CN218030346U - 排气歧管的密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种排气歧管的密封结构,包括上排气歧管、下排气歧管,上排气歧管与下排气歧管的接合端采用止口定位连接,上排气歧管接合端内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管接合端外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管的内台阶部与下排气歧管的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体。本实用新型结构简单、设计巧妙、针对性强,解决了传统排气歧管密封结构的密封性能不佳、温度补偿能力低等问题,从而提高密封结构的密封性能和温度补偿能力,对气缸盖和排气歧管的加工精度要求不高,对整体式气缸盖以及分体式气缸盖都能使用,有着极高的实用性和推广意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车发动机排气系统密封技术领域,具体为排气歧管的密封结构。
背景技术
排气歧管是柴油机上重要的零部件,一般由蠕墨铸铁或球墨铸铁铸造而成,其主要功能是将排气道废气导入到排气歧管中,包容废气的同时也将废气导入到增压器内,排气歧管还要承担固定支撑增压器、隔热板及EGR冷却器等零部件的作用,由于排气歧管内流通发动机废气,故其工作温差极大,最高温度高至750℃左右,最低温度能到-60℃左右,且随着排放法规和油耗法规的提升,这个温差还会进一步加大,在此条件下发动机一次冷热交替排气歧管就要承受 800℃以上的热冲击,当发动机处于由冷到热的工作过程中时,排气歧管逐渐伸长,在紧固螺栓约束力下排气歧管受到压应力,在发动机冷却过程中排气歧管缩短,在紧固螺栓约束力下排气歧管受到拉应力,在这种冷热交替冲击下排气歧管非常容易出现因低周疲劳而断裂的情况。
目前,解决排气歧管断裂的常用技术方案主要有三种、其一是运用排气歧管分段加弹性密封环径向技术,此方案的缺点是在发动机运行初期就容易产生漏气问题,而且随着时间的加长,密封环还会因高温结碳卡滞失效,使得漏气问题会变得更加严重,另一种技术方案是在两个相邻排气歧管之间通过波纹管激光焊接连接,此方案缺点是排气歧管间的连接与密封完全由波纹管承担,于是便会对该波纹管的强度提出更高的要求,尤其是当波纹管面对国Ⅵ大排量柴油机的高背压和高温废气以及发动机运行中的高振动时,波纹管的可靠性将变得极低,再有一种技术方案是采用波纹管加卡箍和密封圈的密封结构,这种结构密封性能较好,对排气歧管和气缸盖的加工精度要求也不高,但是波纹管处在高温下容易发生晶间腐蚀疲劳裂纹从而在波纹管处漏气,同时对卡箍的稳定性和可靠性要求极高,且制造成本也较高,再者受现阶段的制造水平和制造成本限制,制造出来的多数产品的可靠性都很低,从而影响到排气歧管的使用寿命,同时在国Ⅵ大排量柴油机系统中,其排气侧空间非常紧凑,拆换排气歧管和波纹管卡箍的工序复杂、耗时长。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供本实用新型的目的在于:提供排气歧管的密封结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
排气歧管的密封结构,其特征在于,包括上排气歧管、下排气歧管,所述上排气歧管与下排气歧管的接合端采用止口定位连接,所述上排气歧管接合端的内壁表面设置有内台阶部,所述下排气歧管接合端的外壁表面设置有外台阶部,所述上排气歧管的内台阶部与下排气歧管的外台阶部之间形成密封环槽,所述密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体,所述自紧式V形金属密封圈由第一水平件、V形环状件、第二水平件依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,所述金属丝编织物密封圈为圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体,所述圆形金属丝编织物由网圈筒状结构体卷制而成,所述网圈筒状结构体由金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固而成。
优选地,所述上排气歧管接合端的内壁表面设置第一内台阶部、第二内台阶部,所述下排气歧管接合端的外壁表面设置第一外台阶部、第二外台阶部,上排气歧管接合端的内壁表面第一内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面第一外台阶部采用间隙配合止口定位连接,所述上排气歧管接合端的内壁表面第二内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面第一外台阶部形成第一密封环槽,所述自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体安装在第一密封环槽内。
优选地,所述上排气歧管接合端的内壁表面设置第一内台阶部、第二内台阶部和第三内台阶部,所述下排气歧管接合端的外壁表面设置第一外台阶部、第二外台阶部和第三外台阶部,所述上排气歧管接合端的内壁表面第一内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面第一外台阶部的采用间隙配合止口定位连接,所述上排气歧管接合端的内壁表面第二内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面第一外台阶部形成第一密封环槽,所述上排气歧管接合端的内壁表面第三内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面第二外台阶部之间形成第二密封环槽,所述自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体分别安装在第一密封环槽和第二密封环槽内。
优选地,所述第一密封环槽中选择设置自紧式V形金属密封圈时,所述自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈,所述第一自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件表面紧贴在上排气歧管接合端的内壁表面上且过盈配合,所述外圈第二水平件和上排气歧管接合端过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈的内圈第一水平件和下排气歧管接合端的外壁表面上且过盈配合。
优选地,所述第一密封环槽中选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,所述自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈,所述金属丝编织物密封圈为第一金属丝编织物密封圈,所述第一自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件表面紧贴在上排气歧管接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈的内圈第一水平件表面紧贴在下排气歧管接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈的另一端面紧贴在上排气歧管接合端内壁表面的第二内台阶部的台阶竖直面上。
