CN217926099U - 一种连接装置以及内燃机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种连接装置以及内燃机，连接装置用于连接氢气共轨管和喷氢器，所述连接装置包括第一连接体和第二连接体，二者相互插接连通并可以相对摆动，所述第一连接体还插入所述氢气共轨管连通并且可相对摆动，所述第二连接体用于和所述喷氢器插接连通。第一连接体和第二连接体之间、第一连接体和氢气共轨管之间都可以存在一定的摆动空间，则喷氢器和共轨管道相当于通过连接装置实现了柔性连接，当氢气共轨管和内燃机的各气缸位置存在误差时，由于连接装置可实现柔性连接，则位置误差得以消除，安装灵活性更高，安装场合的适应范围较广。

Description

一种连接装置以及内燃机

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，具体涉及一种连接装置以及内燃机。

背景技术

随着全球碳排放法规的不断趋严，内燃机行业减碳措施势在必行。氢气内燃机以氢气为燃料，主要产物为水，可以实现近零碳排放，由此使之成为内燃机行业实现绿色低碳发展的重要发展方向。

氢气内燃机的氢气由氢气共轨管输送，氢气共轨管通过多个接头输送至气缸的多个喷氢器，分别喷射至对应的气缸内参与燃烧，但是由于氢气共轨管和喷氢器可能存在位置误差，这样，接头可能存在无法装配、或装配后由于误差而密封不严的问题。

实用新型内容

本申请提供一种连接装置，用于连接氢气共轨管和喷氢器，所述连接装置包括第一连接体和第二连接体，二者相互插接连通并可以相对摆动，所述第一连接体还插入所述氢气共轨管连通并且可相对摆动，所述第二连接体用于和所述喷氢器插接连通。

在一种具体实施方式中，所述第一连接体包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部用于插入氢气共轨管的出口通道，所述第二连接部用于和第二连接体插接连通；

所述第一连接部的部分与所述氢气共轨管的出口通道的内周壁通过第一密封部件密封，其余部分与所述出口通道的内周壁具有间距，以实现相对摆动；所述第二连接部的部分与所述第二连接体的内周壁通过第二密封部件密封，其余部分与所述第二连接体的内周壁具有间距，以实现相对摆动。

在一种具体实施方式中，所述第一连接部包括两端和中部，所述中部和所述出口通道的内周壁通过所述第一密封部件密封，所述第一连接部的两端的径向尺寸均小于所述出口通道的径向尺寸，且所述第一连接部的两端的径向尺寸沿远离所述中部的方向均渐缩；和/或，所述第一连接部靠近所述出口通道的一端的端面包括内凹锥面。

在一种具体实施方式中，所述第一密封部件包括至少一个第一密封圈和至少一个第一支撑环，所述第一密封圈相对所述第一支撑环更靠近所述出口通道。

在一种具体实施方式中，所述第二连接体的一端插入所述第二连接部，所述第一连接部靠近所述第二连接部的一端和所述第二连接部通过喉部连接。

在一种具体实施方式中，所述第二连接体的一端插入所述第二连接部，所述第二连接部的内周壁设有凸起，所述凸起和所述第二连接体的外壁接触。

在一种具体实施方式中，所述凸起包括所述第一凸起和所述第二凸起，且所述第一凸起的径向尺寸沿远离所述第二凸起的方向渐增，所述第二凸起的径向尺寸沿远离所述第一凸起的方向渐增，所述第一凸起和所述第二凸起之间设有所述第二密封部件。

在一种具体实施方式中，所述第二密封部件包括至少一个第二密封圈和至少一个第二支撑环，所述第二密封圈相对所述第二支撑环更靠近所述出口通道。

在一种具体实施方式中，还包括螺母，所述第二连接体远离所述第一连接体的一端为锥端，并设置环形凸缘，所述螺母螺纹连接所述喷氢器，所述螺母沿压紧所述环形凸缘以压紧所述锥端插入所述喷氢器的锥孔并密封。

