RU1834979C - Герметична сильфонна муфта дл вибрационной разв зки двух участков труб - Google Patents

Abstract

Использование: в машиностроении, в частности вдвигателестроении, а более конкретно , в выхлопных трубах автомобильного двигател . Целью изобретени   вл етс  обеспечение оптимального демпфировани  во всех направлени х. Сущность изобретени : герметическа  сильфонна  муфта дл  вибрационной разв зки двух труб, выхлопна  труба автомобильного двигател  и труба глушител  с демпфирующими подушками, спрессованными из проволочной плетенки, ткани и путанки, концы труб соединены герметичным сифоном. Демпфирующие подушки могут демпфировать движение с одинаковой степенью во всех степен х свободы . Демпфирующа  подушка выполнена в форме объемного многоугольника. Демпфирующа  подушка снабжена основной плоскостью от двух до шестиугольной, четырехугольной формы. Привод тс  различные варианты выполнени  внешнего контура демпфирующей подушки и внутреннего контура . 13 з.п. ф-лы, 15 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  вибрационной разв зки двух участков трубы, в особенности герметичной сильфон- ной муфты между выхлопной трубой автомобильного двигател  и глушителем, с, по меньшей мере, одной прессованной из проволочной плетенки, проволочной ткани, проволочной путанки и т.п. демпфирующей подушки.

Цель изобретени  - далее развить устройство этого рода, так чтобы получилось оптимальное демпфирование во всех возникающих в подобных устройствах направлени х движени .

Указанна  цель в устройстве дл  вибрационной разв зки двух участков труб, в особенности между выхлопной трубой автомобильного двигател  и глушителем, решаетс  за тот счет, что демпфирующа  подушка из проволочной плетенки, проволочной ткани, проволочной путанки выполнена многоугольной , что обозначает дл  пространственных демпфирующих подушек, то, что у нее имеютс  углы, в которых сход тс , по меньшей мере, три острых ребра. М но го- угол ьность разграничивает предмет за вки QT цилиндрических, трубчатых, имеющих форму усеченного конуса или поверхности усеченного конуса демпфирующих подушек , которые хот  и имеют кра  на переходе с боковой поверхности к основанию, но не имеют углов в указанном выше смысле. Их

оэ со

S

х|

ю

CJ

боковые поверхности гладкие и не имеют краев, которые получаютс  при выполнении демпфирующих подушек по изобретению. У них кроме краев при переходе с боковой поверхности к основанию имеютс  еще ре- бра между отдельными участками боковой поверхности. Тогда как указанные известные демпфирующие подушки с круглым основанием никак не могут нести воздействующие по касательной окружные силы, а подушки по изобретению за счет ребер на боковой поверхности могут нести такие нагрузки, так что части корпуса в области боковой поверхности уже не могут свободно проворачиватьс , как это имеет место по известному уровню техники, этому мешают ребра на боковой поверхности. Выполненные по изобретению демпфирующие подушки, как правило, имеют несколько, но не бесконечное множество, осей симметрии вращени  перпендикул рно основанию. Так как при нескольких ребрах на боковой поверхности или углов в основании на каждое ребро усилие уменьшаетс , предпочтительно предусматриваетс , чтобы основание имело от двух до шести углов, а демпфирующа  подушка имеет четырехугольное основание. Если в последнем случае может быть четыре оси симметрии, можно представить также и двуугольную подушку, если например, основание имеет не квадратную форму, а, например, ромбическую . Дальнейшие предпочтительные формы предусматривают, что демпфирующа  подушка имеет форму пр моугольного параллелепипеда, или уже усеченной пирамиды . При этом торцевые стороны демпфирующей подушки не должны об зательно образовывать одну плоскость, но можно, например предусматривать, чтобы диагональ- но противолежащие углы торцов хот  и лежат всегда в одной плоскости, однако смещены друг относительно друга в направлении оси демпфирующей подушки.