优选地,所述第一密封环槽、第二密封环槽内均选择设置自紧式 V形金属密封圈时,所述第一密封环槽、第二密封环槽内的自紧式V 形金属密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈;所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件表面紧贴在上排气歧管接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈的内圈第一水平件表面紧贴在下排气歧管接合端的外壁表面上且过盈配合。
优选地,所述第一密封环槽、第二密封环槽内分别选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体、以及自紧式V形金属密封圈时,所述第一密封环槽内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈、第一金属丝编织物密封圈,所述第二密封环槽内设置的自紧式V形金属密封圈为第二自紧式V形金属密封圈;所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件表面紧贴在上排气歧管接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈的内圈第一水平件表面紧贴在下排气歧管接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈的另一端面紧贴在上排气歧管接合端内壁表面的第二内台阶部的台阶竖直面上。
优选地,所述第一密封环槽、第二密封环槽内均选择设置自紧式 V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,所述第一密封环槽内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈、第一金属丝编织物密封圈,所述第二密封环槽内设置的自紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第二自紧式V形金属密封圈、第二金属丝编织物密封圈;所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件表面紧贴在上排气歧管接合端的内壁表面上和第一自紧式V形金属密封圈且过盈配合,所述第二自紧式V形金属密封圈的内圈第一水平件表面紧贴在下排气歧管接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈的另一端面紧贴在上排气歧管接合端内壁表面的第二内台阶部的台阶竖直面上,所述第二金属丝编织物密封圈的一端面紧贴在第二自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口端,所述第二金属丝编织物密封圈的另一端面紧贴在上排气歧管接合端内壁表面的第三内台阶部的台阶竖直面上。
优选地,所述下排气歧管接合端的外壁表面的第一外台阶部上靠近第二外台阶部一侧设有第一举升圆锥台斜面,第二外台阶部上靠近第三外台阶部一侧设有第二举升圆锥台斜面;所述第一自紧式V形金属密封圈的V形环状件内圈下侧表面紧贴在第一举升圆锥台斜面的外侧面上,所述第二自紧式V形金属密封圈的V形环状件内圈下侧表面紧贴在第二举升圆锥台斜面的外侧表面上;所述第一自紧式V形金属密封圈和第二自紧式V形金属密封圈在安装开口方向时轴向端面开口方向均与流经排气歧管的气流方向相同。
优选地,所述金属丝编织物密封圈的外圈外侧表面和内圈内侧表面分别与上排气歧管接合端的内壁表面、下排气歧管接合端的外壁表面都是间隙配合;所述金属丝编织物密封圈为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体;构成圆形环状弹性体的金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,所述Ω形网圈包括圈柱、针编弧和沉降弧,所述圈柱设置有两个,两个所述圈柱的上端分别连接在针编弧两端下侧,所述沉降弧一端连接在两个所述圈柱其中一个的下端,若干个所述Ω形网圈依次首尾相接形成一行Ω形网圈,所述金属丝编织物由若干行Ω形网圈构成且相邻行Ω形网圈之间的所述Ω形网圈均进行交叉绕固;所述金属丝编织物的金属丝材质为310S耐热不锈钢、6J20热膨胀合金或lnconel600合金因科镍丝石墨线。
优选地,所述自紧式V形金属密封圈的V形环状件的截面的形状为大于45°的锐角V形状,所述自紧式V形金属密封圈的材质均为镍基高温合金钢带,且其表面设置有氮化铬铝涂层。
本实用新型的有益效果在于:
本实用新型排气歧管的密封结构是通过在上排气歧管的内壁表面设置的台阶孔与下排气歧管的止口连接处的外壁表面设置的台阶部,通过间隙配合止口连接后形成的一个密封环槽或二个密封环槽,在密封环槽中设置了自紧式V形金属密封圈或者一只自紧式V形金属密封圈的同时加一只金属丝编织物密封圈的组合所构成的密封结构,上排气歧管的内台阶部与下排气歧管的外台阶部在止口连接处处形成一个篦齿封严结构,也称迷宫式密封结构,金属丝编织物密封圈具有很好的压缩性、加弹性等特点,并且具有极强的可塑性,从而形成了一道非常严密的密封结构,金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,用筒状结构体的金属丝编织物卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形的环状弹性体后,使圆形的圆状弹性体内部结构形成蜂窝状,这个蜂窝状结构,流体介质要泄漏必然要从这些蜂窝状缝隙中出来,流体介质通过这些蜂窝状缝隙时要多次改变流动方向,通过时能量逐渐损失 (压力、速度),所以越往后流体介质能量越低就很难“逃逸”了,迷宫式密封结构是通过减小压力差来减少流体介质泄漏损失从而递级降低流体介质压力,最终达到迷宫式密封的效果;自紧式V形金属密封圈具有良好的回弹性能以及之前受到压缩时产生较大的接触应力和塑性变形,使自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面仍能与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面上的微观不平整部位接触贴合,从而达到密封作用;另外自紧式V形金属密封圈是一种自紧式密封圈,自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口方向面对密封系统内部,工作状态下,内部压力使自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口径向张开,从而加大了自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面上的接触应力和接触宽度,保证了自紧式V形金属密封圈的密封性能;本实用新型解决了传统排气歧管的密封结构密封能力差、结构强度低、温度补偿能力差的问题,整体上构造简单、密封性能好、结构强度高、温度补偿能力优等,着极高的实用性和推广意义。
附图说明
图1为一个密封环槽的上排气歧管主视图;
图2为一个密封环槽的下排气歧管主视图;
图3为二个密封环槽的上排气歧管主视图;
图4为二个密封环槽的下排气歧管主视图;
图5为实施例一密封结构半剖图;
图6为实施例二密封结构半剖图;
图7为实施例三密封结构半剖图;
图8为实施例四密封结构半剖图;
图9为实施例五密封结构半剖图;
图10为自紧式V形金属密封圈主视图;
图11为金属丝编织物密封圈主视图;
图12为金属丝编织物密封圈结构放大图;
图13为自紧式V形金属密封圈部分横截面构造图:
其中,1、上排气歧管;2、下排气歧管;3、第一内台阶部;4、第二内台阶部;5、第三内台阶部;6、第一外台阶部;7、第二外台阶部;8、第三外台阶部;9、第一密封环槽;10、第二密封环槽;11、第一举升圆锥台斜面;12、第二举升圆锥台斜面;13、第一自紧式V 形金属密封圈;14、第二自紧式V形金属密封圈;15、止口定位端; 16、第一水平件;17、V形环状件;18、第二水平件;19、第一金属丝编织物密封圈;20、第二金属丝编织物密封圈;21、针编弧;22、圈柱;23、沉降弧。
