CN208153180U - 一种气缸盖与排气歧管的密封总成、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气缸盖与排气歧管的密封总成，包括气缸盖和与气缸盖对接的排气歧管，气缸盖的对接端开设有第一环形凹槽，排气歧管的对接端开设有与第一环形凹槽对应的第二环形凹槽，气缸盖和排气歧管对接后，第一环形凹槽和第二环形凹槽共同构成密封件腔体，密封件腔体内嵌设有柔性密封件，柔性密封件被第一环形凹槽和第二环形凹槽压紧并在周向上将气缸盖和排气歧管的对接缝密封。该密封总成不仅成本低，而且有效确保了高温下排气管与气缸盖之间的密封性能。本实用新型还涉及一种发动机及车辆。

Description

一种气缸盖与排气歧管的密封总成、发动机及车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机生产技术领域，特别涉及一种气缸盖与排气歧管的密封总成、发动机及车辆。

背景技术

如图1和图2中所示，目前，气缸盖01与排气歧管02之间的密封是通过密封垫03实现，具体的，气缸盖法兰011与排气歧管法兰021之间设置有密封垫03，然后通过螺栓04将气缸盖法兰011和排气歧管法兰021拧紧，密封垫03被压缩以实现对气缸盖01和排气歧管02之间的密封。

然而，由于排气歧管承受高热载荷，在高温环境下，螺栓轴向力会产生衰减，密封垫所受到的压力减小，同时排气歧管法兰位置也会因高温而产生较大的形变，局部可能出现翘曲，密封垫在圆周方向上的压力不够均匀，这会导致密封垫的密封失效，造成排气歧管漏气现象的发生。

因此，如何能够确保气缸盖与排气歧管之间可靠的密封，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种气缸盖与排气歧管的密封总成，以便能够确保气缸盖与排气歧管之间具有可靠的密封，防止排气歧管漏气。

本实用新型的另一目的是提供一种采用上述密封总成的发动机。

本实用新型的再一目的是提供一种采用上述发动机的车辆。

为达到上述目的，本实用新型提供的气缸盖与排气歧管的密封总成，包括气缸盖和与所述气缸盖对接的排气歧管，所述气缸盖的对接端开设有第一环形凹槽，所述排气歧管的对接端开设有与所述第一环形凹槽对应的第二环形凹槽，所述气缸盖和所述排气歧管对接后，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽共同构成密封件腔体，所述密封件腔体内嵌设有柔性密封件，所述柔性密封件被所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽压紧并在周向上将所述气缸盖和所述排气歧管的对接缝密封。

优选的，所述第一环形凹槽为开设于所述气缸盖的对接端，且位于所述气缸盖内壁上的L型凹槽；所述第二环形凹槽为开设于所述排气歧管的对接端，且位于所述排气歧管内壁上的L型凹槽。

优选的，所述第一环形凹槽为开设于所述气缸盖法兰上的U型凹槽；所述第二环形凹槽为开设于所述排气歧管法兰上的U型凹槽。

优选的，所述气缸盖和所述排气歧管的对接缝所在的平面为对接平面，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽关于所述对接平面对称设置。

优选的，所述气缸盖与所述排气歧管通过螺栓连接。

优选的，所述柔性密封件的横切面呈C型，且所述柔性密封件由耐高温弹性钢制成。

优选的，所述柔性密封件由12Cr17Ni7、06Cr19Ni10或ST12制成。

本实用新型中公开了一种发动机，所述发动机的气缸盖和排气歧管之间的密封结构为上述任意一项所公开的气缸盖与排气歧管的密封总成。

本实用新型中所公开的车辆，包括上述发动机。

由以上技术方案中可以看出，本实用新型中所公开的气缸盖与排气歧管的密封总成摒弃了传统的平面密封的方式，转而在气缸盖的对接端和排气歧管的对接端分别开设第一环形凹槽和第二环形凹槽，在气缸盖与排气歧管对接之后，第一环形凹槽和第二环形凹槽共同构成了密封件腔体，密封件腔体内嵌设柔性密封件，并且该柔性密封件被第一环形凹槽和第二环形凹槽压紧后在整个周向上实现了对气缸盖和排气歧管的对接缝密封。