本申请还提供一种内燃机，包括氢气共轨管和喷氢器，氢气共轨管和喷氢器通过如上述任一项所述的连接装置连通。

本申请中第一连接体和第二连接体之间、第一连接体和氢气共轨管之间都可以存在一定的摆动空间，则喷氢器和共轨管道相当于通过连接装置实现了柔性连接。可知，内燃机具有多个气缸，喷氢器固定于气缸，当氢气共轨管和内燃机的各气缸位置存在误差时，由于连接装置可实现柔性连接，则位置误差得以消除，安装灵活性更高，安装场合的适应范围较广。另外相对一般的软管柔性连接方式，第一连接体和第二连接体的刚性结构更利于承压以保证安全性、结构强度高、连接可靠、使用寿命更长。

附图说明

图1为本申请实施例中连接装置连接氢气共轨管和喷氢器的示意图；

图2为图1中连接装置的第一连接体的结构示意图。

图1-2中附图标记说明如下：

1-氢气共轨管；11-连通通道；12-出口通道；

2-第一连接体；

21-第一连接部；211-第一端；211a-内凹锥面；212-中部；213-第二端；

22-第二连接部；221-第一凸起；222-第二凸起；

23-喉部；

3-第一密封部件；31-第一密封圈；32-第一支撑环；

4-第二密封部件；41-第二密封圈；42-第二支撑环；

5-第二连接体；51-环形凸缘；

6-螺母；

7-喷氢器。

具体实施方式

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。

请参考图1、2，图1为本申请实施例中连接装置连接氢气共轨管1和喷氢器7的示意图；图2为图1中连接装置的第一连接体2的结构示意图。

该实施例中的连接装置，用于连接内燃机的氢气共轨管1和喷氢器7，氢气共轨管1通过一定体积的容腔稳定氢气压力，保证供给到喷氢器7压力的一致性。该连接装置包括第一连接体2和第二连接体5，第一连接体2和第二连接体5均为管道状结构，管腔形成供氢气通过的通路，且第一连接体2和第二连接体5相互插接连通并可以相对摆动，第一连接体2还插入氢气共轨管1连通并且可相对氢气共轨管1道相对摆动，具体可插入在氢气共轨管1的出口通道12，氢气共轨管1的管腔通过连通通道11连通管路一侧的出口通道12。连接装置的第二连接体5则用于和喷氢器7插接连通。

这里所述的相对摆动，即存在一定的活动余量，这样第一连接体2和第二连接体5之间、第一连接体2和氢气共轨管1之间都可以存在一定的摆动空间，则喷氢器7和共轨管道相当于通过连接装置实现了柔性连接。可知，内燃机具有多个气缸，喷氢器7固定于气缸，当氢气共轨管1和内燃机的各气缸位置存在误差时，由于连接装置可实现柔性连接，则位置误差得以消除，安装灵活性更高，安装场合的适应范围较广。另外相对一般的软管连接，第一连接体2和第二连接体5的刚性结构更利于承压以保证安全性、结构强度高、连接可靠、使用寿命更长。

具体实现摆动的结构，可参照图1、2理解，第一连接体2包括沿轴向分布的第一连接部21以及第二连接部22，第一连接部21用于插入氢气共轨管1的出口通道12，第二连接部22用于和第二连接体5插接连通。

其中，第一连接部21包括两端和位于两端之间的中部212，两端分别是第一端211、第二端213，中部212衔接第一端211、第二端213，第一连接部21的中部212和出口通道12的内周壁通过第一密封部件3密封，第一连接部21的两端的径向尺寸均小于出口通道12的径向尺寸，且第一连接部21的两端的径向尺寸沿远离中部212的方向均渐缩，如图1所示，第一端211的径向尺寸向上渐缩、第二端213的径向尺寸向下渐缩，如此，第一连接部21为两头小中间大的结构，插入到氢气共轨管1的出口通道12内后，仅第一连接部21的中部212和出口通道12的内周壁进行密封设置，第一端211、第二端213和出口通道12内周壁不接触，而且渐缩设置使得两端和出口通道12内周壁之间的间距逐渐增大，这样允许第一连接部21和出口通道12具有一定的摆动空间。当然，为了保证密封性，摆动幅度设置不宜过大，比如可以在1°-3°左右。