具体实施方式
结合附图1-13,对本实用新型的具体实施方式作如下说明:
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例中需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,本实用新型实施例中还需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。
如图1、2、5所示,实施例一中在排气歧管的排气温度一般和排气背压一般时排气歧管的密封结构,包括上排气歧管1、下排气歧管 2,上排气歧管1与下排气歧管2的接合端采用止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管2接合端的外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管1的内台阶部与下排气歧管2 的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈,自紧式V形金属密封圈由第一水平件16、V形环状件17、第二水平件18依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,所述金属丝编织物密封圈为圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体,所述圆形金属丝编织物由网圈筒状结构体卷制而成,所述网圈筒状结构体由金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固而成。上排气歧管1接合端的内壁表面设置第一内台阶部3、第二内台阶部4,下排气歧管2接合端的外壁表面设置第一外台阶部6、第二外台阶部7,上排气歧管1接合端的内壁表面第一内台阶部3与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6采用间隙配合止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面第二内台阶部4与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6形成第一密封环槽9,自紧式 V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体安装在第一密封环槽9内。第一密封环槽9中选择设置自紧式V 形金属密封圈时,自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈13,所述第一自紧式V形金属密封圈13的外圈第二水平件18表面紧贴在上排气歧管1接合端的内壁表面上,所述外圈第二水平件 18和上排气歧管1接合端过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈13的内圈第一水平件16和下排气歧管2接合端的外壁表面上,所述内圈第一水平件16和下排气歧管2接合端过盈配合连接。
如图1、2、6所示,实施例二中在排气歧管的排气温度一般和排气背压较高时排气歧管的密封结构,包括上排气歧管1、下排气歧管 2,上排气歧管1与下排气歧管2的接合端采用止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管2接合端的外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管1的内台阶部与下排气歧管2 的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体,自紧式V形金属密封圈由第一水平件 16、V形环状件17、第二水平件18依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,金属丝编织物密封圈是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体再卷制成圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体。上排气歧管1接合端的内壁表面设置第一内台阶部3、第二内台阶部4,下排气歧管2接合端的外壁表面设置第一外台阶部6、第二外台阶部7,上排气歧管1 接合端的内壁表面第一内台阶部3与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6采用间隙配合止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面第二内台阶部4与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6形成第一密封环槽9,自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体安装在第一密封环槽9内。第一密封环槽9中选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈13,金属丝编织物密封圈为第一金属丝编织物密封圈19,第一自紧式V形金属密封圈13的外圈第二水平件18表面紧贴在上排气歧管1接合端的内壁表面上且过盈配合,第一自紧式V形金属密封圈13的内圈第一水平件16表面紧贴在下排气歧管2接合端的外壁表面上且过盈配合;第一金属丝编织物密封圈19的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈13的轴向端面开口端,第一金属丝编织物密封圈19的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第二内台阶部4的台阶竖直面上。
如图11、12所示,金属丝编织物密封圈的外圈外侧表面和内圈内侧表面分别与上排气歧管接合端的内壁表面、下排气歧管2接合端的外壁表面都是间隙配合;金属丝编织物密封圈为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体;构成圆形环状弹性体的金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,Ω形网圈包括圈柱22、针编弧21和沉降弧 23,圈柱22设置有两个,两个圈柱22的上端分别连接在针编弧21 两端下侧,沉降弧23一端连接在两个圈柱22其中一个的下端,若干个Ω形网圈依次首尾相接形成一行Ω形网圈,金属丝编织物由若干行Ω形网圈构成且相邻行Ω形网圈之间的Ω形网圈均进行交叉绕固;金属丝编织物的金属丝材质为310S耐热不锈钢、6J20热膨胀合金或 lnconel600合金因科镍丝石墨线。
