RU2183278C1 - Exhaust gas system pipeline flexible connector - Google Patents

Exhaust gas system pipeline flexible connector Download PDF

Info

Publication number
RU2183278C1
RU2183278C1 RU2001120093A RU2001120093A RU2183278C1 RU 2183278 C1 RU2183278 C1 RU 2183278C1 RU 2001120093 A RU2001120093 A RU 2001120093A RU 2001120093 A RU2001120093 A RU 2001120093A RU 2183278 C1 RU2183278 C1 RU 2183278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
corrugation
radius
narrow
support rings
Prior art date
Application number
RU2001120093A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.М. Захватов
В.А. Тен
Ю.Н. Осетров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Тульский патронный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Тульский патронный завод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Тульский патронный завод"
Priority to RU2001120093A priority Critical patent/RU2183278C1/en
Priority to PCT/RU2001/000488 priority patent/WO2002052131A1/en
Priority to DE10197069T priority patent/DE10197069T1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183278C1 publication Critical patent/RU2183278C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention can be used for thermal compensations and compensation of vibrations transmitted from internal combustion engine to exhaust gas system, for reduction of loads and damping of internal and external noise. Proposed device has bellows, bellows travel limiter and damping members. Travel limiter is made of strips or wires. Bellows consist of narrow corrugations and at least one wide corrugation. Ratio of radius R of convex surface of wide corrugation to radius r of convex surface of narrow corrugation is chosen from 1.5 to 2.5. Ratio of radius R1 of concave surface between wide corrugation and narrow corrugation to radius r1 of concave surface between narrow corrugations is chosen from 1.0 to 2.2. Damping members for both opposite sides of bellows are arranged at both of support rings. EFFECT: increased service life and reduced operating noise. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для термических компенсации и компенсации вибраций, передаваемых от двигателя внутреннего сгорания системе выхлопа отработавших газов, снижения нагрузок, а также внутренних и внешних шумов. The invention relates to mechanical engineering and can be used for thermal compensation and compensation of vibrations transmitted from an internal combustion engine to an exhaust system, reducing loads, as well as internal and external noise.

В настоящее время используются различные конструкции компенсаторов, содержащих сильфон и расположенный в нем экран, которые применяются в различных областях машиностроения для механизмов и трубопроводов с газовой или жидкостной средой. Currently, various designs of expansion joints are used, containing a bellows and a screen located in it, which are used in various fields of mechanical engineering for mechanisms and pipelines with a gas or liquid medium.

Известен компенсатор системы выхлопа отработавших газов, содержащий сильфон, выполненный с различными гофрами, цилиндрический экран, который установлен по ходу газов соосно внутри сильфона с зазором (1). A known compensator for the exhaust system, containing a bellows made with various corrugations, a cylindrical screen, which is installed along the gases coaxially inside the bellows with a gap (1).

В этом компенсаторе гофры в средней части сильфона выполнены большего диаметра, чем крайние, но с одинаковой шириной, что позволяет несколько снизить нагрузки на крайние гофры при аксиальном воздействии. In this compensator, the corrugations in the middle part of the bellows are made of a larger diameter than the extreme ones, but with the same width, which allows to slightly reduce the load on the extreme corrugations under axial action.

Преимуществами такого компенсатора является простота конструкции. Его ограничениями являются: такой компенсатор не учитывает периодичность колебательных процессов струи выхлопного газа и не позволяет в достаточной мере компенсировать термоциклические нагрузки газовой струи; такое устройство не позволяет уменьшить резонансные колебания сильфона и эффективно погасить радиальные нагрузки от колебаний, передаваемых двигателем; конструкция обладает плохими шумовыми характеристиками. The advantages of such a compensator are the simplicity of design. Its limitations are: such a compensator does not take into account the frequency of the oscillatory processes of the exhaust gas stream and does not sufficiently compensate for the thermal cyclic loads of the gas stream; such a device does not allow to reduce the resonant vibrations of the bellows and to effectively absorb the radial loads from the vibrations transmitted by the engine; the design has poor noise characteristics.

Известно устройство для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов, содержащее сильфон, стенки которого выполнены в виде колец, причем кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями и вогнутыми поверхностями, соответственно, и, по меньшей мере, две упругие пластины, установленные снаружи сильфона (2). A device for flexible connection of the pipeline of the exhaust system, containing a bellows, the walls of which are made in the form of rings, and the rings are interconnected by convex surfaces and concave surfaces, respectively, and at least two elastic plates mounted outside the bellows (2) .

