CN107461254B - 排气歧管及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种排气歧管，包括与发动机气缸连通的第一排气支管和第二排气支管，第一排气支管的第一排气出口和第二排气支管的第二排气出口并列布置，第一排气出口和第二排气出口的外壁相互抵接；由第一连接法兰和第二连接法兰在抵接端面固接，将第一排气支管和第二排气支管连接为一体。仅通过连接法兰处的密封即可保证排气歧管的密封性，无需额外对排气歧管进行分节，减少了密封环的使用，降低了密封处泄漏的风险，保证了排气歧管密封结构的稳定性。本发明还提供了一种排气歧管的加工方法。

Description

排气歧管及其加工方法

技术领域

本发明涉及发动机排气技术领域，更具体地说，涉及一种排气歧管及其加工方法。

背景技术

排气岐管是将废气从发动机气缸排出所经过的管道，其与发动机的各个气缸体相连，将各缸的排气集中起来导入排气总管将废气集中排出。

现有技术中的排气岐管，为防止排气岐管过长，导致其在工作时产生热应力从而断裂，因此通常将排气歧管设计为二节或三节，每节之间的连接位置通过密封环进行密封，保证排气歧管的密封性。

然而，由于排气歧管内高温状体，其密封处受热冲击影响，在使用中会出现漏气问题，从而影响增压器的增压能力，导致发动机表现出动力不足的问题。同时排气歧管的密封处要求加工精度高，需要采用防高温烧结的材料制作密封环，价格高昂。

因此，如何提高排气歧管密封结构稳定性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种排气歧管，以提高排气歧管密封结构稳定性；本发明还提供了一种排气歧管的加工方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种排气歧管，包括与发动机气缸连通的第一排气支管和第二排气支管，所述第一排气支管的第一排气出口和所述第二排气支管的第二排气出口并列布置，所述第一排气出口和所述第二排气出口的外壁相互抵接；

所述第一排气出口的外圈环绕布置有第一连接法兰，所述第二排气出口的外圈环绕布置有第二连接法兰，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰固接于所述第一排气出口和所述第二排气出口的抵接端面处。

优选地，在上述排气歧管中，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰上分别伸出有相接于所述抵接端面的第一连接耳和第二连接耳，所述第一连接耳和所述第二连接耳上设置连接所述第一连接法兰和所述第二连接法兰的连接螺栓。

优选地，在上述排气歧管中，所述连接螺栓包括分别设置于所述抵接端面长度方向两端的第一连接螺栓和第二连接螺栓。

优选地，在上述排气歧管中，所述第一连接耳和所述第二连接耳的抵接端面上设置对二者的抵接位置进行定位的定位销孔，和插装于所述定位销孔内的限位销。

优选地，在上述排气歧管中，所述定位销孔包括分别设置于所述抵接端面长度方向两端的第一定位销孔和第二定位销孔。

优选地，在上述排气歧管中，所述抵接端面远离所述第一连接法兰和所述第二连接法兰安装端面的一侧，开设低于所述抵接端面的补偿端面。

优选地，在上述排气歧管中，所述第一排气支管和所述第二排气支管关于所述抵接端面对称布置。

优选地，在上述排气歧管中，所述抵接端面与所述第一排气支管连接所述发动机气缸的安装端面垂直布置。

优选地，在上述排气歧管中，所述排气歧管为金属铸造结构的排气歧管。

一种排气歧管的加工方法，包括步骤：

1)夹紧所述第一排气支管与发动机气缸连通的第一进气口的安装端面，在所述第一进气口外圈的第一进气口法兰上加工第一连接螺纹孔；

2)以所述第一进气口的安装端面和所述第一连接螺纹孔为基准，加工第一排气支管的抵接端面和补偿端面，并加工第一连接耳上的定位销孔和第一连接螺栓孔、第二连接螺栓孔；

3)按照步骤1)和步骤2)的顺序加工第二排气支管；

4)连接加工后的所述第一排气支管和所述第二排气支管，精加工第一进气口的安装端面，和所述第二排气支管上第二进气口的安装端面；

5)以所述第一进气口的安装端面和所述第二进气口的安装端面为基准，精加工第一连接法兰和第二连接法兰的安装端面，并加工固装所述第一连接法兰和所述第二连接法兰上的第二连接螺纹孔。

