CN211819602U - 用于大型发动机的排气管及大型发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于大型发动机的排气管(1)和大型发动机。该大型发动机尤其是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机。该排气管(1)包括：具有多个连接分支(3)的收集管(2)，所述多个连接分支(3)能够分别连接至气缸套以接收和收集废气；以及出口管(4)，该出口管(4)能够连接至用于接收废气的涡轮增压器，其中，排气管(1)还能够设有多个挠性支撑件(5)和至少一个非挠性固定支脚(6)，以支撑在大型发动机上。根据本实用新型，排气管(1)被设计成具有多个排气分段(21)的分段式排气管(1)。此外，本实用新型涉及具有本实用新型的排气管的大型发动机，尤其是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机。

Description

用于大型发动机的排气管及大型发动机
技术领域
本实用新型涉及一种用于大型发动机的分段式排气管，尤其涉及一种用于纵向扫气式低速运行十字头大型发动机的分段式排气管。
背景技术
几十年来，低速运行大型发动机，特别是根据本实用新型的十字头设计的纵向扫气式大型发动机，已经优选地在造船厂或固定式设备(例如，用于生成电能)中以大量在细节上不同的变体的形式使用。
在许多情况下，这种大型发动机包括形成发动机框架的三个大型壳体分段。在除了具有用于容纳曲轴的曲轴主轴承的轴承座之外还具有横向支撑元件的基板上，由底板分隔地布置所谓的支架。已知的支架包括与大型发动机的气缸套的数量对应的、彼此相对地布置的多个支撑体，各个支撑体具有竖直延伸的滑动表面以引导两个相邻的十字头，所述十字头通过推杆连接至曲轴。然后将通常称为气缸壳的气缸部布置在支架上方，该气缸部适于容纳一个或多个气缸套。基板、支架和气缸部通过拉杆(通常在支架附近在支撑体内延伸)彼此连接，即，通过在相当大的预应力下将拉杆拧入底板中或拧到底板上而彼此连接。
在工作状态下，通过打开设置在气缸套的气缸盖中的出口阀，将热废气经由排气管从气缸套的燃烧室供应到采取涡轮增压器形式的增压组，通过该涡轮增压器将新鲜空气吸入并压缩，并将该新鲜空气作为扫气空气经由气缸套下部区域中的所谓扫气槽输送到大型发动机的气缸套的各燃烧室。
在CN105545437A中特别地公开了这种大型发动机的一个例子。
已知通过柴油工艺(即作为自点火器)或通过奥托工艺来使发动机工作，其中在奥托过程中，可以特别地利用合适的点火源以合适的曲柄角将混合物火花点火。所使用的燃料例如是重质燃料油、柴油、天然气或其它合适的燃料，这对于本领域技术人员而言是众所周知的。根据本实用新型，市场上有越来越多类型的大型发动机，也有所谓的双燃料发动机，这种双燃料发动机既可以利用诸如重质燃料油或柴油之类的传统燃料工作，也可以利用合适的气体作为燃料来进行工作。
通常由多个挠性支撑件和基本上非挠性或固定的支撑件将排气管支撑在发动机上，这种排气管以本身已知的方式同时连接到多个气缸套，以从相关联的燃烧室排放废气。非挠性或固定的支撑件(在下文中称为固定支脚)以及排气管上的因此将排气管与固定的支撑件(即固定支脚)相连接的对应附接部件使得能够相对于纵向、横向和竖直方向安全可靠地定位排气管。除了由于这些部件的巨大重量的影响以及排气系统和整个发动机中的压力波动和振动的静态和动态影响之外，最重要的是，固定支脚的结构部件还暴露在由于发动机顶部的热绝缘排气管与还附接在发动机下方的冷、非绝缘固定支脚之间的温差而引起的热应力下。
在上述排气系统的现有技术中的当前设计基于以下原理：首先以一体式的方式生产排气管，然后在第二步骤中将固定支脚焊接到该排气管上。排气管被嵌入在固定支脚中。固定支脚本身通常比两个相邻的气缸套之间的距离宽，并且对于焊工来说很难焊接在一起。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种改进的排气管。
满足这些目的的本实用新型主题的特征在于根据本发明的第一方面的特征。
其他方面涉及本实用新型的尤其有利的实施方式。
因此，在第一方面中，本实用新型涉及一种用于大型发动机(尤其是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机)的排气管，所述排气管包括：具有多个连接分支的收集管，所述多个连接分支能够分别连接至汽缸套以接收和收集废气；以及出口管，所述出口管能够连接至用于接收所述废气的涡轮增压器，其中，所述排气管还设置有多个挠性支撑件和至少一个非挠性固定支脚，以支撑在所述大型发动机上。根据本实用新型，所述排气管被设计成具有多个排气分段的分段式排气管。
因此，本实用新型的关键是将排气管设计成具有多个排气分段的分段式排气管。
