CN217463743U - 一种带复合层导流管结构的耐高温egr连接管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管，包括：分别带有连接法兰的输入管和输出管，所述的输入管、输出管分别与固定段、承插段连接，所述的固定段与承插段之间设有内层为复合层导流管、外层为柔性波纹管，所述的复合层导流管一端与固定段固定连接，另一端与承插段承插连接，承插连接处设有密封结构，所述的波纹形管的两端分别与固定段、承插段固定连接。本实用新型将波纹管段内设置能够隔热的导流管，将发动机排出的高温废气与波纹管隔离，避免管内高温废气与波纹管直接接触，降低了波纹管表面的温度，提高了波纹形管抗疲劳的能力，以此大幅度提高热端EGR连接管在高温环境中的使用寿命。

Description

一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管

技术领域

本实用新型涉及一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管，是一种汽车发动机附件，是一种用于环保的发动机废气再循环波纹管。

背景技术

热端EGR管通常安装在发动机排气端与EGR冷却器之间，产生吸收热膨胀、机械振动、废气压力脉冲、安装偏差的作用，对整个EGR系统起到位移补偿的功能。热端EGR管的使用环境较差，外部环境有大量的热源并且管内为高温废气，腐蚀性较强。用于柴油机的EGR波纹管高温端温度范围在670℃到750℃，天然气机的EGR管高温端温度范围在750℃到800℃甚至更高，汽油机的EGR波纹管高温端温度范围在800℃到950℃，因而EGR管路内部由于高温，产生较大的热应力，同时发动机上相对振动还较大，某些极端路况需要热端EGR管有较大的位移补偿，长时间使用会影响管路系统的性能，降低管路的疲劳寿命。

传统热端EGR管设计，采用单层壁厚的不锈钢材质波纹管，可以满足各向0.3到0.5mm的位移补偿量，这种设计结构，在不太高的使用温度（450℃到650℃）且车用管路公里数要求较低的情况（15万公里内的设计寿命）是可以满足使用要求的，然而，而随着在高温需要热补偿大及振动需要各向补偿位移5mm或更高要求的情况下，且B10设计寿命150万公里或更高的要求下，在发动机台架耐久实验及路试或实际使用中，时间较长时，很容易在波纹处出现疲劳断裂现象。因此，如何提高热端EGR管的使用寿命，是一种需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管。所述的EGR连接管将导流管设计为复合层结构，将高热的气体与波纹管隔离，避免波纹管与高热气体直接接触，降低波纹管的热应力，以此大幅度提高热端EGR管在高温环境中的使用寿命。

本实用新型的目的是这样实现的：一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管，包括：分别带有连接法兰的输入管和输出管，所述的输入管、输出管分别与固定段、承插段连接，所述的固定段与承插段之间设有内层为复合层导流管、外层为柔性波纹管，所述的复合层导流管一端与固定段固定连接，另一端与承插段承插连接，承插连接处设有密封结构，所述的波纹形管的两端分别与固定段、承插段固定连接。

进一步的，所述的复合层导流管为内外三层，内层和外层为耐热金属，中间为耐高温非金属隔热材料。

进一步的，所述的非金属隔热材料是隔热棉。

进一步的，所述的耐热金属为不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625。

进一步的，所述的波纹管为2至5层的多层薄壁管。

进一步的，所述的波纹管材料为不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625。

进一步的，所述的密封结构是迷宫密封。

本实用新型的优点和有益效果是：本实用新型在波纹管段内设置能够隔热的复合层导流管，避免管内高温废气与波纹管直接接触，降低了波纹管表面的温度，提高了波纹形管抗疲劳的能力，以此大幅度提高热端EGR连接管在高温环境中的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例一所述耐高温EGR伸缩管结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管，如图1所示。本实施例包括：分别带有连接法兰（图1中未画出）的输入管1和输出管2，所述的输入管、输出管分别与固定段3、承插段连接4，所述的固定段与承插段之间设有内层为复合层导流管501、外层为柔性双层波纹管502，所述的隔热导流管一端与固定段固定连接，另一端与承插段承插连接，承插连接处设有密封结构6，所述的波纹管的两端分别与固定段、承插段固定连接。