如图3、4、7所示,实施例三中在排气歧管的排气温度较高和背压一般时排气歧管的密封结构,包括上排气歧管1、下排气歧管2,上排气歧管1与下排气歧管2的接合端采用止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管2接合端的外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管1的内台阶部与下排气歧管2的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈,自紧式V形金属密封圈由第一水平件16、V形环状件17、第二水平件18依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,金属丝编织物密封圈是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体再卷制成圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体。上排气歧管1接合端的内壁表面设置第一内台阶部 3、第二内台阶部4和第三内台阶部5,下排气歧管2接合端的外壁表面设置第一外台阶部6、第二外台阶部7和第三外台阶部8,上排气歧管1接合端的内壁表面第一内台阶部3与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6的采用间隙配合止口定位连接,上排气歧管 1接合端的内壁表面第二内台阶部4与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6形成第一密封环槽9,上排气歧管1接合端的内壁表面第三内台阶部5与下排气歧管2接合端的外壁表面第二外台阶部 7之间形成第二密封环槽10,自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体分别安装在第一密封环槽9 和第二密封环槽10内。第一密封环槽9、第二密封环槽10内均选择设置自紧式V形金属密封圈时,第一密封环槽9、第二密封环槽10 内的自紧式V形金属密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14;第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面紧贴在上排气歧管1接合端的内壁表面上和第一自紧式V形金属密封圈13且过盈配合,第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面紧贴在下排气歧管2接合端的外壁表面且过盈配合。
如图3、4、8所示,实施例四中在排气歧管的排气温度较高和背压较高时排气歧管的密封结构,包括上排气歧管1、下排气歧管2,上排气歧管1与下排气歧管2的接合端采用止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管2接合端的外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管1的内台阶部与下排气歧管2的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体,自紧式V形金属密封圈由第一水平件16、V形环状件17、第二水平件18依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,金属丝编织物密封圈是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体再卷制成圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体。上排气歧管1接合端的内壁表面设置第一内台阶部3、第二内台阶部4和第三内台阶部5,下排气歧管2接合端的外壁表面设置第一外台阶部6、第二外台阶部7和第三外台阶部8,上排气歧管1接合端的内壁表面第一内台阶部3与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6的采用间隙配合止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面第二内台阶部4与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6形成第一密封环槽9,上排气歧管1接合端的内壁表面第三内台阶部5与下排气歧管2接合端的外壁表面第二外台阶部7之间形成第二密封环槽10,自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体分别安装在第一密封环槽9和第二密封环槽10内、第一密封环槽9、第二密封环槽10内分别选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体、以及自紧式V形金属密封圈时,第一密封环槽9内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈13、第一金属丝编织物密封圈19,第二密封环槽10内设置的自紧式V形金属密封圈为第二自紧式V形金属密封圈14;第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面紧贴在上排气歧管1接合端的内壁表面上和第一自紧式V形金属密封圈13且过盈配合,第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面紧贴在下排气歧管2接合端的外壁表面上且过盈配合;第一金属丝编织物密封圈19的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈13的轴向端面开口端,第一金属丝编织物密封圈19的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第二内台阶部4的台阶竖直面上。
如图3、4、9所示,实施例五中在排气歧管的排气温度很高和背压较高时排气歧管的密封结构,包括上排气歧管1、下排气歧管2,上排气歧管1与下排气歧管2的接合端采用止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面设置有内台阶部,下排气歧管2接合端的外壁表面设置有外台阶部,上排气歧管1的内台阶部与下排气歧管2的外台阶部之间形成密封环槽,密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体,自紧式V形金属密封圈由第一水平件 16、V形环状件17、第二水平件18依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,金属丝编织物密封圈是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体再卷制成圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体。上排气歧管1接合端的内壁表面设置第一内台阶部3、第二内台阶部4和第三内台阶部5,下排气歧管2接合端的外壁表面设置第一外台阶部6、第二外台阶部 7和第三外台阶部8,上排气歧管1接合端的内壁表面第一内台阶部 3与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6的采用间隙配合止口定位连接,上排气歧管1接合端的内壁表面第二内台阶部4与下排气歧管2接合端的外壁表面第一外台阶部6形成第一密封环槽9,上排气歧管1接合端的内壁表面第三内台阶部5与下排气歧管2接合端的外壁表面第二外台阶部7之间形成第二密封环槽10,自紧式V 形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体分别安装在第一密封环槽9和第二密封环槽10内。第一密封环槽9、第二密封环槽10内均选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,第一密封环槽9内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈13、第一金属丝编织物密封圈19,第二密封环槽10内设置的自紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第二自紧式V形金属密封圈 14、第二金属丝编织物密封圈20;第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面紧贴在上排气歧管1接合端的内壁表面上和第一自紧式V形金属密封圈13且过盈配合,第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面紧贴在下排气歧管2接合端的外壁表面上且过盈配合;第一金属丝编织物密封圈19的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈13的轴向端面开口端,第一金属丝编织物密封圈19的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第二内台阶部4的台阶竖直面上,第二金属丝编织物密封圈20的一端面紧贴在第二自紧式V形金属密封圈14的轴向端面开口端,第二金属丝编织物密封圈20的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第三内台阶部5的台阶竖直面上。
