CN110608320A - 一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管 - Google Patents

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Abstract

本发明属于商用车冷却系统技术领域，具体涉及一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管。波纹管分为三层结构：胶管内胶层、胶管加强层、胶管外胶层；胶管内胶层材料为氟化硅胶，胶管加强层为耐高温的四层芳纶布，胶管外胶层材料为硅胶；波纹管的两端为直线段、中间为波纹段；波纹段设有波峰和波谷结构；波峰两侧夹角β为75°至105°，波峰外表面圆角半径R1为8mm至11mm，波谷内表面圆角半径R2为5mm至7mm，波峰外表面相切圆直径D4为直线段外径D3加9mm至11mm，波谷内表面相切圆直径D1为直线段内径D2减8mm至12mm。本发明重量轻，常温爆破压力大于2MPa；具有耐高温，强度高，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐热性，耐化学腐蚀，柔韧性好，介电性好等优点。

Description

一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管
技术领域
本发明属于商用车冷却系统技术领域，具体涉及一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管。
背景技术
当前各商用车厂家普遍采用增压、空—空中冷系统,其作用是对发动机进气进行增压、冷却，增大发动机进气密度,以改善发动机燃烧工况,提高发动机功率并满足国家环保要求。
在采用涡轮增压的发动机上，通常需要中冷器波纹管用于连接发动机与中冷器。随着发动机功率和涡轮增压器压缩比的不断提高，中冷器波纹管的工作温度和耐压要求也越来越高。同时，中冷器波纹管还承担着缓冲系统振动的要求，需要其具有优良的柔韧性。
目前，行业内中冷器波纹管壁厚较大，一般都在5mm左右，耐压性能在1MPa左右。同时因为壁厚大，刚度增大，减震性能下降，而且成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备突出耐热性、耐高压、耐振动、成本低的中冷器波纹管。
本发明的技术方案如下:
一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，波纹管分为三层结构：胶管内胶层2、胶管加强层3、胶管外胶层4；胶管内胶层2材料为氟化硅胶，胶管加强层3为耐高温的四层芳纶布，胶管外胶层4材料为硅胶。
技术方案中所述薄壁耐高温高压中冷器波纹管的两端为直线段、中间为波纹段；波纹段设有波峰5和波谷6结构。
技术方案中所述波峰5两侧夹角β为75°至105°，波峰5外表面圆角半径R1为8mm至11mm，波谷6内表面圆角半径R2为5mm至7mm，波峰5外表面相切圆直径D4为直线段外径D3加9mm至11mm，波谷6内表面相切圆直径D1为直线段内径D2减8mm至12mm。
每一个波谷6处均安装有金属防胀环7，金属防胀环7与波谷6紧密贴合。
技术方案中所述防胀环7的直径为3.2mm。
技术方案中所述直线段内径D2为大于等于φ60mm。
技术方案中所述胶管内胶层2的厚度为0.65mm，所述胶管外胶层4的厚度为0.9mm，所述胶管内胶层2、胶管加强层3、胶管外胶层4三者加起来的整体厚度为3.2mm。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、当胶管型式为直管时，本发明的薄壁耐高温高压中冷器波纹管重量轻，常温爆破压力大于2MPa；
2、本发明的薄壁耐高温高压中冷器波纹管具有耐高温，强度高，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐热性，耐化学腐蚀，柔韧性好，介电性好等优点；
3、本发明的薄壁耐高温高压中冷器波纹管使用温度高达150℃～275℃，胶管内胶层的氟化硅胶具有良好的耐油性；
4、本发明的薄壁耐高温高压中冷器波纹管由于具有良好的柔韧性，因此装配容易，适应性强，可以极大地提高生产效率。
附图说明
图1是本发明所述薄壁耐高温高压中冷器波纹管结构剖面图；
图2是图1中I处的局部放大图；
图3是本发明所述薄壁耐高温高压中冷器波纹管连接结构示意图；
图4是本发明所述薄壁耐高温高压中冷器波纹管一种应用实例示意图；
图中：1、波纹管；2、胶管内胶层；3、胶管加强层；4、胶管外胶层；5、波峰；6、波谷；7、防胀环；8、金属管；9、夹箍；11、中冷器进气波纹管；12、中冷器出气波纹管；81、中冷器进气金属管；82、发动机进气金属管；
A、增压器；B、发动机；C、中冷器。
具体实施方案
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其组成包括：胶管内胶层采用耐油、耐高低温的氟化硅胶做为隔离层，胶管加强层采用四层耐高温的芳纶布，使得产品具有优越的耐高温性能和出色的耐压性能，胶管外胶层采用硅胶；波形管胶管本体采用自动缠绕工艺成型，胶管内胶层厚度控制在0.65mm，胶管外胶层厚度控制在0.9mm，胶管整体壁厚为3.2mm，胶管整体壁厚是指胶管内胶层2、胶管加强层3、胶管外胶层4三者加起来的厚度。
所述胶管内胶层采用耐高低温、高抗撕裂、耐溶剂高性能氟化硅胶基胶，在基胶中加入耐热剂，更深一层提升产品抗热老化性能，同时填入高性能填充剂，提高产品的物理机械性能和产品加工性能，经过密炼，最后加入双二四和双二五硫化剂，使得胶料高分子之间交联反应更加充分，随之加入色料。
所述胶管加强层采用具有耐高温和高强度的芳纶纤维平纹布，可以保证产品的耐久性。
所述胶管外胶层采用高抗撕、耐高低温、优良压缩永久变形基胶，经过不同硬度的基胶配比得到50度胶料，同时加入高性能填充材料，使得胶料具有良好的伸长率、抗拉强度、加工性能及产品性能更佳优越，并且加入耐热剂，使得产品具有良好的抗热老化性能，经过密炼，然后冷却，待其冷却之后加入一定比例双二四和双二五硫化剂，使得硅胶交联反应良好，硅胶获得更加良好的抗撕、抗拉性能，压缩永久形变更加优越。
一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，所述中冷器波纹管的两端为直线段，直线段使用夹箍与金属管连接；中冷器波纹管的中间段设计有波纹结构，波纹结构的波峰、波谷均为圆弧形，波峰两侧对称，夹角为75°至105°，波峰外表面圆角半径为8mm到11mm，波谷内表面，圆角半径为5mm到7mm，波峰外表面相切圆直径为直线段外径加9mm到11mm，波谷内表面相切圆直径为直线段内径减8mm到12mm；所述波纹结构的波峰、波谷数量根据整车布置需要可以增加或减少；中冷器波纹管的每一个波谷处均安装有金属防胀环，可以有效防止中冷器波纹管在系统压力过高的情况下发生爆破。
一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管的应用实例，可用于中冷器的进出气端(包括：中冷器进气波纹管、中冷器出气波纹管)，所述的中冷器进气波纹管的一端连接中冷器进气金属管，另一端连接中冷器进气口，所述的中冷器出气波纹管的一端连接发动机进气金属管，另一端连接中冷器出气口。
薄壁耐高温高压中冷器波纹管的应用中，中冷器进气波纹管、中冷器出气波纹管与所述的中冷器进气金属管、发动机进气金属管、中冷器进出气口之间均通过夹箍固定。
参阅图1、图2，本发明薄壁耐高温高压中冷器波纹管，以下简称波纹管1，分为三层结构：胶管内胶层2、胶管加强层3、胶管外胶层4。胶管内胶层2材料为氟硅胶，胶管加强层3为耐高温的四层芳纶布，胶管外胶层4材料为硅胶。
参阅图1，所述波纹管1的两端为直线段、中间为波纹段。直线段方便管路连接，保证金属管连接深度；波纹段有波峰5和波谷6结构，起缓冲减振作用。所述波峰5两侧夹角β为75°至105°，波峰5外表面圆角半径R1为8mm至11mm，波谷6内表面圆角半径R2为5mm至7mm，波峰5外表面相切圆直径D4为直线段外径D3加9mm至11mm，波谷6内表面相切圆直径D1为直线段内径D2减8mm至12mm；所述波纹结构的波峰、波谷数量根据整车布置需要可以增加或减少；中冷器波纹管的每一个波谷6处均安装有金属防胀环7，金属防胀环7与波谷6紧密贴合，可以有效防止中冷器波纹管在系统压力过高的情况下发生爆破。所述防胀环7的直径为3.2mm，防胀环7安装在波纹管波谷6内，能提高波纹段的耐内压性能。
参阅图1，所述波纹管1的两端为直线段，胶管直线段内径D2为φ60mm及以上，胶管壁厚为3.2mm，胶管整体结构为直管。
参阅图3，为本发明连接结构示意图，波纹管1的直线段与金属管8连接，波纹管1的外侧使用夹箍9固定。
参阅图4，一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管的应用实例，其组成包括：中冷器进气波纹管11，中冷器进气波纹管11一端连接中冷器C的进口，另一端连接中冷器进气金属管81，所述的进气金属管81与增压器A相连接；中冷器出气波纹管12，一端连接中冷器C的出口，另一端连接发动机进气金属管82，所述的出气金属管82与发动机B的进气道相连接。中冷器进气波纹管11、中冷器出气波纹管12两端的直线段均通过夹箍9与金属管和中冷器进出气口连接。其中，中冷器进气波纹管11、中冷器出气波纹管12都可应用本发明。

