法兰1与第二法兰2的盘面相互贴合连接；垫片3嵌入在第一法兰1的环状凹槽11内，且垫片3相对的两个侧面分别与环状凹槽11的底面和第二法兰2的盘面贴合；V形卡箍4卡套在第一法兰1和第二法兰2的外边缘。

很显然，第一法兰1上的环状凹槽11可以对垫片3起到一定的位置固定作用，防止垫片3位置偏离，使得垫片3能够发挥较好的密封作用。因金云母带具有良好的耐热性；故而，在垫片3内设置金云母带32，可使得当汽车发动机运作产生的高温废气通过第一法兰1和第二法兰2时，垫片3能保持较高的稳定性；进而，保证垫片3对内部高温废气的密封作用。其中，因金云母带32的强度较低，为了使得金云母带32能够成型为垫片3，将金云母带32与金属带31混合在一起，利用金属带31强度较好的特性压制成垫片3，以能够填充第一法兰1与第二法兰2之间的间隙。另外，高温废气的温度越高就会产生越高的压强，而金云母带32受热膨胀的特性，使得垫片3可随着高温废气温度的升高而体积增大，更好地填充了第一法兰1与第二法兰2之间的间隙，对高压强的高温废气起到更好的密封作用。

本实施例一提供的密封装置采用V形卡箍4对第一法兰1和第二法兰2进行固定，减少了固定螺栓的使用；故而，在涡轮的高速旋转下，螺栓松动所产生的问题就会得到缓解，进一步加强了密封效果。

因此，本实施例一提供的密封装置，具有良好的热稳定性，且密封效果较好；缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，进而，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

实施例二

参见图4，本实施例二提供了一种密封装置，同时也采用了上述实施例一中密封装置的技术结构关系；例如：本实施例二提供了一种密封装置，，包括第一法兰1、第二法兰2、垫片3和V形卡箍4；其中，所述第一法兰1连接在汽车增压器5的出气口处，所述第二法兰2连接在汽车催化器6的入气口处；所述第一法兰1与所述第二法兰2的盘面相互贴合连接；所述第一法兰1的盘面上设置有环状凹槽11，且所述环状凹槽11与所述第一法兰1同轴；所述垫片3嵌入在所述第一法兰1的环状凹槽11内，且所述垫片3相对的两个侧面分别与所述环状凹槽11的底面和所述第二法兰2的盘面贴合；所述垫片3为环状；所述垫片3包括至少一层环状的金属带31和至少一层环状的金云母带32，且所述金属带31与所述金云母带32间隔固定连接；所述V形卡箍4卡套在所述第一法兰1和所述第二法兰2的外边缘(另参见上述实施例一中的图2和图3)。

本实施例二提供的密封装置，其与实施例一中的密封装置的主要结构相同；但是本实施例二提供的密封装置还涉及了具体的结构设计。本实施例二与上述实施例一不同的是：本实施例二中的密封装置，其对具体结构有了更多的具体结构特点；例如：增加了一些技术特征，并对第一法兰1、第二法兰2、垫片3和V形卡箍4的具体结构进行了进一步的限定。

有关本实施例二的技术方案的具体结构以及技术效果如下：

参见图4和5，在V形卡箍4的具体结构中，包括有卡箍本体41、螺栓42和螺母43；卡箍本体41上开设有一个开口，以使得能够调节V形卡箍4的包围面积，方便将第一法兰1和第二法兰2卡入V形卡箍4内；利用螺栓42依次穿过开设在两个开个口端的通孔(图中未示出)，然后将与该螺栓42配合的螺母43由螺栓42的尾部拧到螺栓42上，这就使得卡箍本体41上的开口被螺栓42封闭，并在螺栓42与螺母43的配合下得到紧固，将第一法兰1和第二法兰2的边缘固定在其内部，进而，使得第一法兰1和第二法兰2固定在了一起。即本实施例二采用一个螺栓42就可以将第一法兰1和第二法兰2固定在一起，降低了螺栓42出现松动的几率，密封效果更好。

优选的，在密封装置中还设置有对射式光电传感器7，将对射式光电传感器7的发射端71连接在螺栓42上，对射式光电传感器7的接收端72连接在螺母43上与对射式光电传感器7的接收端72相对的位置处。螺栓42拧紧正常工作时，对射式光电传感器7的发射端71发出的光线会射到对射式光电传感器7的接收端72；一旦螺母43松动，并超出可松动量，对射式光电传感器7的发射端71发出的光线就无法照射到对射式光电传感器7的接收端72，这时，对射式光电传感器7的接收端72就会向报警器(图中未示出)发出松动信号，报警器收到松动信号后报警。

需要说明的是，对射式光电传感器7可以实时监测螺栓42与螺母43的配合状态，并在螺栓42与螺母43的连接出现松动时使报警器报警，提醒工作人员螺栓42与螺母43的连接已松动；工作人员可在报警器报警后，对螺栓42和螺母43进行检查，并拧紧螺母43，加强密封效果，非常实用。

进一步的，将对射式光电传感器7的发射端71与螺栓42采用可拆卸连接，并将对射式光电传感器7的接收端72与螺母43采用可拆卸连接；一方面，可在螺栓42和螺母43安装好后，再将对射式光电传感器7的发射端71和接收端72分别连接到螺栓42和螺母43上，便于螺栓42和螺母43的安装。另一方面，便于根据实际需要，调整对射式光电传感器7的发射端71和接收端72的位置，以保证螺栓42拧紧后，对射式光电传感器7的发射端71与接收端72正对。