本发明提供的排气歧管，包括与发动机气缸连通的第一排气支管和第二排气支管，第一排气支管的第一排气出口和第二排气支管的第二排气出口并列布置，第一排气出口和第二排气出口的外壁相互抵接；第一排气出口的外圈环绕布置有第一连接法兰，第二排气出口的外圈环绕布置有第二连接法兰，第一连接法兰和第二连接法兰固接于第一排气出口和第二排气出口的抵接端面处。排气歧管由第一排气支管和第二排气支管两部分组成，由第一排气出口对第一排气支管内的废气排出，由第二排气出口对第二排气支管内的废气排出，第一排气出口和第二排气出口并排布置，二者的外壁相互抵接，由第一排气出口外圈的第一连接法兰，和第二排气出口外圈的第二连接法兰与废气管路连接，同时由第一连接法兰和第二连接法兰在第一排气出口和第二排气出口的抵接端面固接，从而将第一排气支管和第二排气支管连接为一体。通过将第一排气支管和第二排气支管在出气口端通过连接法兰直接连接废气排放管路，仅通过连接法兰处的密封即可保证排气歧管的密封性，无需额外对排气歧管进行分节，减少了密封环的使用，降低了密封处泄漏的风险，保证了排气歧管密封结构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的排气歧管的顶部结构示意图；

图2为本发明提供的排气歧管的侧面结构示意图；

图3为本发明提供的排气歧管的抵接端面结构示意图；

图4为本发明提供的排气歧管中第一排气支管的加工结构示意图；

图5为图4的底部结构示意图；

图6为本发明提供的排气歧管的整体加工结构主视图；

图7为图6的主视加工结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种排气歧管，提高了排气歧管密封结构稳定性；本发明还提供了一种排气歧管的加工方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

如图1-图3所示，图1为本发明提供的排气歧管的顶部结构示意图；图2为本发明提供的排气歧管的侧面结构示意图；图3为本发明提供的排气歧管的抵接端面结构示意图。

本发明提供了一种排气歧管，包括与发动机气缸连通的第一排气支管1和第二排气支管2，第一排气支管1的第一排气出口11和第二排气支管2的第二排气出口21并列布置，第一排气出口11和第二排气出口21的外壁相互抵接；第一排气出口11的外圈环绕布置有第一连接法兰12，第二排气出口21的外圈环绕布置有第二连接法兰22，第一连接法兰12和第二连接法兰22固接于第一排气出口11和第二排气出口21的抵接端面处3。

排气歧管由第一排气支管1和第二排气支管2两部分组成，发动机内废气一部分进入第一排气支管1，由第一排气出口11对第一排气支管1内的废气排出，另一部分进入第二排气支管2，由第二排气出口21对第二排气支管2内的废气排出。第一排气出口11和第二排气出口21并排布置，排气出口的开口方向同向，二者的外壁相互抵接，由第一排气出口11外圈的第一连接法兰12，和第二排气出口21外圈的第二连接法兰22与废气管路连接，同时由第一连接法兰12和第二连接法兰22在第一排气出口11和第二排气出口21的抵接端面3相抵并固接，从而将第一排气支管1和第二排气支管2连接为一体。通过将第一排气支管1和第二排气支管2在出气口端通过连接法兰直接连接废气排放管路，仅通过连接法兰处的密封即可保证排气歧管的密封性，保证第一排气支管1和第二排气支管2内排放通道的连续性，无需额外对排气歧管进行分节，减少了密封环的使用，降低了密封处泄漏的风险，保证了排气歧管密封结构的稳定性。