Сильфон в этом техническом решении выполнен из двух гофрированных частей, соединенных отрезком трубопровода (площадкой), которая придает дополнительную жесткость устройству. Наличие цилиндрического экрана внутри сильфона в этом техническом решении не описывается. Преимуществами этой конструкции перед аналогичными является связь корпуса сильфона с внешней средой, что позволяет эффективно рассеивать тепловую энергию, а также осуществлять гашение радиальных колебаний. The bellows in this technical solution is made of two corrugated parts connected by a segment of the pipeline (platform), which gives additional rigidity to the device. The presence of a cylindrical screen inside the bellows is not described in this technical solution. The advantages of this design over similar ones are the connection of the bellows body with the external environment, which allows efficiently dissipating thermal energy, as well as damping radial vibrations.

Ограничениями являются: одностороннее действие сильфона, т.к. при осевых нагрузках тот может работать только на сжатие, и ограничение хода сильфона; отрезок трубопровода между двумя гофрированными частями увеличивает жесткость конструкции, что ухудшает восприятие нагрузки при радиальных колебаниях и приводит к неравномерной нагруженности гофр сильфона при осевых и радиальных циклических колебаниях; из-за жесткости крепления упругих пластин к фланцам с двух сторон сильфона устройство практически не воспринимает тангенциальные нагрузки, и при вращении входного и выходного патрубков сильфона происходит поломка упругих пластин и сокращение срока эксплуатации устройства в целом. Limitations are: unilateral action of the bellows, as under axial loads, it can only work on compression, and the bellows travel is limited; the segment of the pipeline between the two corrugated parts increases the rigidity of the structure, which worsens the load perception during radial vibrations and leads to uneven loading of the bellows corrugations during axial and radial cyclic vibrations; due to the rigidity of the fastening of the elastic plates to the flanges on both sides of the bellows, the device practically does not absorb tangential loads, and when the input and output pipes of the bellows rotate, the elastic plates break and the life of the device as a whole is reduced.

Наиболее близким является устройство для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов, содержащее сильфон, стенки которого выполнены в виде колец, при этом кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями и вогнутыми поверхностями, соответственно, ограничителя сильфона, установленного над внешней поверхностью сильфона и выполненного с опорными кольцами, демпфирующих элементов, расположенных вдоль продольной оси по обе стороны от сильфона и упруго связанных с опорными кольцами ограничителя сильфона (3). The closest is a device for flexible connection of the pipeline of the exhaust system, containing a bellows, the walls of which are made in the form of rings, while the rings are interconnected by convex surfaces and concave surfaces, respectively, of the bellows stopper mounted above the outer surface of the bellows and made with support rings damping elements located along the longitudinal axis on both sides of the bellows and elastically connected with the support rings of the bellows limiter (3).

Кроме того, устройство содержит проволочную оплетку, соединяющую концы сильфона, а демпфирующие элементы выполнены в виде подушек из спрессованной тонкой металлической проволоки. In addition, the device contains a wire braid connecting the ends of the bellows, and the damping elements are made in the form of pillows from a pressed thin metal wire.

Ограничениями устройства являются: использование проволочной оплетки приводит к тому, что сильфон не связан с внешней средой и под воздействием газов высокой температуры преждевременно выходит из строя, что приводит к недостаточно высокой надежности и сроку эксплуатации из-за значительной термической нагрузки на него также из-за отсутствия внутреннего экрана; проволочная оплетка ограничивает вибрационную компенсацию и функционирует односторонне - работает только на сжатие, а сильфон - на растяжение и сжатие; использование демпферных подушек из прессованной металлической проволоки резко уменьшает ход сильфона в осевом направлении, что не позволяет в достаточной мере использовать характеристики сильфона, как основного узла компенсации вибраций; применение демпферных подушек из прессованной металлической проволоки приводит к их постепенной усадке в процессе эксплуатации, что уменьшает надежность конструкции и время эксплуатации; конструкция является металлоемкой и обеспечивает только одностороннее восприятие прикладываемой нагрузки из-за расположения демпфирующих элементов только с внешних противоположных сторон опорных колец, что приводит к жесткости конструкции и ухудшению демпфирования; сильфон с одинаковыми гофрами имеет неодинаковую величину хода для каждого гофра и обычно третий по ходу газов гофр преждевременно разрушается, что приводит к снижению срока эксплуатации устройства; ход сильфона из-за использования металлической оплетки ограничен ее линейными размерами, что не позволяет в полной мере использовать полезные параметры сильфона, как основного узла компенсации вибрации. The limitations of the device are: the use of a wire braid leads to the fact that the bellows is not connected to the external environment and, under the influence of high-temperature gases, prematurely fails, which leads to insufficiently high reliability and service life due to significant thermal load on it also due to lack of an internal screen; the wire braid limits vibration compensation and functions one-sidedly - it works only on compression, and the bellows - on tension and compression; the use of damping pads made of pressed metal wire sharply reduces the bellows stroke in the axial direction, which does not allow to sufficiently use the characteristics of the bellows as the main unit of vibration compensation; the use of damped pillows made of pressed metal wire leads to their gradual shrinkage during operation, which reduces the reliability of the design and the operating time; the design is metal-intensive and provides only one-sided perception of the applied load due to the location of the damping elements only on the outer opposite sides of the support rings, which leads to structural rigidity and poor damping; a bellows with the same corrugations has an unequal stroke for each corrugation and usually the third corrugation along the gas paths is prematurely destroyed, which leads to a decrease in the life of the device; due to the use of a metal braid, the bellows travel is limited by its linear dimensions, which does not allow to fully use the useful parameters of the bellows as the main vibration compensation unit.