可结合图2理解，第一连接部21的第一端211和第二端213的外周壁为近似弧面，两端呈碗状结构，这样可以在发生相对摆动时减少干涉，以及减少干涉对外周壁的磨损，类似形成球接，当然，第一端211和第二端213的外周壁例如是锥面也可以。

此外，第一连接部21靠近出口通道12的一端的端面可以包括内凹锥面211a，这样可以避免第一连接体2和氢气共轨管1相对运动时端部发生碰撞。

本实施例中，上述的第一连接部21的中部212和氢气共轨管1出口通道12的内周壁通过第一密封部件3密封连接，这样在实现具有摆动空间的前提下，保证密封，防止氢气泄漏。

具体地，第一密封部件3包括至少一个第一密封圈31和至少一个第一支撑环32，图1中，第一密封部件3包括一个第一密封圈31和两个第一支撑环32，即双环支撑，支撑环32的硬度大于第一密封圈31，可以对第一密封圈31起到一定的支撑作用，第一密封圈31可以设置在两个支撑环之上，氢气对第一密封圈31的压力可以传递到支撑环，防止第一密封圈31沿轴向变形而减少径向挤压量，保证密封效果。第一连接体2的第一连接部21和第二连接部22之间为细颈部，即第一连接体2的中部212设置出环形槽，这样，第一密封圈31、两个第一支撑环32可以部分容纳在环形槽，以定位第一密封部件3的位置，当然，出口通道12设置相应的环形槽也可以，将容纳第一密封部件3的环形槽设置在第一连接部21的中部212，则无需对氢气共轨管1进行改动，成本更低，且不影响氢气共轨管1在其他场合的应用。

再看图1，本实施例中的第二连接体5的一端(图1中的上端)插入第一连接体2的第二连接部22，此时，第一连接体2的第一连接部21靠近第二连接部22的一端和第二连接部22通过喉部23连接，如图1、2所示，喉部23即第一连接体2和第二连接体5之间的连接位置为相对较细的部位，设置喉部23，喉部23和第一连接部21第二端213渐缩的末端(图1中第二端213的最下位置)相接，可以和第二端213的末端等径或者更小，此时，喉部23处于出口通道12的端口位置，这样有利于第一连接体2和出口通道12的摆动幅度。喉部23位于出口通道12下方的部分衔接第二连接部22，第二连接部22的径向尺寸较大，这样利于可以设计出较大径向尺寸的通路，便于第二连接体5的插入。

具体地，如图1所示，第二连接体5的一端插入第二连接部22的通路中，第二连接部22的内周壁设有凸起，凸起和第二连接体5的外周壁接触。由设置在第二连接部22内周壁局部的凸起和第二连接体5接触，则不会对第二连接体5形成过死的限位，第二连接体5相对第一连接体2的第二连接部22也可具有一定的摆动幅度，这样和第一连接体2的摆动相对应，以图1为参照，当第一连接体2相对出口通道12向左偏转时，则第一连接体2相对第二连接体5向右偏转。第一连接体2和第二连接体5的相对摆动幅度，和上述第一连接体2与出口通道12的摆动幅度一致，也可以是1°-3°。

可知，第二连接体5和第一连接体2的配合方式也可以按照第一连接体2、氢气共轨管1的连接方式设置，比如第一连接体2的第二连接部22也可以和第一连接部21结构相同，并插入到第二连接体5中，或者，第一连接体2和氢气共轨管1的出口通道12按照第一连接体2、第二连接体5的方式设置，即在出口通道12的内周壁设置凸起。即需要相对摆动的两个部件部分密封设置，其余部分具有间距即可。本实施例的设置方式，实现摆动的结构主要都设置在第一连接体2，第二连接体5可以是简单的直管结构、出口通道12无需改动，这样加工更为简单。

进一步地，如图1所示，凸起包括第一凸起221和第二凸起222，且第一凸起221的径向尺寸沿远离第二凸起222的方向渐增，第二凸起222的径向尺寸沿远离第一凸起221的方向渐增，即每个凸起所对应的内孔都是扩口结构，如此，可提供较大的摆动空间，有利于减少摆动时可能发生的干涉。此外，第一凸起221和第二凸起222之间设有第二密封部件4，用于和第二连接体5实现密封连接，防止发生氢气泄漏。