嵌设在密封件腔体中的柔性密封件，由于在低温下被压缩，因此可以实现低温下的气缸盖和排气歧管之间的密封；而随着温度的升高，柔性密封件可充分利用排气高热载荷，整体发生膨胀，柔性密封件与第一环形凹槽和第二环形凹槽之间的压力不降反升，密封性能在高温下得到了进一步增强，有效确保了高温下排气管与气缸盖之间的密封性能。

附图说明

图1为现有技术中气缸盖与排气歧管之间的密封总成示意图；

图2为现有技术中密封垫设置在排气歧管法兰上的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中气缸盖与排气歧管之间的密封总成示意图；

图4为本实用新型实施例中气缸盖与排气歧管密封位置的局部示意图。

其中，1为气缸盖，2为排气歧管，3为柔性密封件，4为螺栓，5为对接平面，11为气缸盖法兰，21为排气歧管法兰。

具体实施方式

事实上，在本实用新型之前，实用新型人层尝试过采用其他技术方案来增强气缸盖与排气歧管连接位置的密封性，例如：将气缸盖与排气歧管连接位置处的螺栓更换为耐高温螺栓，为了减小高温环境下螺栓轴向力的衰减，使螺栓配合套筒使用；为了防止因排气歧管法兰面翘曲过大而导致密封垫失效，通过设置加强筋的方式来增强排气歧管法兰处的刚性，然而，该种方式不仅显著增加了成本，而且密封性能增强有限，更为关键的是，排气歧管上设置加强筋之后，容易导致加强筋区域热应力增大，存在排气管开裂的风险。

经过大量研究和实验，最终实用新型人选用了本实用新型中所公开的技术方案，该方案克服了本领域技术人员的技术偏见，不仅成本低，而且对密封性能具有显著的增强作用。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请结合图3和图4，本实用新型实施例中所公开的气缸盖与排气歧管的密封总成，包括气缸盖1和与气缸盖1对接的排气歧管2，其中，气缸盖1用于与排气歧管2对接的一端称为气缸盖1的对接端，排气歧管2用于与气缸盖1对接的一端称为排气歧管2的对接端，在气缸盖1的对接端开设有第一环形凹槽，排气歧管2的对接端开设有与第一环形凹槽对应的第二环形凹槽，在排气歧管2与气缸盖1完成对接后，第一环形凹槽和第二环形凹槽共同构成密封件腔体，密封件腔体内嵌设有柔性密封件3，柔性密封件3被第一环形凹槽和第二环形凹槽压紧，并在周向上将汽缸盖1和排气歧管2的对接缝密封，如图3和图4中所示。

需要进行说明的是，所谓的周向密封具体是指：气缸盖1和排气歧管2对接之后的对接缝无论呈矩形、圆形还是其他形状，其整周都被柔性密封件3所密封。

嵌设在密封件腔体中的柔性密封件3，由于在低温下被压缩，因此可以实现低温下的气缸盖1和排气歧管2之间的密封；而随着温度的升高，柔性密封件3可充分利用排气高热载荷，整体发生膨胀，柔性密封件3与第一环形凹槽和第二环形凹槽之间的压力不降反升，密封性能在高温下得到了进一步增强，有效确保了高温下排气歧管2与气缸盖1之间的密封性能。

如图3和图4中所示，本实用新型实施例中气缸盖与排气歧管之间优选的采用螺栓4连接，具体的，气缸盖法兰11上开设有螺纹孔，排气歧管法兰21上开设有供螺栓4穿过的通孔，螺栓4穿过排气歧管2上的通孔后拧紧在气缸盖法兰11上的螺纹孔内。由于本实用新型中所公开的密封总成主要依靠柔性密封件3热胀后本身的弹性变形进行密封，与传统情况下排气温度和排气压力升高时密封垫压力减小正好相反，因此采用本实用新型实施例中所公开的密封总成后，螺栓4不再是保证密封可靠性的关键，其只是作为固定排气歧管2的连接件，因此可改用普通螺栓，不必选用耐高温螺栓，同时现有技术中的套筒也可以去除，排气歧管法兰21位置也不必再布置加强筋，这一方面消除了排气歧管2开裂的安全隐患，另一方面大大减小了生产成本。

