CN115726875A - 一种用于lng燃气发动机的组合式轻量化排气管 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，包括第一三缸共管、第二三缸共管、连接法兰，第一三缸共管与第二三缸共管通过连接法兰固定在一起，第一三缸共管和第二三缸共管上均开设三个进气端口，第一三缸共管和第二三缸共管未与连接法兰固定的一侧均设置排气端口，第一三缸共管上的三个进气端口连通第一三缸共管的排气端口，第二三缸共管上的三个进气端口连通第二三缸共管的排气端口，第一三缸共管与第二三缸共管上开设进气端口的对侧设置加强筋。本发明使用两段分别供3缸共用的排气管组合成为总管，具有易拆卸方便维修的特点。在可靠的仿真分析中，满足在保守的排气压力作用下的抗拉强度要求，具有良好的工作性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种排气管，具体地说是LNG发动机排气管。
背景技术
排气管是发动机排出废气的重要部件，其结构对发动机性能会产生重要影响，如小排气管管径可以在低速时提高发动机经济性，而大管径能够提高发动机在高速运转时的性能。因此改善发动机排气管的设计对改善发动机的工作性能、经济性等有重要意义。
发动机需要进排气门之间的配合作用，并通过进气管和排气管完成换气过程。换气环节各个环节的配合是发动机正常工作的前提。然而，较高的废气温度使排气管工作在高温环境中，由于热胀冷缩原理，排气管在吸收到高温废气的热量后会产生横向和垂向的形变，从而改变排气管应力分布，影响排气管的强度进而缩短排气管的使用寿命。所以发动机的良好工作就要求排气系统废气流通通畅，排气噪音尽可能小，有良好的耐热性，能够有效利用废气能量等。
在环境恶化和能源短缺的今天，发展以天然气为代表的清洁能源成为各国的主要目标。
发明内容
本发明的目的在于提供具有广阔应用前景的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：包括第一三缸共管、第二三缸共管、连接法兰，第一三缸共管与第二三缸共管通过连接法兰固定在一起，第一三缸共管和第二三缸共管均为中空结构，第一三缸共管和第二三缸共管上均开设三个进气端口，第一三缸共管和第二三缸共管未与连接法兰固定的一侧均设置排气端口，第一三缸共管上的三个进气端口连通第一三缸共管的排气端口，第二三缸共管上的三个进气端口连通第二三缸共管的排气端口，第一三缸共管与第二三缸共管上开设进气端口的对侧设置加强筋。
本发明还可以包括：
1、进气端口设置一个100mm*113mm的支撑底座，并设置4个用于连接LNG发动机的直径为11mm的螺栓孔。
2、排气端口的截面为八边形环形结构，其外围为50mm的正八边形，内围为48mm的正八边形。
3、第一三缸共管的长度为510mm，第二三缸共管的长度为590mm。
4、加强筋高度为75mm，厚度为5mm。
5、连接法兰的外围尺寸为135mm*92mm，内径排气通道尺寸为112.7mm*61mm；连接法兰上具有4个用于连接固定第一三缸共管和第二三缸共管的螺栓孔，连接法兰厚度为20mm。
本发明的优势在于：
1.本发明基于组合式理念，改善LNG燃气发动机的排气管结构，使用两段分别供3缸共用的排气管组合成为总管，具有易拆卸方便维修的特点。
2.本发明的组合式排气管在可靠的仿真分析中，满足在保守的排气压力作用下的抗拉强度要求，具有良好的工作性能。
3.本发明两段3缸共用排气管之间通过法兰连接，使用螺栓固定，具有良好的稳定性。
4.本发明采用铸造的方式制造两根3缸共用排气管，减小了铸造零件的尺寸，具有良好的铸造工艺性。
5.本发明的轻量化排气管减少了材料冗余，优化设计了加强筋6，具有良好的结构强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明侧后方示意图；
图3为本发明的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，本发明一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，主要包括：三缸共管1、连接法兰2、三缸共管3、进气端口4、排气端口5、加强筋6。组合式排气管由三缸共管1和三缸共管3通过连接法兰2组合而成。每个三缸共管具有3个进气端口与LNG燃气发动机相连接。LNG燃气发动机在完成燃烧冲程后将废气排出，废气通过进气端口进入到排气总管，通过排气管排气端口5排出。
如图1-3所示，连接法兰2具有4个固定螺栓用于连接三缸共管1和三缸共管3，法兰的长为135mm，宽为92mm，内部为88mm*61mm的矩形气体流道。法兰连接面采用铣削和磨削的加工工艺以保证连接面的加工精度和表面粗糙度，确保连接的可靠性。连接法兰2上具有4个R16螺栓孔用于连接固定两个三缸共轨管；法兰厚度为20mm。
排气管采用QT400铸造，由三缸共管1和三缸共管3，通过法兰2连接而成。
6个排气端口4具有一个100mm*113mm的固定底座，每个底座具有4个直径为11mm的螺栓孔，用于连接发动机；排气端口5尺寸为52mm*56mm。
排气端口5具有八边形结构，其外围系尺寸为50mm的正八边形，内围为48mm的正八边形。
三缸共管1的长度为510mm(不含法兰厚度)，三缸共轨管3的长度为590mm(不含法兰厚度)。
加强筋6的高度为75mm，每条加强筋的厚度为5mm。
Claims (6)
1.一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：包括第一三缸共管、第二三缸共管、连接法兰，第一三缸共管与第二三缸共管通过连接法兰固定在一起，第一三缸共管和第二三缸共管均为中空结构，第一三缸共管和第二三缸共管上均开设三个进气端口，第一三缸共管和第二三缸共管未与连接法兰固定的一侧均设置排气端口，第一三缸共管上的三个进气端口连通第一三缸共管的排气端口，第二三缸共管上的三个进气端口连通第二三缸共管的排气端口，第一三缸共管与第二三缸共管上开设进气端口的对侧设置加强筋。
2.根据权利要求1所述的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：进气端口设置一个100mm*113mm的支撑底座，并设置4个用于连接LNG发动机的直径为11mm的螺栓孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：排气端口的截面为八边形环形结构，其外围为50mm的正八边形，内围为48mm的正八边形。
4.根据权利要求1所述的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：第一三缸共管的长度为510mm，第二三缸共管的长度为590mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：加强筋高度为75mm，厚度为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于LNG燃气发动机的组合式轻量化排气管，其特征是：连接法兰的外围尺寸为135mm*92mm，内径排气通道尺寸为88mm*61mm；连接法兰上具有4个用于连接固定第一三缸共管和第二三缸共管的螺栓孔，连接法兰厚度为20mm。
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