在本案一具体，第一连接法兰12和第二连接法兰22上分别伸出有相接于抵接端面的第一连接耳13和第二连接耳23，第一连接耳13和第二连接耳23上设置连接第一连接法兰12和第二连接法兰22的连接螺栓4。第一连接法兰12环绕第一排气出口11的外壁的周向布置，第二连接法兰22环绕第二排气出口21的外壁的周向布置，由于第一排气出口11和第二排气出口21并列布置，通过外壁相抵，将第一连接法兰12和第二连接法兰22环绕至该抵接端面3位置，通过第一连接法兰12和第二连接法兰22保证第一排气出口11和第二排气出口21在抵接位置的平面度，同时，由于排气歧管在工作过程中热膨胀，需要保证第一排气支管1和第二排气支管2在该抵接端面3处的连接结构稳定性，将第一连接法兰11在该抵接端面位置设置第一连接耳13，第一连接耳13的伸出方向远离第一排气出口11，同理制备第二连接耳23，第一连接耳13和第二连接耳23均成对布置于该抵接端面3的两侧，通过连接螺栓4将第一连接耳13和第二连接耳23连接为一体，同时保证排气歧管结构的稳定性。

具体地，连接螺栓4包括分别设置于抵接端面3长度方向两端的第一连接螺栓和第二连接螺栓。由第一连接螺栓和第二连接螺栓分别对位于第一排气出口11和第二排气出口21抵接端面3两侧的第一连接耳13和第二连接耳23分别固接，第一连接耳13和第二连接耳23上均开设第一螺栓连接孔8，保证在抵接端面3长度方向两侧连接耳的连接结构稳定性。连接螺栓4通过连接螺母锁紧，保证第一连接耳13和第二连接耳23的锁紧。

在本案一具体实施例中，第一连接耳13和第二连接耳23的抵接端面3上设置对二者的抵接位置进行定位的定位销孔5，和插装于定位销孔5内的限位销。第一排气支管1和第二排气支管2，二者通过在抵接端面3的固接实现排气歧管连接，由于排气歧管的热膨胀，需要严格保证第一排气出口11和第二排气出口21位置的平面度，避免由于第一连接耳13和第二连接耳23的错位形变导致第一连接法兰12和第二连接法兰22位置出现漏气问题。将第一连接耳13和第二连接耳23的抵接端面3上开设定位销孔5，第一排气支管1和第二排气支管2在组装时，由限位销插装到定位销孔5内，保证第一连接法兰13和第二连接法兰22安装端面处于同一平面，通过定位销孔5和限位销保证第一连接法兰13和第二连接法兰22的平面度，即保证了第一排气出口11和第二排气出口21的平面度，由第一连接螺栓和第二连接螺栓保证第一排气支管1和第二排气支管2结构的稳定性，从而总体上保证了组装后排气歧管结构的稳定性。

进一步地，定位销孔5包括分别设置于抵接端面长度方向两端的第一定位销孔和第二定位销孔。通过设置两个定位销孔的定位位置，一方面保证限位位置准确，保证第一连接法兰13和第二连接法兰22安装端面的平面度，另一方面避免排气歧管热膨胀过程中第一排气支管1和第二排气支管2以限位销为轴相对发生扭转，保证排气歧管结构的稳定性。

在本案一具体实施例中，抵接端面3远离第一连接法兰13和第二连接法兰22安装端面的一侧，开设低于抵接端面3的补偿端面6。第一排气支管1的主管路和第二排气支管2的主管路为同轴管路，在废气排气位置，第一排气支管1和第二排气支管2通过圆弧弯管改变管路方向，在排气歧管结构设计中，第一排气出口11和第二排气出口21需要增加加强筋保证管路结构强度，同时，第一排气出口11和第二排气出口21位置为废气集中排出位置，该位置热量高，结构热膨胀明显，在该位置增加加强筋板结构，然而，加强筋板的增加避免第一排气支管1和第二排气支管2在该位置相抵，仅在第一排气出口1和第二排气出口2位置使得外壁相抵保证排气出口处于同一平面，保证密封性能。

