CN114135379A - 一种密封排气的波浪组合密封结构 - Google Patents

一种密封排气的波浪组合密封结构 Download PDF

Info

Publication number
CN114135379A
CN114135379A CN202111375606.XA CN202111375606A CN114135379A CN 114135379 A CN114135379 A CN 114135379A CN 202111375606 A CN202111375606 A CN 202111375606A CN 114135379 A CN114135379 A CN 114135379A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe section
outlet pipe
axial
air outlet
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111375606.XA
Other languages
English (en)
Inventor
田永海
李志鹏
侯新荣
刘胜
孙丹红
齐国栋
徐洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Engine Research Institute Tianjin
Original Assignee
China North Engine Research Institute Tianjin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Engine Research Institute Tianjin filed Critical China North Engine Research Institute Tianjin
Priority to CN202111375606.XA priority Critical patent/CN114135379A/zh
Publication of CN114135379A publication Critical patent/CN114135379A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1827—Sealings specially adapted for exhaust systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

本发明提供了一种密封排气的波浪组合密封结构，包括依次同轴设置的出气管段、轴向波浪环、径向胀紧环和进气管段，所述进气管段和出气管段间隙配合，并能沿轴线方向相对移动，且进气管段和出气管段之间设有膨胀间隙，膨胀间隙内部设置轴向波浪环、径向胀紧环，所述轴向波浪环能够轴向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合；所述径向胀紧环能够径向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合。本发明所述的密封排气的波浪组合密封结构，通过轴向波浪环、径向胀紧环、进气管段和出气管段的组合应用，可实现排气管内高温燃气的密封，有效解决了发动机分段排气管路的密封问题。