Охватывающие демпфирующий подуш- ки корпуса в принципе согласованы по форме с разъ сненной основной формой каждой демпфирующей подушки. В предпочтительном исполнении предусмотрено, что охватывающий подушку корпус пред- ставл ет собой согласованный по форме с внешним контуром подушки и св занный с одним концом одной трубы наружный держатель демпфера, а с другим концом другой трубы соединен внутренний держатель, согласованный по форме с внутренней поверхностью демпфирующей подушки. Дальнейшие варианты предусматривают, что внутренний и внешний держатели имеют чашеобразную форму, причем сверх этого с

одной стороны может быть предусмотрено, что демпфирующа  подушка своими боковыми ребрами расположена параллельно оси симметрии концов труб в ненагруженном состо нии, или же что демпфирующа  подушка установлена с диагональю, параллельной оси А концов труб.

Корпуса обеспечивают, кроме своей функции воспри тие нагрузок и передачи их, также еще защиту демпфирующей подушки и особенно сильфона, против ударов камней и брызг воды, а также защиту от излучени  звука, так что может отсутствовать добавочна  звукоизол ци . Далее они могут выполн ть роль угловых предохранителей от чрезмерных нагрузок, причем мак- симальныйуголотклонени 

предпочтительно ограничиваетс  величиной 5-10°.

Тогда как известные устройства разв зки в зависимости от их формы позвол ют лишь вертикальную или лишь горизонтальную установку, при которой они обеспечивают оптимальное демпфирование, конструкци  по изобретению представл ет собой устройство разв зки, которое может устанавливатьс  в любом положении и при этом обеспечивает оптимальное демпфирование всех возникающих перемещений и равномерное демпфирование во всех степен х свободы. В особенности становитс  воз- можным демпфирование торсионных (крутильных) вибраций, воздействующих по окружности демпфирующей подушки, за счет чего достигаетс  демпфирование угловых движений относительно оси симметрии демпфирующей подушки. Тогда как предпочтительно предусматриваютс  две демпфирующие подушки диагонально относительно главной оси устройства и значит , концам труб, они могут также быть смещены относительно такого линейного расположени  относительно главной оси труб, так что они наход тс  не под углом 180° друг относительно друга, а под меньшим углом.

Предпочтительный удельный вес демпфирующей подушки находитс  между 1,4 и 1,8 кг/дм3. Предпочтительна  высота подушки находитс  между 5 и 15 мм при диаметре труб 50 мм. При других диаметрах труб высоту подушки желательно измен ть пропорционально изменению диаметра труб. Предпочтительно отношение между толщиной подушки а и ее высотой составл ет 2:1-4:1.

На фиг.1 показан вид сбоку первой формы исполнени  устройства по изобретению; на фиг.1а - разрез исполнени  с бочкообразным сильфоном; на фиг.1в - вид по

стрелке 1Ь на исполнении по фиг.1а; на фиг.2 - схематическое изображение осевого разреза предмета фиг. 1; на фиг.З - схематическое изображение поперечного разреза предмета фиг.1; на фиг.4 - схематическое изображение вида сверху по стрелке IV-IV фиг. 1 (права  сторона), а также с удаленным внешним корпусом демпфера - изображение внутреннего корпуса демпфера (лева  сторона); на фиг.5 - схематическое изобра- жение. подобное фиг.2, другой формы исполнени  устройства по изобретению; на фиг.6 - поперечный разрез, подобный фиг.З, исполнени  по фиг.5; на фиг.7 - вид соответственно VII на предмет фиг.5; на фиг.8 - вид в направлении оси на еще одно исполнение устройства по изобретению; на фиг.9 - вид сверху, как на фиг.1, на схематичное изображение половины (симметричной относительно другой половины) исполнени  по фиг.8; на фиг.10 - вид по X на предмет фиг.З; нз.фиг.11-13 - соседн   демпфирующа  подушка в двух видах сбоку и в виде сверху; на фиг.14 и 15 - демпфирующа  подушка с квадратными основани ми в виде сбоку (фиг. 14, в частичном разрезе) и виде сверху (фиг. 15),