Решаемая изобретением задача - повышение качества и надежности устройства, улучшение технико-эксплуатационных характеристик при его функционировании в условиях осевой, радиальной и тангенциальной неустойчивости и периодического воздействия выхлопных газов. The problem solved by the invention is improving the quality and reliability of the device, improving the technical and operational characteristics during its operation under conditions of axial, radial and tangential instability and periodic exposure to exhaust gases.

Технический результат, который может быть получен при выполнении устройства, - повышение долговечности и снижение шумовых характеристик за счет обеспечения компенсации различных термоциклических нагрузок газовой струи, повышение долговечности, уменьшение габаритов. The technical result that can be obtained by performing the device is an increase in durability and a decrease in noise characteristics by providing compensation for various thermocyclic loads of a gas stream, an increase in durability, and a reduction in size.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в устройстве для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов, содержащем сильфон, стенки которого выполнены в виде колец, при этом кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями и вогнутыми поверхностями, соответственно, ограничитель сильфона, установленный над внешней поверхностью сильфона и выполненный с опорными кольцами, демпфирующий элемент, расположенный вдоль продольной оси по обе стороны от сильфона и упруго связанный с опорными кольцами ограничителя сильфона, согласно изобретению ограничитель сильфона выполнен в виде пластин или проволок, сильфон выполнен из узких гофр и, по меньшей мере, одного широкого гофра, выпуклые поверхности и вогнутые поверхности сильфона выполнены в его продольном сечении в виде полуокружностей, отношение радиуса R выпуклой поверхности широкого гофра к радиусу г выпуклой поверхности узкого гофра выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5, отношение радиуса R1 вогнутой поверхности между широким гофром и узким гофром к радиусу r1 вогнутой поверхности между узкими гофрами - в диапазоне от 1,0 до 2,2, при этом демпфирующие элементы для обеих противоположных сторон сильфона расположены по обе стороны от опорных колец.To solve the problem with achieving a technical result in the device for flexible connection of the pipeline of the exhaust system containing the bellows, the walls of which are made in the form of rings, while the rings are interconnected by convex surfaces and concave surfaces, respectively, the bellows stopper mounted above the outer surface bellows and made with support rings, a damping element located along the longitudinal axis on both sides of the bellows and elastically connected with the support the bellows stop rings, according to the invention, the bellows stop is made in the form of plates or wires, the bellows is made of narrow corrugations and at least one wide corrugation, the convex surfaces and concave surfaces of the bellows are made in its longitudinal section in the form of semicircles, the ratio of the radius R of the convex surface wide corrugation radius r to the convex surface of the male corrugation is selected in the range of from 1.5 to 2.5, the ratio of the radius r 1 of the concave surface between the wide and narrow corrugation to corrugation radius r 1 of the concave poverhnos and between narrow corrugations - in the range from 1.0 to 2.2, wherein the damping elements to both opposite sides of the bellows are arranged on both sides of the support rings.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:
- внутри сильфона был выполнен цилиндрический экран, который установлен по ходу газов соосно внутри сильфона с зазором, а со стороны входа газов торец цилиндрического экрана был соединен с входным патрубком сильфона;
- демпфирующие элементы были выполнены в виде пружинящих шайб;
- пружинящие шайбы были выполнены тарельчатыми;
- пружинящие шайбы были выполнены в виде пластин, снабженных по периметру окружности прорезями с образованием лепестков, которые поочередно относительно друг друга загнуты в противоположном направлении;
- пружинящие шайбы были выполнены в своем продольном сечении С-образными;
- устройство было снабжено втулками с продольной канавкой и жесткими шайбами, закрепленными по обе стороны на патрубках сильфона, соответственно, а опорные кольца были размещены в продольных канавках между втулками и жесткими шайбами;
- пластины ограничителя сильфона были выполнены в виде ленты, перфорированной продольными прорезями.
Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:
- a cylindrical screen was made inside the bellows, which is installed along the gases coaxially inside the bellows with a gap, and on the gas inlet side, the end of the cylindrical screen was connected to the inlet of the bellows;
- damping elements were made in the form of spring washers;
- spring washers were made dish-shaped;
- spring washers were made in the form of plates equipped with slots around the circumference of the circle with the formation of petals, which are alternately bent relative to each other in the opposite direction;
- spring washers were made in their longitudinal section C-shaped;
- the device was equipped with bushings with a longitudinal groove and rigid washers mounted on both sides on the bellows nozzles, respectively, and the support rings were placed in the longitudinal grooves between the bushings and the rigid washers;
- the bellows stop plates were made in the form of a tape perforated with longitudinal slots.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи:
фиг.1 схематично изображает основной вариант выполнения заявленного устройства, четверть сечения конструкции вдоль продольной оси;
фиг.2 - возможные конструкции пружинящих шайб, их собственные продольные сечения;
фиг.3 - внешний вид пружинящей шайбы с лепестками.
These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best option for its implementation with reference to the accompanying drawings:
figure 1 schematically depicts the main embodiment of the claimed device, a quarter cross-section of the structure along the longitudinal axis;
figure 2 - the possible design of spring washers, their own longitudinal sections;
figure 3 - appearance of a spring washer with petals.