将第一排气出口11和第二排气出口21位置下方设置加强筋板，并使得加强筋板相互之间不接触，设置为低于第一排气出口11和第二排气出口21抵接端面3的补偿端面6，当第一排气出口11和第二排气出口21相抵时，第一排气支管1的补偿端面和第二排气支管2的补偿端面之间形成一补偿豁口7，补偿豁口7在第一排气支管1和第二排气支管2热膨胀时，预留一定膨胀余量，预留足够释放热应力的空间，减少第一排气支管1和第二排气支管2之间热应力，同时，热膨胀至一定程度时，也可通过两补偿端面相抵提高排气歧管结构的稳定性，有效避免开裂。

在本案一具体实施例中，第一排气支管1和第二排气支管2关于抵接端面3对称布置。对称结构的第一排气支管1和第二排气支管2，易于实现对排气歧管加工工艺的优化，适宜配对加工、检验和装配，降低成本。

在本案一具体实施例中，抵接端面3与第一排气支管1连接发动机气缸的安装端面垂直布置。第一排气出口11和第二排气出口21相抵接，抵接端面3与排气歧管与发动机气缸的安装端面垂直布置，当排气歧管发生热膨胀时，第一排气出口11和第二排气出口21在抵接端面正向挤压，保证了排气出口与废气管路连接位置的准确性。

在本案一具体实施例中，排气歧管为金属铸造结构的排气歧管。排气歧管为铸造结构，通过后续加工，满足安装端面的结构要求，以保证平面度，内部整体铸造成形，减少漏气风险。

如图4-图7所示，图4为本发明提供的排气歧管中第一排气支管的加工结构示意图；图5为图4的底部结构示意图；图6为本发明提供的排气歧管的整体加工结构主视图；图7为图6的主视加工结构示意图。

基于上述实施例提供的排气歧管，本案还提供了一种排气歧管的加工方法，包括步骤：

1)夹紧第一排气支管1与发动机气缸连通的第一进气口14的安装端面A，在第一进气口14外圈的第一进气口法兰15上加工第一连接螺纹孔16。

第一排气支管1通过第一进气口14与发动机气缸连通，第一进气口14包括三个，并列布置，处于同一安装端面A。通过夹紧安装端面A将第一排气支管1进行固定，确定第一排气支管1的水平和竖直位置，对第一进气口14外圈的第一进气口法兰15上，加工出连接第一进气口法兰15和发动机气缸的第一连接螺纹孔16。

2)以第一进气口14的安装端面A和第一连接螺纹孔16为基准，加工第一排气支管1的抵接端面B和补偿端面C，并加工第一连接耳13上的定位销孔5和第一连接螺栓孔、第二连接螺栓孔；

以第一进气口14所在的安装端面A和第一连接螺纹孔16为基准，对第一排气支管1与第二排气支管2的抵接端面B和补偿端面C进行加工，由于第一连接螺纹孔的位置已经确定，加工抵接端面B和补偿端面C，满足抵接端面B的平面度要求和位置要求，具体为，加工抵接端面B处于竖直端面。在抵接端面B上加工出定位销孔5，和第一连接耳13上第一连接螺栓孔和第二螺栓连接孔。

3)按照步骤1)和步骤2)的顺序加工第二排气支管；

以步骤1)和步骤2)的加工方法，对第二排气支管2进行加工，确定各个孔位位置，完成对第二排气支管2的加工。

4)连接加工后的第一排气支管1和第二排气支管2，精加工第一进气口的安装端面，和第二排气支管上第二进气口的安装端面；

通过抵接端面B和定位销孔5位置，连接加工后的第一排气支管1和第二排气支管2，此时第一进气口和第二进气口处于同一安装端面D，对该安装端面D精加工满足平面度要求，保证其与发动机气缸处于同一安装位置。