Description

一种密封排气的波浪组合密封结构
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种密封排气的波浪组合密封结构。
背景技术
排气管路负责将发动机燃烧后的废气排出，同时承受着不断交替变化的低温和高温废气的冲刷，排气管路易发生变形、漏气等问题。如果排气管路发生燃气泄漏，轻则造成环境污染，重则引起舱内着火等严重故障。由于排气管路工作温度高，热膨胀量大，标准环境温度和工作温度排气管路伸缩量很大。为了避免排气管路出现裂纹等可靠性问题，较长的排气管路需要分段连接，但分段连接部位的密封又成为行业的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种密封排气的波浪组合密封结构，以解决发动机分段排气管路的密封问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种密封排气的波浪组合密封结构，包括依次同轴设置的出气管段、轴向波浪环、径向胀紧环和进气管段，所述进气管段和出气管段间隙配合，并能沿轴线方向相对移动，且进气管段和出气管段之间设有膨胀间隙，膨胀间隙内部设置轴向波浪环、径向胀紧环，所述轴向波浪环能够轴向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合；所述径向胀紧环能够径向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合。
进一步的，所述轴向波浪环设有一个缺口，且轴向投影为圆环，周向为规则的波浪结构或正弦形状或余弦形状。
进一步的，所述轴向波浪环能沿轴向相对压缩，也能沿轴向相向膨胀。
进一步的，所述径向胀紧环为螺旋叠加的两圆结构，轴向投影为圆环，径向投影为矩形。
进一步的，所述径向胀紧环能沿径向膨胀和压缩。
进一步的，所述出气管段靠近进气管段的一端设有互相垂直的出气管段的径向密封曲面和出气管段的轴向平面，出气管段的轴向平面为圆台结构；出气管段的径向密封曲面为圆环结构。
进一步的，所述进气管段一端设有互相垂直的进气管段的径向密封曲面和进气管段的轴向密封曲面，进气管段的径向密封曲面用于与出气管段的径向密封曲面间隙配合。
进一步的，所述进气管段的径向密封曲面位于出气管段的径向密封曲面内部。
相对于现有技术，本发明所述的密封排气的波浪组合密封结构具有以下优势：
(1)本发明所述的密封排气的波浪组合密封结构，通过轴向波浪环、径向胀紧环、进气管段和出气管段的组合应用，可实现排气管内高温燃气的密封，有效解决了发动机分段排气管路的密封问题。
(2)本发明所述的密封排气的波浪组合密封结构，结构简单，可吸收排气管路的热变形量，并且温度越高轴向波浪环的压缩量越大，产生的轴向力越大，密封效果越好，并大幅降低传统排气管路插接结构零部件数量，实现高紧凑性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的密封排气的波浪组合密封结构示意图；
图2为本发明实施例所述的出气管段示意图；
图3为本发明实施例所述的轴向波浪环的轴向视图；
图4为本发明实施例所述的轴向波浪环的径向视图；
图5为本发明实施例所述的轴向波浪环的示意图；
图6为本发明实施例所述的径向胀紧环的轴向视图；
图7为本发明实施例所述的径向胀紧环的径向视图；
图8为本发明实施例所述的径向胀紧环的示意图；
图9为本发明实施例所述的进气管段的示意图。
附图标记说明：
1-出气管段，11-出气管段的径向密封曲面，12-出气管段的轴向平面，2-轴向波浪环，21-缺口，22-轴向波浪环的左侧曲面，23-轴向波浪环的右侧曲面，3-径向胀紧环，31-径向胀紧环的左侧平面，32-径向胀紧环的右侧平面，33-径向胀紧环的径向密封曲面，4-进气管段，41-进气管段的径向密封曲面，42-进气管段的轴向密封曲面。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种密封排气的波浪组合密封结构，如图1至图9所示，包括依次同轴设置的出气管段1、轴向波浪环2、径向胀紧环3和进气管段4，所述进气管段4和出气管段1间隙配合，并能沿轴线方向相对移动，且进气管段4和出气管段1之间设有膨胀间隙，膨胀间隙内部设置轴向波浪环2、径向胀紧环3，所述轴向波浪环2能够轴向变形，并能沿出气管段1的内壁滑动配合；所述径向胀紧环3能够径向变形，并能沿出气管段1的内壁滑动配合。
分段连接的进气管段和出气管段预留出一定的膨胀间隙，用来保证排气管路在工作过程中不致因受热而无膨胀空间。轴向波浪环2产生的轴向力作用于径向胀紧环3的轴线方向，使径向胀紧环3的轴向端面与进气管段4的端面紧密贴合密封管路中的排气；径向胀紧环3产生的径向力作用于出气管段1，使径向胀紧环3的径向端面与出气管段1的内表面紧密贴合密封管路中的排气。
本方案通过轴向波浪环、径向胀紧环、进气管段和出气管段的组合应用，可实现排气管内高温燃气的密封，有效解决了发动机分段排气管路的密封问题。
所述轴向波浪环2的轴向投影为圆环(如图3)，并有一个缺口21；周向为规则的波浪结构(或正弦、余弦)(如图4和图5)，两侧分别形成轴向波浪环的左侧曲面22和轴向波浪环的右侧曲面23，轴向波浪环2可沿轴向相对压缩，也可沿轴向相向膨胀。
所述径向胀紧环3轴向投影为圆环(如图6)，为螺旋叠加的两圆结构(如图8)，径向投影为矩形(如图7)，两侧分别为径向胀紧环的左侧平面31和径向胀紧环的右侧平面32；径向胀紧环3可沿径向膨胀和压缩，沿径向膨胀和压缩的外壁为径向胀紧环的径向密封曲面33。
出气管段1靠近进气管段4的一端设有互相垂直的出气管段的径向密封曲面11和出气管段的轴向平面12，出气管段的轴向平面12为圆台结构；出气管段的径向密封曲面11为圆环结构。
进气管段4一端设有互相垂直的进气管段的径向密封曲面41和进气管段的轴向密封曲面42，进气管段的径向密封曲面41用于与出气管段的径向密封曲面11间隙配合。且进气管段的径向密封曲面41位于出气管段的径向密封曲面11内部。
一种密封排气的波浪组合密封结构的工作原理为：
实施方式一：
管路处于环境温度阶段：初始安装时，轴向波浪环2处于压缩状态，轴向波浪环的左侧曲面22的突起部分与出气管段的轴向平面12接触，轴向波浪环的右侧曲面23的突起部分与径向胀紧环的左侧平面31接触，利用轴向波浪环2压缩状态产生的轴线方向的力，作用到径向胀紧环的右侧平面32与出气管段的轴向平面12紧密贴合密封管路中的排气；同时，初始安装时，径向胀紧环3处于压缩状态，利用径向胀紧环3压缩状态产生的径向方向的力，作用到径向胀紧环的径向密封曲面33与出气管段的径向密封曲面11紧密贴合密封管路中的排气。
实施方式二：
管路处于热膨胀阶段：当管路处于加热时，出气管段1和进气管段4受热膨胀，出气管段的轴向平面12和进气管段的轴向密封曲面42相互靠近，挤压轴向波浪环3，能够继续保持如实施方式一中所述的密封性能。
实施方式三：
管路处于冷缩阶段：当管路处于冷却时，出气管段1和进气管段4受冷缩小，出气管段的轴向平面12和进气管段的轴向密封曲面42相向远离，依靠初始安装时，轴向波浪环2处于压缩状态的预留量，能够继续保持如实施方式一中所述的密封性能。
本发明可吸收排气管路的热变形量，并且温度越高轴向波浪环的压缩量越大，产生的轴向力越大，密封效果越好，并大幅降低传统排气管路插接结构零部件数量，实现高紧凑性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：包括依次同轴设置的出气管段、轴向波浪环、径向胀紧环和进气管段，所述进气管段和出气管段间隙配合，并能沿轴线方向相对移动，且进气管段和出气管段之间设有膨胀间隙，膨胀间隙内部设置轴向波浪环、径向胀紧环，所述轴向波浪环能够轴向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合；所述径向胀紧环能够径向变形，并能沿出气管段的内壁滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：所述轴向波浪环设有一个缺口，且轴向投影为圆环，周向为规则的波浪结构或正弦形状或余弦形状。
3.根据权利要求1所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：轴向波浪环能沿轴向相对压缩，也能沿轴向相向膨胀。
4.根据权利要求1所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：所述径向胀紧环为螺旋叠加的两圆结构，轴向投影为圆环，径向投影为矩形。
5.根据权利要求1所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：径向胀紧环能沿径向膨胀和压缩。
6.根据权利要求1所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：出气管段靠近进气管段的一端设有互相垂直的出气管段的径向密封曲面和出气管段的轴向平面，出气管段的轴向平面为圆台结构；出气管段的径向密封曲面为圆环结构。
7.根据权利要求6所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：进气管段一端设有互相垂直的进气管段的径向密封曲面和进气管段的轴向密封曲面，进气管段的径向密封曲面用于与出气管段的径向密封曲面间隙配合。
8.根据权利要求7所述的一种密封排气的波浪组合密封结构，其特征在于：进气管段的径向密封曲面位于出气管段的径向密封曲面内部。
CN202111375606.XA 2021-11-19 2021-11-19 一种密封排气的波浪组合密封结构 Pending CN114135379A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111375606.XA CN114135379A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 一种密封排气的波浪组合密封结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111375606.XA CN114135379A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 一种密封排气的波浪组合密封结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114135379A true CN114135379A (zh) 2022-03-04