Устройство (фиг.1) содержит сильфон 1, стенки которого выполнены в виде колец. Кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями 2 и вогнутыми поверхностями 3, соответственно. Ограничитель 4 перемещения сильфона установлен над его внешней поверхностью и выполнен с опорными кольцами 5. Демпфирующие элементы 6 расположены вдоль продольной оси по обе стороны от сильфона 1 и упруго связаны с опорными кольцами 5. The device (figure 1) contains a bellows 1, the walls of which are made in the form of rings. The rings are interconnected by convex surfaces 2 and concave surfaces 3, respectively. The bellows displacement limiter 4 is mounted above its outer surface and is made with support rings 5. The damping elements 6 are located along the longitudinal axis on both sides of the bellows 1 and are elastically connected with the support rings 5.

Ограничитель 4 сильфона 1 выполнен в виде пластин или проволок. Сильфон 1 выполнен из узких гофр 7 и, по меньшей мере, одного широкого гофра 8. Выпуклые поверхности 2 и вогнутые поверхности 3 сильфона 1 выполнены в его продольном сечении в виде полуокружностей. Отношение радиуса R выпуклой поверхности 2 широкого гофра 8 к радиусу г выпуклой поверхности 2 узкого гофра 7 выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5. Отношение радиуса R1 вогнутой поверхности 3 между широким гофром 8 и узким гофром 7 к радиусу r1 вогнутой поверхности 3 между узкими гофрами 3 выбрано в диапазоне от 1,0 до 2,2. Демпфирующие элементы 6 для обеих противоположных сторон сильфона 1 расположены по обе стороны от опорных колец 5.The limiter 4 of the bellows 1 is made in the form of plates or wires. The bellows 1 is made of narrow corrugations 7 and at least one wide corrugation 8. Convex surfaces 2 and concave surfaces 3 of the bellows 1 are made in its longitudinal section in the form of semicircles. The ratio of the radius R of the convex surface 2 of the wide corrugation 8 to the radius r of the convex surface 2 of the narrow corrugation 7 is selected in the range from 1.5 to 2.5. The ratio of the radius R 1 of the concave surface 3 between the wide corrugation 8 and the narrow corrugation 7 to the radius r 1 of the concave surface 3 between the narrow corrugations 3 is selected in the range from 1.0 to 2.2. The damping elements 6 for both opposite sides of the bellows 1 are located on both sides of the support rings 5.

Для обеспечения термокомпенсации внутри сильфона 1 может быть выполнен цилиндрический экран 9. Цилиндрический экран 9 установлен по ходу газов соосно внутри сильфона 1 с зазором, а со стороны входа газов торец цилиндрического экрана 9 соединен с входным патрубком 10 сильфона 1. To ensure thermal compensation inside the bellows 1, a cylindrical screen 9 can be made. The cylindrical screen 9 is installed along the gases coaxially inside the bellows 1 with a gap, and on the gas inlet side, the end face of the cylindrical screen 9 is connected to the inlet pipe 10 of the bellows 1.