Устройство дл  разв зки двух труб имеет два конца труб 2, 3 в изображенном примере исполнени  со штуцерами (сужени ми) 4, 6, которые гибко соединены друг с другом с помощью сильфона 7. На штуцере трубы 4 соосно и жестко сидит св занный с ним (например, сваркой) корпус держател  демпфера 8, который в области креплени  9 выполнен кольцеобразным или гильзообразным, от которого простираетс  пирамидальный внутренний держатель 11 дл  демпферной подушки 12, который образует внутреннюю или нижнюю часть гнезда дл  демпфирующей подушки. Внешн   или верхн   часть охватываетс  соответствующим образом выполненным, имеющим форму усеченной пирамиды, внешним держателем демпфера 13, который укреп- лен на внешнем передающем демпферном корпусе 14, который также имеет гильзооб- разный или кольцеобразный участок 16, которым он сидит на конце 3 другого отрезка трубы. Между внутренним и внешним де- ржател ми 11, 13 находитс  в принципе имеюща  форму усеченной пирамиды демпфирующа  подушка 12, прилегающа  своими внешними и внутренними боковыми гран ми 17, 18 к внешнему или соответст- венно внутреннему держателю 13,11, тогда как на верхнем и нижнем торцах 21, 22 подушка удерживаетс  отгибами 23, 24 частей держателей 11. 13. В изображенном примере исполнени  демпферна  подушка 12 сидит относительно оси А участков труб А, 6 (в ненагруженном состо нии) таким образом, что диагональ ее основной поверхности, также как и его оси симметрии по вращению перпендикул рны оси трубы. Внутренний держатель 11 в области несущих поверхностей дл  демпферной подушки 12 на обращенной к кольцевой области 9 стороне выполнен относительно перпендикул рной оси срединной плоскости М за одно целое с кольцевой областью 9, тогда как несущие части с другой стороны срединной оси М внутреннего держател  выполнены как отдельные части, соединенные с ранее названной частью сваркой. Предпочтительно она может быть также выполнена за одно целое с соединительной частью 2, за счет чего обеспечиваетс  экономичность путем уменьшени  количества отдельных частей. Вместо сварных соединений может примен тьс  также прессова  посадка.

То же справедливо дл  внешнего держател  13. Также и здесь между кольцевой областью 16 и перпендикул рной к оси срединной плоскостью М части внешнего передающего демпферу держател  14 выполнены как одна часть, тогда как с противоположной стороны срединной плоскости М несущие части приварены.

За счет выполнени  согласно изобретению создано устройство, которое позвол ет получить в основном одинаковое демпфирование во всех направлени х, или против всех возникающих перемещений, и нет направлений , в которых демпфирование отсутствует , как это имеет место по известному уровню техники. В особенности угловые движени  частей труб 4, 6 относительно перпендикул рной оси симметрии подушки 12 демпфируютс  за счет многоугольного или многогранного выполнени  подушки. То же справедливо, как можно пон ть из фиг.1, касательно осевых, угловых движений средних осей обеих подушек, а также торсионных движений участков труб 4, 6 относительно оси с мметрии А.

Исполнени  по фиг.5-7 также показывают устройство, в котором демпфирующие подушки 12 противолежат диагонально относительно оси А, причем.однако.демпфиру- ющие подушки расположены не диагонально, но их боковые стенки или ребра расположены параллельно или перпендикул рно оси симметрии А.

В исполнени х по фиг.8-10 демпфирующие подушки 12 расположены таким же образом , как и в исполнении по фиг.5-7, но уже не противосто ли диагонально друг против друга, а смещены вокруг оси симметрии А на определенный угол, так что в изоСраженной форме исполнени  они имеют относительный угол 135°.

Фиг. 11-13 показывают виды сбоку или вид сверху на предпочтительную форму исполнени  демпфирующей подушки 12, как она например, вставлена в исполнении по .фиг.1-4. Вспомогательные линии проведены штрихпунктиром, тогда как сами по себ  скрытые ограничивающие линии подушки 12 изображены пунктиром. Видно, что основна  форма подушки - пирамида, или бокова  поверхность пирамиды, правда с основанием не квадратным, как на фиг. 13, а ромбическим.