Family

ID=80390345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111375606.XA Pending CN114135379A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 一种密封排气的波浪组合密封结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114135379A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115095727A (zh) * 2022-06-21 2022-09-23 中国北方发动机研究所(天津) 一种基于多级流动阻尼的组合密封结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4136799A1 (de) * 1991-11-08 1993-05-13 Josef Fey Lamellenringe Lamellenring-dichtung fuer sammelrohr-schiebeausgleichsstuecke bei abgasleitungen
CN202431346U (zh) * 2012-01-05 2012-09-12 广西玉柴机器股份有限公司 发动机排气系统连接结构
CN203856559U (zh) * 2014-04-08 2014-10-01 潍柴动力股份有限公司 一种分段式排气管接口处密封结构
CN111396184A (zh) * 2020-03-18 2020-07-10 广西玉柴机器股份有限公司 一种新型发动机排气管密封结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4136799A1 (de) * 1991-11-08 1993-05-13 Josef Fey Lamellenringe Lamellenring-dichtung fuer sammelrohr-schiebeausgleichsstuecke bei abgasleitungen
CN202431346U (zh) * 2012-01-05 2012-09-12 广西玉柴机器股份有限公司 发动机排气系统连接结构
CN203856559U (zh) * 2014-04-08 2014-10-01 潍柴动力股份有限公司 一种分段式排气管接口处密封结构
CN111396184A (zh) * 2020-03-18 2020-07-10 广西玉柴机器股份有限公司 一种新型发动机排气管密封结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115095727A (zh) * 2022-06-21 2022-09-23 中国北方发动机研究所(天津) 一种基于多级流动阻尼的组合密封结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5531159B2 (ja) 排ガスターボチャージャ
CN114135379A (zh) 一种密封排气的波浪组合密封结构
CN102720599B (zh) 一种外热机及其工作方法
WO2023207052A1 (zh) 气冷微堆直管式主管道
CN201025103Y (zh) 发动机排气管密封结构
US20120306164A1 (en) Seal system and method of manufacture
CN112761743B (zh) 一种燃气轮机排气扩散器密封结构
CN117704631B (zh) 换热储能装置及热泵空调
CN115095727A (zh) 一种基于多级流动阻尼的组合密封结构
CN114135728B (zh) 一种柔性多点支撑的密封结构
CN218325184U (zh) 一种压缩机密封结构
CN207796083U (zh) 一种氢冷器橡胶密封结构
CN220909800U (zh) 一种带有折叠密封圆环的排气管密封结构
CN2300785Y (zh) 不泄漏的管道伸缩节装置
CN117569923B (zh) 一种燃气轮机涡轮支点结构
CN214699667U (zh) 一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构
CN221425469U (zh) 一种新型壳管式换热器碳纤维复合垫片
CN220851113U (zh) 一种防漏结构及管道对接装置
CN217762603U (zh) 机械式迷宫膨胀装置
CN219733645U (zh) 一种压缩机的连接管路结构及压缩机
CN219159820U (zh) 一种双波纹金属膨胀节
CN218535910U (zh) 一种在热泵空调系统上应用的新结构密封垫
CN217926044U (zh) 排气管、发动机及车辆
RU2552022C1 (ru) Гибридный гофровый двигатель внутреннего сгорания
CN218380643U (zh) 一种回转式空气预热器转轴密封结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220304