在一个方面中，尤其有利的是，排气分段以长管的形式焊接在一起以形成排气管。在非常特殊的情况下，排气分段也可以以本领域技术人员本身已知的不同方式彼此连接。在一个方面中，尤其优选地，固定支脚可以布置在排气管的中心的区域中，这将在下面更详细地说明。
本实用新型还涉及一种具有本实用新型的排气管的大型发动机，尤其是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机。
通过本实用新型，现在将现有技术中已知的一体式排气管设置成分段式排气管，该分段式排气管尤其优选地由各排气分段组成，各排气分段的长度大致对应于两个相邻的气缸套之间的距离。然后将这些排气分段以长管的形式焊接在一起。固定支脚最好也以模块化设计的形式进行设计，固定支脚的长度大致为两个相邻气缸套之间的距离。与先前已知的设计相比，本实用新型的排气管或固定支脚的这种设计在焊接工作中更容易达到并且更容易生产。另外，新的设计使得能够在固定支脚的附近向涡轮增压器提供排气锥，这在以前的已知设计中是不可能的。通过使用特殊的焊接技术，整个排气管的所有模块(包括固定支脚)能够尤其无应力地进行焊接，尤其是相对于纵向方向的变形最小。
固定支脚尤其优选地包括被焊接到底部凸缘的三个坚固的竖直板。两个侧板形成模块的端部，并延伸至与它们焊接在一起的底部凸缘。第三板是坚固的底板，该底板在上述两个板之间在纵向方向上延伸，并且大致在排气管的中心横向延伸。第三板也焊接到底部凸缘上。虽然最后提到的板承受所有纵向力并且在横向方向上是挠性的，但是首先提到的两个板承受所有纵向力并且优选在横向方向上是挠性的。纵向方向是排气管发生强烈的热膨胀的方向。
为了在固定支脚的纵向板完全失效的情况(这种情况不太可能)下尽可能减小排气管的可能的纵向运动，尤其有利的是，固定支脚大致设置在排气管的中心，从而使该固定支脚始终被至少一个挠性支撑件围绕。
附图说明
下面，参照附图更详细地说明本实用新型。以示意图形式：
图1示意性示出了具有挠性支撑件和固定支脚的排气管。
图2从与图1相比相反的视角示出了根据图1的排气管的立体图。
具体实施方式
根据图1或图2的用于大型发动机的排气管1(尤其是用于纵向扫气式十字头大型发动机的排气管1)包括具有多个连接分支3的收集管2，这些连接分支3能够分别连接至汽缸套以接收和收集废气。在图2中，看不到连接分支3，因为从这个角度来看它们位于排气管1的相反侧，该相反侧在图2中看不到。此外，在排气管1上设有两个出口管4，出口管4在各个情况下连接到用于在安装状态下接收废气的涡轮增压器。如可以清楚地看到的，在排气管1上大致在排气管的中心还设置有多个(这里是三个)挠性支撑件5以及基本上挠性较小的固定支脚6(在此为了简单起见称为“固定支脚”)，以支撑在大型发动机(在图中未示出)上。根据本实用新型，如可以清楚地看到的，排气管1被设计成具有多个排气分段21的分段式排气管1，在该特别的实施方式中，排气分段21并不都具有相同长度。实际上，在本实用新型的其它实施方式中，如果排气分段21的大部分或全部具有相同的长度，该长度尤其优选地大致对应于两个相邻的汽缸套之间的距离，则是尤其有利的。此处，排气分段21以长管的形式焊接在一起以形成排气管1。
本领域技术人员理解，本实用新型不限于明确讨论的实施方式，而对应的进一步设计也落入本实用新型的范围内。尤其是，本实用新型自然地涉及所讨论的具体实施方式的所有合适的组合。

Claims (6)

1.一种用于大型发动机的排气管(1)，所述排气管(1)包括：具有多个连接分支(3)的收集管(2)，所述多个连接分支(3)能够分别连接至汽缸套以接收和收集废气；以及出口管(4)，所述出口管(4)能够连接至用于接收所述废气的涡轮增压器，其中，所述排气管(1)还设置有多个挠性支撑件(5)和至少一个非挠性固定支脚(6)，以支撑在所述大型发动机上，其特征在于，所述排气管(1)被设计成具有多个排气分段(21)的分段式排气管(1)。
2.根据权利要求1所述的用于大型发动机的排气管(1)，其特征在于，所述排气分段(21)以长管的形式焊接在一起以形成所述排气管(1)。
3.根据权利要求1或2所述的用于大型发动机的排气管(1)，其特征在于，所述固定支脚(6)能够被布置在所述排气管(1)的中心的区域中。
4.根据权利要求1所述的用于大型发动机的排气管(1)，其特征在于，所述大型发动机是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机。
5.一种大型发动机，其特征在于，所述大型发动机具有根据权利要求1至3中任一项所述的排气管(1)。
6.根据权利要求5所述的大型发动机，其特征在于，所述大型发动机是纵向扫气式低速运行十字头大型发动机。
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