如图11、12所示,金属丝编织物密封圈的外圈外侧表面和内圈内侧表面分别与上排气歧管1接合端的内壁表面、下排气歧管2接合端的外壁表面都是间隙配合;金属丝编织物密封圈为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体;构成圆形环状弹性体的金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,Ω形网圈包括圈柱22、针编弧21和沉降弧23,圈柱22设置有两个,两个圈柱22的上端分别连接在针编弧 21两端下侧,沉降弧23一端连接在两个圈柱22其中一个的下端,若干个Ω形网圈依次首尾相接形成一行Ω形网圈,金属丝编织物由若干行Ω形网圈构成且相邻行Ω形网圈之间的Ω形网圈均进行交叉绕固;金属丝编织物的金属丝材质为310S耐热不锈钢、6J20热膨胀合金或lnconel600合金因科镍丝石墨线。
由于第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20 为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形的环状弹性体;构成圆形的环状弹性体的金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,Ω形金属丝网圈包括圈柱22、针编弧21和沉降弧23,圈柱22设置有两个,两个圈柱22 的上端分别连接在针编弧21两端下侧,沉降弧23一端连接在两个圈柱22其中一个的下端,若干个Ω形网圈依次首尾相接形成一行Ω形网圈,金属丝网圈由若干行Ω形网圈构成且相邻行Ω形网圈之间的Ω形网圈均进行交叉绕固,金属丝的材质为310S耐热不锈钢、6J20热膨胀合金或lnconel600合金因科镍丝石墨线。同时由于第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的内外圈表面的面积较大,并且第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈 20与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面之间均为间隙配合,第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的外圈表面紧贴上排气歧管1接合端的内壁表面,第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的内圈表面紧贴下排气歧管2接合端的外壁侧表面,加上第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的圆形的环状弹性体能够利用通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形的环状弹性体而形成内部蜂窝状的结构产生压缩应力,确保贯通孔周围的密封性,同时维持第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的圆形的环状弹性体表面压力,提高第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的圆形的环状弹性体耐久性,这样就使得第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20具有很好的压缩性、加弹性等特点,并且具有极强的可塑性,从而形成了一道非常严密的密封结构。
在第一密封环槽9中,第一金属丝编织物密封圈19的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈13的轴向端面开口端,第一金属丝编织物密封圈19的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第二内台阶部4的台阶竖直面上;在第二密封环槽10中,第二金属丝编织物密封圈20的一端面紧贴在第二自紧式V形金属密封圈14的轴向端面开口端,第二金属丝编织物密封圈20的另一端面紧贴在上排气歧管1接合端内壁表面的第三内台阶部5的台阶竖直面上;这样使得第一自紧式V形金属密封圈13的V形顶端就位于第一外台阶部 6的第一举升圆锥台斜面11的正上方,第二自紧式V形金属密封圈 14的V形顶端就位于第二举升圆锥台斜面12的正上方;第一自紧式 V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14在排气歧管内由于高温高压气流经过弹体表面上产生一个局部高压区,由此形成一个翻转力矩,从而避免第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V 形金属密封圈14受到的翻转力作用而偏离垂直轴向位置,这样就有效地将第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈 14固定在最佳的工作位置上;当柴油机工作时,在高温高压气流的作用下,第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20 在密封环槽中就会膨胀,从而使第一金属丝编织物密封圈19和第二金属丝编织物密封圈20的一端面更加有力地紧贴在相应自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口端,让整个密封结构性变得更可靠。同时,由于第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14 的内圈第一水平件16表面和外圈第二水平件18表面均与上排气歧管 1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面之间均为过盈配合,第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈 14的外圈第二水平件18表面均紧贴上排气歧管1接合端的内壁表面,第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面均紧贴下排气歧管2接合端的外壁表面,在初始预紧压缩过程中,第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V 形金属密封圈14被放置于密封环槽内,第一自紧式V形金属密封圈 13和第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面和外圈第二水平件18表面均受到上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面压缩时,第一自紧式V形金属密封圈13 和第二自紧式V形金属密封圈14发生变形,其产生的反作用力在接触面处形成较大的接触压力,过大的接触压力使第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面均与上排气歧管1接合端的内壁表面和第一自紧式V形金属密封圈 13和第二自紧式V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面均与下排气歧管2接合端的外壁表面的接触面发生小面积区域塑性变形,其塑性变形充分弥补了第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式 V形金属密封圈14的内圈第一水平件16表面和外圈第二水平件18 表面与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面的接触面上微观凹凸间隙等缺陷,从而减小泄漏的路径尺寸,以保证较好的初始密封效果。