与第一连接部21和氢气共轨管1的出口通道12的密封方式类似，第二密封部件4也是包括至少一个第二密封圈41和至少一个第二支撑环42，具体在图1中，第二密封部件4包括一个第二密封圈41和两个第二支撑环42，即双环支撑，第二支撑环42的硬度大于第二密封圈41，可以对第二密封圈41起到一定的支撑作用，第二密封圈41设置在两个之支撑环之上，这样第二支撑环42用于防止第二密封圈41在氢气压力下变形，效果可参照上述第一密封部件3理解。

本实施例中的连接装置还可以包括螺母6，第二连接体5远离第一连接体2的一端连接有螺母6，螺母6用于螺纹连接喷氢器7。图1中，第二连接体5远离第一连接体2的一端为其下端，下端设置环形凸缘51，螺母6可以从第二连接体5的上端向下套设到第二连接体5的下端，并由环形凸缘51限位，螺母6在和喷氢器7螺纹连接的过程中，可以压紧第二连接体5的环形凸缘51，实现压接密封，同时将第二连接体5压紧在喷氢器7的进气端，图1中，第二连接体5的下端为锥端，喷氢器7的进气端为锥孔，则第二连接体5可以和喷氢器7实现压紧密封。

本实施例还提供一种内燃机，包括氢气共轨管1和喷氢器7，氢气共轨管1和喷氢器7通过上述实施例所描述的连接装置连通，具有与上述实施例相同的技术效果，不再重复论述。

本文中应用了具体个例对本申请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申请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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连接装置，用于连接氢气共轨管和喷氢器，其特征在于，所述连接装置包括第一连接体和第二连接体，二者相互插接连通并可以相对摆动，所述第一连接体还插入所述氢气共轨管连通并且可相对摆动，所述第二连接体用于和所述喷氢器插接连通。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接体包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部用于插入氢气共轨管的出口通道，所述第二连接部用于和第二连接体插接连通；

所述第一连接部的部分与所述氢气共轨管的出口通道的内周壁通过第一密封部件密封，其余部分与所述出口通道的内周壁具有间距，以实现相对摆动；所述第二连接部的部分与所述第二连接体的内周壁通过第二密封部件密封，其余部分与所述第二连接体的内周壁具有间距，以实现相对摆动。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接部包括两端和中部，所述中部和所述出口通道的内周壁通过所述第一密封部件密封，所述第一连接部的两端的径向尺寸均小于所述出口通道的径向尺寸，且所述第一连接部的两端的径向尺寸沿远离所述中部的方向均渐缩；和/或，所述第一连接部靠近所述出口通道的一端的端面包括内凹锥面。

4.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述第一密封部件包括至少一个第一密封圈和至少一个第一支撑环，所述第一密封圈相对所述第一支撑环更靠近所述出口通道。

5.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述第二连接体的一端插入所述第二连接部，所述第一连接部靠近所述第二连接部的一端和所述第二连接部通过喉部连接。

6.根据权利要求2-4任一项所述的连接装置，其特征在于，所述第二连接体的一端插入所述第二连接部，所述第二连接部的内周壁设有凸起，所述凸起和所述第二连接体的外壁接触。

7.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于，所述凸起包括第一凸起和第二凸起，且所述第一凸起的径向尺寸沿远离所述第二凸起的方向渐增，所述第二凸起的径向尺寸沿远离所述第一凸起的方向渐增，所述第一凸起和所述第二凸起之间设有所述第二密封部件。

8.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述第二密封部件包括至少一个第二密封圈和至少一个第二支撑环，所述第二密封圈相对所述第二支撑环更靠近所述出口通道。

9.根据权利要求1-5任一项所述的连接装置，其特征在于，还包括螺母，所述第二连接体远离所述第一连接体的一端为锥端，并设置环形凸缘，所述螺母螺纹连接所述喷氢器，所述螺母沿压紧所述环形凸缘以压紧所述锥端插入所述喷氢器的锥孔并密封。

10.一种内燃机，其特征在于，包括氢气共轨管和喷氢器，氢气共轨管和喷氢器通过如权利要求1-9任一项所述的连接装置连通。

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