请参考图3和图4，本实用新型实施例中所公开的第一环形凹槽为开设在气缸盖1的对接端，并且位于气缸盖1内壁上的L型凹槽，第二环形凹槽为开设在排气歧管2的对接端，且位于排气歧管2内壁上的L型凹槽。

更为优选的，气缸盖1上所开设的L型凹槽，与排气歧管2上所开设的L型凹槽对称设置，具体的，气缸盖1和排气歧管2的对接缝所在的平面为对接平面5，第一环形凹槽和第二环形凹槽关于对接平面5对称。

除此之外，第一环形凹槽还可开设在气缸盖法兰11上，并且第一环形凹槽呈U型；第二环形凹槽可开设在排气歧管法兰21上，第二环形凹槽也呈U型，第一环形凹槽和第二环形凹槽对接后可形成完整的密封件腔体。当然，在此种情况下，第一环形凹槽和第二环形凹槽也可关于对接平面5对称布置。

由于该密封位置的环境温度一般在600℃以上，因此本实施例中，柔性密封件3应当采用耐高温的弹性钢制成，这些弹性钢包括但不限于12Cr17Ni7、06Cr19Ni10或ST12，并且该柔性密封件的横切面呈C型，该种结构本身具有一定弹性，并可承受热胀冷缩变形，构成C型的两个边分别用于与第一环形凹槽和第二环形凹槽压紧接触，从而实现密封，如图4中所示。

本实用新型实施例中还公开了一种发动机，该发动机的气缸盖和排气歧管之间的密封结构为上述任意一实施例中所公开的气缸盖与排气歧管的密封总成。

本实用新型中还公开了一种车辆，该车辆为内燃机车，其安装有发动机，该发动机为上述实施例中所公开的发动机。

由于发动机采用了上述密封总成，因此该发动机以及采用该发动机的车辆均应兼具上述密封总成相应的技术优点，本文中对此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的气缸盖与排气歧管的密封总成、发动机及车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气缸盖与排气歧管的密封总成，包括气缸盖(1)和与所述气缸盖(1)对接的排气歧管(2)，其特征在于，所述气缸盖(1)的对接端开设有第一环形凹槽，所述排气歧管(2)的对接端开设有与所述第一环形凹槽对应的第二环形凹槽，所述气缸盖(1)和所述排气歧管(2)对接后，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽共同构成密封件腔体，所述密封件腔体内嵌设有柔性密封件(3)，所述柔性密封件(3)被所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽压紧并在周向上将所述气缸盖(1)和所述排气歧管(2)的对接缝密封。

2.根据权利要求1所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述第一环形凹槽为开设于所述气缸盖(1)的对接端，且位于所述气缸盖(1)内壁上的L型凹槽；所述第二环形凹槽为开设于所述排气歧管(2)的对接端，且位于所述排气歧管(2)内壁上的L型凹槽。

3.根据权利要求1所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述第一环形凹槽为开设于气缸盖法兰(11)上的U型凹槽；所述第二环形凹槽为开设于排气歧管法兰(21)上的U型凹槽。

4.根据权利要求2或3所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述气缸盖(1)和所述排气歧管(2)的对接缝所在的平面为对接平面(5)，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽关于所述对接平面(5)对称设置。

5.根据权利要求1所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述气缸盖(1)与所述排气歧管(2)通过螺栓(4)连接。

6.根据权利要求1-3或5任意一项所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述柔性密封件(3)的横切面呈C型，且所述柔性密封件(3)由耐高温弹性钢制成。

7.根据权利要求6所述的气缸盖与排气歧管的密封总成，其特征在于，所述柔性密封件(3)由12Cr17Ni7、06Cr19Ni10或ST12制成。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机的气缸盖和排气歧管之间的密封结构为如权利要求1-7任意一项所述的气缸盖与排气歧管的密封总成。

9.一种车辆，包括发动机，其特征在于，所述发动机为如权利要求8中所述的发动机。