在实际工作条件下,因为排气温度和压力波动或排气歧管在冷热应力作用下变形等原因可能会引起第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面的分离,此时由于第一自紧式 V形金属密13和第二自紧式V形金属密封圈14具有良好的回弹性能以及之前受到压缩时产生较大的接触应力和塑性变形,使第一自紧式 V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面仍能与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面上的微观不平整部位接触贴合,从而达到密封作用。另外第一自紧式V形金属密13和第二自紧式V形金属密封圈14是一种自紧式金属密封圈,第一自紧式V形金属密13和第二自紧式V形金属密封圈14的轴向端面开口方向面对密封系统内部,工作状态下,内部压力使自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口径向张开,从而加大了第一自紧式V形金属密13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面上的接触应力和接触宽度,保证了自紧式V形金属密封圈的密封性能;同时,下排气歧管2接合端的外壁表面的第一外台阶部 6上靠近第二外台阶部7一侧设有第一举升圆锥台斜面11,第二外台阶部7上靠近第三外台阶部8一侧设有第二举升圆锥台斜面12,举升圆锥台斜面能够把在废气推动下第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的V形环状件17的径向尺寸进一步压缩,从而加大了第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面上的接触应力和接触宽度,保证了第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14的密封性能;同时第一密封环槽9内的金属丝编织物密封圈19和第二密封环槽10内的第二金属丝编织物密封圈20在高温高压气流的作用下也会迅速膨胀,使金属丝编织物密封圈端面挤进自紧式V形金属密封圈的金属腔壳内,由于自紧式V形金属密封圈整体成V形,也可以说截面成V形,带有轴向端面开口的外圈第二水平件18和内圈第一水平件16,当压缩该自紧式V形金属密封圈时,金属丝编织物密封圈对自紧式V形金属密封圈的径向内层金属外壳产生附加的反弹力,并使自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面发生塑性变形,填实了上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面的密封表面的微小缺陷,这种弹性和塑性的配合,使该自紧式V形金属密封圈有很好的密封性能和补偿因温度和压力波动引起排气歧管变形和自紧式V形金属密封圈松弛的能力。第一自紧式V形金属密封圈13 和第二自紧式V形密封圈14面采用氮化铬铝涂层AlCrN)处理,可有效地减小自紧式V形金属密封圈与上排气歧管1接合端的内壁表面和下排气歧管2接合端的外壁表面在过盈配合装配时,对自紧式V形金属密封圈的外圈第二水平件18表面和内圈第一水平件16表面的磨损和摩擦阻力。整体上具有构造简单、密封性能好、结构强度高、温度补偿能力优等特点,对气缸盖和排气歧管的加工精度要求不高,对整体式气缸盖以及分体式气缸盖都能使用,有着极高的实用性和推广意义。在实施例三、四、五中,下排气歧管2接合端的外壁表面的第一外台阶部6上靠近第二外台阶部7一侧设有第一举升圆锥台斜面11,第二外台阶部7上靠近第三外台阶部8一侧设有第二举升圆锥台斜面 12;第一自紧式V形金属密封圈13的V形环状件17内圈下侧表面紧贴在第一举升圆锥台斜面11的外侧面上,第二自紧式V形金属密封圈14的V形环状件17内圈下侧表面紧贴在第二举升圆锥台斜面12的外侧表面上;第一自紧式V形金属密封圈13和第二自紧式V形金属密封圈14在安装开口方向时轴向端面开口方向均与流经排气歧管的气流方向相同。
如图10、13所示,在实施例一至五中自紧式V形金属密封圈的 V形环状件17的截面的形状为大于45°的锐角V形状,自紧式V形金属密封圈的材质均为镍基高温合金钢带,且其表面设置有氮化铬铝涂层。
本实用新型排气歧管的密封结构是通过在上排气歧管接合端的内壁表面设置内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面设置的外台阶部,通过间隙配合止口定位连接后形成一个密封环槽或二个密封环槽,在密封环槽中设置了自紧式V形金属密封圈或者一只自紧式V 形金属密封圈加一只金属丝编织物密封圈的组合体的密封结构,这样就在上排气歧管接合端的内壁表面的内台阶部与下排气歧管接合端的外壁表面的外台阶部通过间隙配合止口定位连接的部位形成一个篦齿封严结构,也称迷宫式密封结构。
进一步由于金属丝编织物密封圈为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,用筒状结构体的金属丝编织物卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形的环状弹性体后,使圆形的圆状弹性体内部结构形成蜂窝状,这个蜂窝状结构,流体介质要泄漏必然要从这些蜂窝状缝隙中出来,流体介质通过这些蜂窝状缝隙时要多次改变流动方向,通过时能量逐渐损失(压力、速度),所以越往后流体介质能量越低就很难“逃逸”了,这些蜂窝状结构也称“迷宫式密封”,通过减小压力差来减少流体介质泄漏损失从而递级降低流体介质压力,最终达到迷宫式密封和减震消能的效果。同时圆形的环状弹性体能够利用筒状结构体的金属丝编织物卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而形成内部蜂窝状的结构产生压缩应力,确保贯通孔周围的密封性,同时也维持圆形的环状弹性体表面压力,提高圆形的环状弹性体密封圈本体耐久性,具有很好的压缩性、加弹性等特点,并且具有极强的可塑性,从而形成了一道非常严密的密封结构。