Claims (7)

1.一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：波纹管分为三层结构：胶管内胶层(2)、胶管加强层(3)、胶管外胶层(4)；胶管内胶层(2)材料为氟化硅胶，胶管加强层(3)为耐高温的四层芳纶布，胶管外胶层(4)材料为硅胶。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
所述薄壁耐高温高压中冷器波纹管的两端为直线段、中间为波纹段；波纹段设有波峰(5)和波谷(6)结构。
3.根据权利要求2所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
所述波峰(5)两侧夹角β为75°至105°，波峰(5)外表面圆角半径R1为8mm至11mm，波谷(6)内表面圆角半径R2为5mm至7mm，波峰(5)外表面相切圆直径D4为直线段外径D3加9mm至11mm，波谷(6)内表面相切圆直径D1为直线段内径D2减8mm至12mm。
4.根据权利要求2所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
每一个波谷(6)处均安装有金属防胀环(7)，金属防胀环(7)与波谷(6)紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
所述防胀环(7)的直径为3.2mm。
6.根据权利要求2所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
所述直线段内径D2为大于等于φ60mm。
7.根据权利要求1所述的一种薄壁耐高温高压中冷器波纹管，其特征在于：
所述胶管内胶层(2)的厚度为0.65mm，所述胶管外胶层(4)的厚度为0.9mm，所述胶管内胶层(2)、胶管加强层(3)、胶管外胶层(4)三者加起来的整体厚度为3.2mm。
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