优选的，可以将螺母43固定在卡箍本体41的对应开口端，并将螺母43与对应的通孔同轴设置，这样，就会进一步的缓解因震动发生螺栓42与螺母43之间连接松动的问题。

特别的，参见图6、图7、图8和图9，为了使得第一法兰1与第二法兰2之间的相对位置能够被更好地固定，在第一法兰1上设置环状的定位凸起12，在第二法兰2上设置环状的定位凹槽21，并将第一法兰1上的定位凸起12卡入第二法兰2的定位凹槽21内。

进一步的，将环状的定位凸起12设置为与第一法兰1同轴，同时，将环状的定位凹槽21设置为与第二法兰2同轴，使得结构受力更加均匀。

优选的，将定位凸起12的内壁与第一法兰1的盘体内壁设置在同一圆柱面上，这样，就使得环状定位凸起12位于环状垫片3的内部，即高温废气会在穿过定位凸起12与定位凹槽21之间的间隙后才会与垫片3接触。在此基础上，定位凸起12和定位凹槽21上均设置有环状的凸起部和环状的凹陷部，并将定位凸起12上的环状凸起部与定位凹槽21上的环状凹陷部配合，将定位凸起12上的环状凹陷部与定位凹槽21上的环状凸起部配合，使得定位凸起12与定位凹槽21之间形成上下起伏的曲面；当高温废气穿过定位凸起12和定位凹槽21时，就会发生多次方向变化，从而，减小高温废气的冲击力，进而，使得减小了垫片3所承受的冲击力，加强了密封效果。

特别的，可将定位凸起12和定位凹槽21的横截面的形状都设置为折线形，相比圆滑表面，这种折线面阻碍效果更好。

在垫片3的具体结构中，可选择将五层金云母带32和三层金属带31依次间隔设置形成，且经压制而成的金属带31的横截面的形状为折线形，便于金属带31对金云母带32的固定，增大垫片3的强度。

另外，在垫片3外侧的上下两端设置有倒角，以便于垫片3的安装，以及垫片3成型时，能顺着倒角往内侧走料。

实施例三

相应的，本实施例三提供了一种汽车，其包括上述实施例二中涉及的密封装置(该密封装置的具体结构不再一一赘述)，还同时其还包括汽车增压器5和汽车催化器6；其中，所述第一法兰1固定在所述汽车增压器5的出气口处，所述第二法兰2固定在所述汽车催化器6的入气口处(另参见上述实施例一中的图1和图2)。

显然，本实施例三提供的汽车具有上述实施例二中的密封装置的所有优点，缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，进而，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

综上所述，本发明实施例公开了一种密封装置及汽车，其克服了传统的密封装置的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的密封装置及汽车，具有良好的热稳定性，且密封效果较好；缓解了高温废气会从密封装置的空隙中泄露的问题，进而，使得发动机能够维持正常工作，保证催化器的催化效果，更加环保。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种密封装置，其特征在于，包括第一法兰、第二法兰、垫片和V形卡箍；

其中，所述第一法兰连接在汽车增压器的出气口处，所述第二法兰连接在汽车催化器的入气口处；所述第一法兰与所述第二法兰的盘面相互贴合连接；所述第一法兰的盘面上设置有环状凹槽，且所述环状凹槽与所述第一法兰同轴；

所述垫片嵌入在所述第一法兰的环状凹槽内，且所述垫片相对的两个侧面分别与所述环状凹槽的底面和所述第二法兰的盘面贴合；所述垫片为环状；所述垫片包括至少一层环状的金属带和至少一层环状的金云母带，且所述金属带与所述金云母带间隔固定连接；所述V形卡箍卡套在所述第一法兰和所述第二法兰的外边缘。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述V形卡箍包括卡箍本体、螺栓和螺母；

所述卡箍本体上设置有一个开口，所述卡箍本体的两个开口端分别设置有一个通孔，所述螺栓依次穿过两个所述通孔与所述螺母配合。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，还包括对射式光电传感器和报警器；所述对射式光电传感器的发射端连接在所述螺栓上，所述对射式光电传感器的接收端连接在所述螺母上；所述对射式光电传感器的发射端与所述对射式光电传感器的接收端相对；所述对射式光电传感器的接收端与所述报警器电连接。

4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，所述对射式光电传感器的发射端与所述螺栓可拆卸连接，所述对射式光电传感器的接收端与所述螺母可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一法兰上设置有环状的定位凸起，所述第二法兰上设置有环状的定位凹槽；所述定位凸起与所述定位凹槽配合。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述定位凸起与所述第一法兰同轴；所述定位凹槽与所述第二法兰同轴。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述定位凸起的内壁与所述第一法兰的盘体内壁在同一圆柱面上；

所述定位凸起上设置有环状的凸起部和环状的凹陷部；所述定位凹槽上也设置有环状的凸起部和环状的凹陷部；所述定位凸起上的凸起部与所述定位凹槽上的凹陷部配合，所述定位凸起上的凹陷部与所述定位凹槽上的凸起部配合。

8.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述定位凸起的横截面的形状和所述定位凹槽的横截面的形状均为折线形。

9.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述垫片包括五层云母带和三层金属带，且三层所述金属带的横截面的形状均为折线形。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的密封装置，还包括汽车增压器和汽车催化器；

其中，所述第一法兰固定在所述汽车增压器的出气口处，所述第二法兰固定在所述汽车催化器的入气口处。