更进一步由于金属丝编织物密封圈一端面紧贴自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口的端面上,自紧式V形金属密封圈在排气歧管内由于高温高压气流经过弹体表面上产生一个局部高压区,由此形成一个翻转力矩,从而避免了自紧式V形金属密封圈受到的翻转力作用而偏离垂直轴向位置,这样就有效地将自紧式V形金属密封圈固定在最佳的工作位置上;当柴油机工作时,在高温高压气流的作用下,金属丝编织物密封圈在密封环槽中就会膨胀,从而使金属丝编织物密封圈的一端面更加有力地紧贴在自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口的端面圆周上,让整个密封结构性变得更可靠;同时,自紧式V形金属密封圈的内圈和外圈的水平表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管的插入端的外壁表面之间均为过盈配合,自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面紧贴上排气歧管接合端的内壁表面,自紧式V形金属密封圈的内圈水平件表面紧贴下排气歧管接合端的外壁表面,在初始预紧压缩过程中,自紧式V形金属密封圈被放置于密封环槽内,受到上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面压缩时,自紧式V形金属密封圈发生变形,其产生的反作用力在接触面处形成较大的接触压力,过大的接触压力使自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和自紧式V形金属密封圈的内圈水平件表面与下排气歧管接合端的外壁表面的接触面发生小面积区域塑性变形,其塑性变形充分弥补了自紧式V形金属密封圈的内圈水平件表面和外圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面的接触面上微观凹凸间隙等缺陷,从而减小泄漏的路径尺寸,以保证较好的初始密封效果;在实际工作条件下,因为排气温度和压力波动或排气歧管在冷热应力作用下变形等原因可能会引起自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面的分离,此时由于自紧式V 形金属密封圈具有良好的回弹性能以及之前受到压缩时产生较大的接触应力和塑性变形,使自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面仍能与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面上的微观不平整部位接触贴合,从而达到密封作用;另外自紧式V形金属密封圈是一种自紧式密封圈,自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口方向面对密封系统内部,工作状态下,内部压力使自紧式V形金属密封圈的轴向端面开口径向张开,从而加大了自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面上的接触应力和接触宽度,保证了自紧式V形金属密封圈的密封性能;同时,下排气歧管接合端的外壁表面上第一台阶部上靠近第二台阶部一侧设有第一举升圆锥台斜面,第二台阶部上靠近第三台阶部一侧设有第二举升圆锥台斜面,举升圆锥台斜面能够把在废气推动下自紧式 V形金属密封圈的V形环状件的径向尺寸进一步压缩,从而加大了自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面上的接触应力和接触宽度,保证了自紧式V形金属密封圈的密封性能;同时密封环槽内的金属线编织物密封圈在高温高压气流的作用下也会迅速膨胀,使金属丝编织物密封圈的端面挤进自紧式V形金属密封圈的金属腔壳内,由于自紧式V形金属密封圈整体成V形,也可以说截面成V形,带有轴向端面开口的外圈水平件密封面和内圈水平件密封面,当压缩该自紧式V形金属密封圈时,金属丝编织物密封圈对自紧式V形金属密封圈的径向内层金属外壳产生附加的反弹力,并使自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面发生塑性变形,填实了上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面的密封表面的微小缺陷,这种弹性和塑性的配合,使该自紧式V形金属密封圈具有很好的密封性能和补偿因温度和压力波动引起排气歧管变形和自紧式V形金属密封圈松弛的能力;同时,该自紧式V形金属密封圈表面采用氮化铬铝涂层(AlCrN)处理,可有效地减小自紧式V形金属密封圈与上排气歧管接合端的内壁表面和下排气歧管接合端的外壁表面在过盈配合装配时对自紧式V形金属密封圈的外圈水平件表面和内圈水平件表面的磨损和摩擦阻力。本实用新型解决了传统排气歧管密封结构的密封性能不佳、温度补偿能力低等问题,从而提高密封结构的密封性能和温度补偿能力,对气缸盖和排气歧管的加工精度要求不高,对整体式气缸盖以及分体式气缸盖都能使用,有着极高的实用性和推广意义。
上述结合附图对实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进,或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.排气歧管的密封结构,其特征在于,包括上排气歧管(1)、下排气歧管(2),所述上排气歧管(1)与下排气歧管(2)的接合端采用止口定位连接,所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面设置有内台阶部,所述下排气歧管(2)接合端的外壁表面设置有外台阶部,所述上排气歧管(1)的内台阶部与下排气歧管(2)的外台阶部之间形成密封环槽,所述密封环槽中设置自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体,所述自紧式V形金属密封圈由第一水平件(16)、V形环状件(17)、第二水平件(18)依次相连成V形轴向端面圆周上开口的圆环状弹性体,所述金属丝编织物密封圈为圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体,所述圆形金属丝编织物由网圈筒状结构体卷制而成,所述网圈筒状结构体由金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固而成。
2.根据权利要求1所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面设置第一内台阶部(3)、第二内台阶部(4),所述下排气歧管(2)接合端的外壁表面设置第一外台阶部(6)、第二外台阶部(7),上排气歧管(1)接合端的内壁表面第一内台阶部(3)与下排气歧管(2)接合端的外壁表面第一外台阶部(6)采用间隙配合止口定位连接,所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面第二内台阶部(4)与下排气歧管(2)接合端的外壁表面第一外台阶部(6)形成第一密封环槽(9),所述自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体安装在第一密封环槽(9)内。
3.根据权利要求1所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面设置第一内台阶部(3)、第二内台阶部(4)和第三内台阶部(5),所述下排气歧管(2)接合端的外壁表面设置第一外台阶部(6)、第二外台阶部(7)和第三外台阶部(8),所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面第一内台阶部(3)与下排气歧管(2)接合端的外壁表面第一外台阶部(6)的采用间隙配合止口定位连接,所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面第二内台阶部(4)与下排气歧管(2)接合端的外壁表面第一外台阶部(6)形成第一密封环槽(9),所述上排气歧管(1)接合端的内壁表面第三内台阶部(5)与下排气歧管(2)接合端的外壁表面第二外台阶部(7)之间形成第二密封环槽(10),所述自紧式V形金属密封圈或者自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体分别安装在第一密封环槽(9)和第二密封环槽(10)内。