Далее видно, что углы подушки 12 (в которых в каждом сход тс  по три грани) не все наход тс  в одной плоскости, перпендикул рной к оси симметрии S подушки, но диагональные (противоположные) относительно оси S углы наход тс  в одной плоскости , однако сдвинуты в направлении оси S. За этот счет можно получить согласование с цилиндрической внешней поверхностью устройства 1 и в особенности, сильфона 7, как это также видно на фиг.1. В принципе подушка может иметь различные формы, причем , однако, существенно, что любое сечение имеет, по меньшей мере, три угла, а предпочтительно до шести, но наиболее предпочтительно имеет четыре угла, и имеет не кольцеобразный, круглый или также эллиптический контур, как это имеет место в цилиндрах, их боковых поверхност х, конусах и т.п., которые не несут окружных или тангенциальных сил, и поэтому не могут их демпфировать.

Claims (14)

1. Хот  выше обсуждалс  пример соединени  трубы с трубой, но изобретение пригодно с таким же успехом дл  соединени  фланца с трубой, или фланца с фланцем. Формула изобретени  1. Герметична  сильфонна  муфта дл  вибрационной разв зки двух участков труб, преимущественно выхлопной трубы двигател  внутреннего сгорани  автомобил  и впускного патрубка глушител  шума, содержаща  корпус, сильфом и по меньшей мере одну спрессованную демпфирующую подушку, выполненную из проволочной плетенки, ткани и путанки, причем выхлопна  труба и впускной патрубок соединены посредством сильфона, корпус выполнен в виде внутреннего и внешнего кожухов, состо щих из последовательно сопр женных держателей и демпферов и образующих между собой зазор/демпфирующа  подушка с предварительным нат гом размещена

   в последнем, держатели соединены соответственно с выхлопной трубой и впускным патрубком, а зазор в сечени х выполнен совпадающим с внешним контуром подушки , отличающа с  тем. что, с целью обеспечени  оптимального демпфировани  во всех направлени х, демпфирующа  подушка выполнена в форме объемного многоугольника .
2. 2. Муфта по п. 1,отличающа с  тем, что демпфирующа  подушка снабжена основной плоскостью от двух- до шестиугольной формы.
3. 3.Муфта по п.2, отличающа с  тем, что основна  плоскость демпфирующей подушки выполнена четырехугольной формы.
4. 4.Муфта по п.З, отличающа с  тем, что внешний контур демпфирующей подушки выполнен в форме пр моугольного параллелепипеда.
5. 5.Муфта по пп.1-3, отличающа  с-   тем, что внешний контур демпфирующей поДушки выполнен в форме усеченной пирамиды .
6. 6.Муфта по п.5, отличающа с  тем, что углы между основанием и гран ми усеченной пирамиды составл ют 25-65°, предпочтительно 45°.
7. 7. Муфта по пп.1-6, отличающа - с   тем, что внутренний контур демпфирующей подушки выполнен многоугольным.
8. 8.Муфта no nn.1-7, отличающа - с   тем, что держатели выполнены чашеобразными .
9. 9.Муфта по пп. 1-8, отличающа - с   тем, что внутренний контур демпфирующей подушки расположен непараллельно внешнему контуру.
10. 10, Муфта по п.9, отличающа с  тем, что один из контуров демпфирующей подушки выполнен пр моугольным, а другой призматическим.
11. 11.Муфта по пп. 1 -8, о т л и ч а ю щ а  - с   тем, что внутренний контур демпфирующей подушки расположен параллельно внутреннему контуру.
12. 12.Муфта по пп.1-11, отличающа - с   тем, что действующие площади демпфирующей подушки в направлени х X, Y и Z равны между собой.
13. 13.Муфта попп.1-12,отличающа - с   тем, что проекции действующих площадей подушки в направлени х X. Y и Z равны

    между собой.
14. 14.Муфта по пп.1-13, о т л и ч а ю ща  - с   тем, что внешний контур сильфона выполнен бочкообразным.

    13

    u

    8 Фцг.1

    IB

    Фиг. 1А

    2

    13

    Фиг.1В

    к П

    17

    12

    24

    11

    0fete2

    12

    Фиг.З

    2А

    ФивЛ

    Фиг.5

    12

    Фиг. 6

    13

    X

    13

    Фиг.8

    13

    Фиг. 10

    u

    Фиг. 11

    фиг,. 13

    rr

    12

    12

    Фаг.12

    -- i