5)以第一进气口的安装端面和第二进气口的安装端面为基准，精加工第一连接法兰和第二连接法兰的安装端面E，并加工固装第一连接法兰和第二连接法兰上的第二连接螺纹孔。

以第一进气口和第二进气口精加工后的安装端面D为基准，此时第一排气支管1和第二排气支管2的出气口端面的第一连接法兰12和第二连接法兰22可通过第一连接耳13和第二连接耳23进行连接，由连接螺栓4锁紧，第一连接法兰12和第二连接法兰22处于同一安装端面E，对安装端面E进行精加工，满足其与排气管路连接的平面度要求，并在第一连接法兰12和第二连接法兰22上加工第二连接螺纹孔8，满足其与废气排放管路的连接要求，从而完成了排气歧管的孔位和平面加工。

由于该排气歧管采用了上述实施例的排气歧管的加工方法进行加工，所以该排气歧管由加工方法带来的有益效果请参考上述实施例。由于排气歧管采用了整体加工保证加工精度的方法，保证了加工精度，便于产品检测和配对使用，降低了漏气风险。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种排气歧管，其特征在于，包括与发动机气缸连通的第一排气支管和第二排气支管，所述第一排气支管的第一排气出口和所述第二排气支管的第二排气出口并列布置，所述第一排气出口和所述第二排气出口的外壁相互抵接；

所述第一排气出口的外圈环绕布置有第一连接法兰，所述第二排气出口的外圈环绕布置有第二连接法兰，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰固接于所述第一排气出口和所述第二排气出口的抵接端面处；

所述抵接端面远离所述第一连接法兰和所述第二连接法兰安装端面的一侧，开设低于所述抵接端面的补偿端面；

所述第一排气支管和所述第二排气支管之间的补偿端面之间形成一预留膨胀余量的补偿豁口。

2.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰上分别伸出有相接于所述抵接端面的第一连接耳和第二连接耳，所述第一连接耳和所述第二连接耳上设置连接所述第一连接法兰和所述第二连接法兰的连接螺栓。

3.根据权利要求2所述的排气歧管，其特征在于，所述连接螺栓包括分别设置于所述抵接端面长度方向两端的第一连接螺栓和第二连接螺栓。

4.根据权利要求2所述的排气歧管，其特征在于，所述第一连接耳和所述第二连接耳的抵接端面上设置对二者的抵接位置进行定位的定位销孔，和插装于所述定位销孔内的限位销。

5.根据权利要求4所述的排气歧管，其特征在于，所述定位销孔包括分别设置于所述抵接端面长度方向两端的第一定位销孔和第二定位销孔。

6.根据权利要求2所述的排气歧管，其特征在于，所述第一排气支管和所述第二排气支管关于所述抵接端面对称布置。

7.根据权利要求6所述的排气歧管，其特征在于，所述抵接端面与所述第一排气支管连接所述发动机气缸的安装端面垂直布置。

8.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，所述排气歧管为金属铸造结构的排气歧管。

9.一种排气歧管的加工方法，其特征在于，包括步骤：

1)夹紧第一排气支管与发动机气缸连通的第一进气口的安装端面，在所述第一进气口外圈的第一进气口法兰上加工第一连接螺纹孔；

2)以所述第一进气口的安装端面和所述第一连接螺纹孔为基准，加工第一排气支管的抵接端面和补偿端面，所述抵接端面为所述第一排气支管和第二排气支管的抵接位置，所述补偿端面低于所述抵接端面，所述第一排气支管上设置第一连接法兰，所述第一连接法兰上设置第一连接耳，加工所述第一连接耳上的定位销孔和第一连接螺栓孔、第二连接螺栓孔；

3)按照步骤1)和步骤2)的顺序加工第二排气支管；

4)连接加工后的所述第一排气支管和所述第二排气支管，精加工第一进气口的安装端面，和所述第二排气支管上第二进气口的安装端面；

5)以所述第一进气口的安装端面和所述第二进气口的安装端面为基准，精加工第一连接法兰和第二连接法兰的安装端面，并加工固装所述第一连接法兰和所述第二连接法兰上的第二连接螺纹孔。

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