4.根据权利要求2所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述第一密封环槽(9)中选择设置自紧式V形金属密封圈时,所述自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈(13),所述第一自紧式V形金属密封圈(13)的外圈第二水平件(18)表面紧贴在上排气歧管(1)接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈(13)的内圈第一水平件(16)和下排气歧管(2)接合端的外壁表面上且过盈配合。
5.根据权利要求2所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述第一密封环槽(9)中选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,所述自紧式V形金属密封圈为第一自紧式V形金属密封圈(13),所述金属丝编织物密封圈为第一金属丝编织物密封圈(19),所述第一自紧式V形金属密封圈(13)的外圈第二水平件(18)表面紧贴在上排气歧管(1)接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈(13)的内圈第一水平件(16)表面紧贴在下排气歧管(2)接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈(19)的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈(13)的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈(19)的另一端面紧贴在上排气歧管(1)接合端内壁表面的第二内台阶部(4)的台阶竖直面上。
6.根据权利要求3所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述第一密封环槽(9)、第二密封环槽(10)内均选择设置自紧式V形金属密封圈时,所述第一密封环槽(9)、第二密封环槽(10)内的自紧式V形金属密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14);所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的外圈第二水平件(18)表面紧贴在上排气歧管(1)接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的内圈第一水平件(16)表面紧贴在下排气歧管(2)接合端的外壁表面上且过盈配合。
7.根据权利要求3所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述第一密封环槽(9)、第二密封环槽(10)内分别选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体、以及自紧式V形金属密封圈时,所述第一密封环槽(9)内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈(13)、第一金属丝编织物密封圈(19),所述第二密封环槽(10)内设置的自紧式V形金属密封圈为第二自紧式V形金属密封圈(14);所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的外圈第二水平件(18)表面紧贴在上排气歧管(1)接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的内圈第一水平件(16)表面紧贴在下排气歧管(2)接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈(19)的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈(13)的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈(19)的另一端面紧贴在上排气歧管(1)接合端内壁表面的第二内台阶部(4)的台阶竖直面上。
8.根据权利要求3所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述第一密封环槽(9)、第二密封环槽(10)内均选择设置自紧式V形金属密封圈加金属丝编织物密封圈组合体时,所述第一密封环槽(9)内设置的紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第一自紧式V形金属密封圈(13)、第一金属丝编织物密封圈(19),所述第二密封环槽(10)内设置的自紧式V形金属密封圈、金属丝编织物密封圈分别为第二自紧式V形金属密封圈(14)、第二金属丝编织物密封圈(20);所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的外圈第二水平件(18)表面紧贴在上排气歧管(1)接合端的内壁表面上且过盈配合,所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)的内圈第一水平件(16)表面紧贴在下排气歧管(2)接合端的外壁表面上且过盈配合;所述第一金属丝编织物密封圈(19)的一端面紧贴在第一自紧式V形金属密封圈(13)的轴向端面开口端,所述第一金属丝编织物密封圈(19)的另一端面紧贴在上排气歧管(1)接合端内壁表面的第二内台阶部(4)的台阶竖直面上,所述第二金属丝编织物密封圈(20)的一端面紧贴在第二自紧式V形金属密封圈(14)的轴向端面开口端,所述第二金属丝编织物密封圈(20)的另一端面紧贴在上排气歧管(1)接合端内壁表面的第三内台阶部(5)的台阶竖直面上。
9.根据权利要求6或7或8所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述下排气歧管(2)接合端的外壁表面的第一外台阶部(6)上靠近第二外台阶部(7)一侧设有第一举升圆锥台斜面(11),第二外台阶部(7)上靠近第三外台阶部(8)一侧设有第二举升圆锥台斜面(12);所述第一自紧式V形金属密封圈(13)的V形环状件(17)内圈下侧表面紧贴在第一举升圆锥台斜面(11)的外侧面上,所述第二自紧式V形金属密封圈(14)的V形环状件(17)内圈下侧表面紧贴在第二举升圆锥台斜面(12)的外侧表面上;所述第一自紧式V形金属密封圈(13)和第二自紧式V形金属密封圈(14)在安装开口方向时轴向端面开口方向均与流经排气歧管的气流方向相同。
10.根据权利要求1所述排气歧管的密封结构,其特征在于,所述金属丝编织物密封圈的外圈外侧表面和内圈内侧表面分别与上排气歧管(1)接合端的内壁表面、下排气歧管(2)接合端的外壁表面都是间隙配合;所述金属丝编织物密封圈为中间制有通孔,通孔体周围包箍至少一层卷制成的圆形金属丝编织物,卷制成的圆形金属丝编织物在轴向和径向相互压制而成的圆形环状弹性体;构成圆形环状弹性体的金属丝编织物是用金属丝通过纬编编织而成Ω形交叉绕固的网圈筒状结构体,所述Ω形网圈包括圈柱(22)、针编弧(21)和沉降弧(23),所述圈柱(22)设置有两个,两个所述圈柱(22)的上端分别连接在针编弧(21)两端下侧,所述沉降弧(23)一端连接在两个所述圈柱(22)其中一个的下端,若干个所述Ω形网圈依次首尾相接形成一行Ω形网圈,所述金属丝编织物由若干行Ω形网圈构成且相邻行Ω形网圈之间的所述Ω形网圈均进行交叉绕固;所述金属丝编织物的金属丝材质为310S耐热不锈钢、6J20热膨胀合金或lnconel600合金因科镍丝石墨线。
11.根据权利要求4-8任一项所述的排气歧管的密封结构,其特征在于,所述自紧式V形金属密封圈的V形环状件(17)的截面的形状为大于45°的锐角V形状,所述自紧式V形金属密封圈的材质均为镍基高温合金钢带,且其表面设置有氮化铬铝涂层。
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