本实施例所述的技术方案主要是针对EGR热端连接管，即：从发动机排气歧管连接EGR冷却器的连接管。这段连接管的特点是必须耐受发动排出的带有周期性冲击波的炽热废气，以及发动机的机械振动，以及发动机工作和不工作时的大幅度冷热交替状态。这段连接管通常设置一段由波纹管构成的柔性补偿段，以释放上述各种因素做产生的应力。而常规的EGR热端连接管经常出现疲劳断裂，特别是波纹段，出现疲劳断裂的几率更高，分析原因是由于薄壁的波纹管在需要吸收高温下的热应力，补偿热变形及振动产生的位移，并承受内部高温气体的压力，而材料在许用应力随温度升高而降低，因此，降低波纹表面的温度，有利于由于各因素在波纹管内部产生的总应力小于材料的许用应力，从而提高材料的疲劳循环次数，延长波纹管的使用寿命。

本实施例为解决波纹形管直接与炽热空气接触的问题，在波纹管内部设置带有隔热材料的复合层导流管（内管），用复合层导流管将炽热气流与波纹管（外管）隔开，其目的是将炽热的发动机废气与相对比较脆弱的薄壁波纹管隔开。内管（复合层导流管）的一端是固定的，与固定段固定连接，内管的另一端与承插段承插连接，这里的承插连接的含义是，直径较小的隔热导流管插入直径较大的承插段中，两者径向保持一定的间隙，使内管与承插段有在径向有一定的活动余度，以避开制造公差、安装偏差及振动引起的接触甚至碰撞。内管与承插段在承插部分可以设置密封（例如迷宫密封），主要是减少炽热的气流进入到内管与波纹管（外管）之间的空间内。

波纹管可以使用多层薄壁管，使用多层薄壁管可以进一步提高波纹管的位移补偿能力，降低波纹管内部应力。波纹形管的材料可以选择不锈钢309S、310S，或其他高温镍基合金GH3625等材料。

复合层导流管可以采用硬质的隔热材料，如隔热陶瓷，但由于陶瓷不易于加工且价格昂贵，复合层导流管可以采用内外两层的金属管，中间耐高温隔热棉（纤维）组成，以减缓高温热介质的热传导、热辐射及热对流等。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于隔热导流管的细化，本实施例所述的复合层流管为内外三层，内层5011和外层5012为耐热金属，中间为耐高温非金属隔热材料5013，见图1。

耐热金属材料可以是耐热不锈钢，或其他耐热金属材料。非金融隔热材料可以隔热纤维，如隔热棉，或隔热布、隔热纸等材料。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于隔热导流管的细化，本实施例所述的非金属隔热材料是隔热棉。

由于便于在两层金属管之间填充，隔热棉是一个工艺性较好的选择。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于耐热金属的细化，本实施例所述的耐热金属为不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625。

所述的不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625具有良好的耐高温性能，且工艺性良好，便于加工制造。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于波纹形管的细化，本实施例所述的波纹管为2至5层的多层薄壁管。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于密封结构的细化，本实施例所述的密封结构是迷宫密封。

本实施例采用改良型迷宫密封，即采用两种能够相互契合的柔性耐高温材料结合形成密封。

最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案（比如管的形式、材料的使用和各个要素之间的连接方式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种带复合层导流管结构的耐高温EGR连接管，包括：分别带有连接法兰的输入管和输出管，所述的输入管、输出管分别与固定段、承插段连接，其特征在于，所述的固定段与承插段之间设有内层为复合层导流管、外层为柔性波纹管的双层管，所述的复合层导流管一端与固定段固定连接，另一端与承插段承插连接，承插连接处设有密封结构，所述的波纹管的两端分别与固定段、承插段固定连接。

2.根据权利要求1所述的连接管，其特征在于，所述的复合层导流管为内外三层，内层和外层为耐热金属，中间为耐高温非金属隔热材料。

3.根据权利要求2所述的连接管，其特征在于，所述的非金属隔热材料是隔热棉。

4.根据权利要求3所述的连接管，其特征在于，所述的耐热金属为不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625。

5.根据权利要求1-4之一所述的连接管，其特征在于，所述的柔性波纹管为2至5层的多层薄壁管。

6.根据权利要求5所述的连接管，其特征在于，所述的柔性波纹管材料为不锈钢309S、310S或高温镍基合金GH3625。

7.根据权利要求6所述的连接管，其特征在于，所述的密封结构是迷宫密封。

Images