Демпфирующие элементы 6 выполнены в виде пружинящих шайб. Возможные, но не исчерпывающие конструкции пружинящих шайб показаны на фиг.2, 3. The damping elements 6 are made in the form of spring washers. Possible, but not exhaustive designs of spring washers are shown in figure 2, 3.

Пружинящие шайбы могут быть выполнены тарельчатыми. Кроме того, пружинящие шайбы (фиг.3) могут быть выполнены в виде пластин, снабженных по периметру окружности прорезями с образованием лепестков 11, которые поочередно относительно друг друга загнуты в противоположном направлении. Пружинящие шайбы могут быть выполнены в своем продольном сечении С-образными (фиг.2). Spring washers can be made dish-shaped. In addition, the spring washers (Fig. 3) can be made in the form of plates equipped with slots around the circumference of the circle to form petals 11, which are alternately bent relative to each other in the opposite direction. Spring washers can be made in its longitudinal section C-shaped (figure 2).

Устройство для обеспечения поджатия опорных колец 5 может быть снабжено втулками 12 (фиг.1) с продольной канавкой и жесткими шайбами 13. Втулки 12 и жесткие шайбы 13 закреплены по обе стороны на входном патрубке 10 и выходном патрубке 14 сильфона 1. соответственно. Опорные кольца 5 размещены в продольных канавках между втулками 12 и жесткими шайбами 13. The device for ensuring the tightening of the support rings 5 may be provided with bushings 12 (Fig. 1) with a longitudinal groove and rigid washers 13. The bushings 12 and the rigid washers 13 are fixed on both sides to the inlet pipe 10 and the outlet pipe 14 of the bellows 1. respectively. The support rings 5 are placed in the longitudinal grooves between the bushings 12 and the rigid washers 13.

Кроме того, для упрощения изготовления пластины ограничителя 4 сильфона 1 могут быть выполнены в виде ленты 15 (нижняя часть фиг.1). Лента 15 перфорирована продольными прорезями 16. Концы ленты 15 соединены, например, сваркой с опорными кольцами 5. In addition, to simplify the manufacture of the plate stopper 4 of the bellows 1 can be made in the form of a tape 15 (the lower part of figure 1). The tape 15 is perforated with longitudinal slots 16. The ends of the tape 15 are connected, for example, by welding with support rings 5.

Работает устройство (фиг.1) следующим образом. The device operates (figure 1) as follows.

Введение в конструкцию широкого гофра 8 с указанными размерами позволяет повысить технико-эксплуатационные показатели при работе сильфона 1 в условиях осевой неустойчивости и при наличии внутреннего давления. Introduction to the design of a wide corrugation 8 with the indicated dimensions allows to increase the technical and operational performance when the bellows 1 is operating under conditions of axial instability and in the presence of internal pressure.

Как показали испытания, геометрия узких гофр 7 и широкого гофра 8 изменила характер нагрузки на узкие гофры 7 и в целом на сильфон 1 независимо от длины и диаметра сильфона 1, а также места расположения широкого гофра 8. Увеличилась устойчивость сильфона 1, нагруженного внутренним давлением и осевым усилием. Узкие гофры 7 (фиг.1) стали работать с симметричным распределением нагрузки и с одинаковой величиной хода независимо от других геометрических размеров гофр, их количества и симметрии расположения. Выполнение выпуклых поверхностей 2 и вогнутых поверхностей 3 узких гофр 7 и широких гофр 8 в продольном сечении сильфона 1 в виде полуокружностей позволяет уменьшить концентрацию напряжений в вершинах упомянутых гофр. As tests have shown, the geometry of narrow corrugations 7 and wide corrugations 8 has changed the nature of the load on narrow corrugations 7 and in general bellows 1, regardless of the length and diameter of the bellows 1, as well as the location of the wide corrugations 8. The stability of the bellows 1, loaded with internal pressure and increased axial force. Narrow corrugations 7 (Fig. 1) began to work with a symmetrical load distribution and with the same stroke regardless of other geometrical dimensions of the corrugations, their number and location symmetry. The implementation of the convex surfaces 2 and concave surfaces 3 of the narrow corrugations 7 and wide corrugations 8 in the longitudinal section of the bellows 1 in the form of semicircles can reduce the stress concentration at the vertices of the said corrugations.

Испытания проведены при избыточном давлении и принудительном ходе на механическом стенде. Геометрия широкого гофра 8 (фиг.1) отличается от узких гофр 7, она изменила жесткость и чувствительность сильфона 1. Но самое главное, она изменила характер распределения нагрузки на все узкие гофры 7 и широкий гофр 8, увеличила устойчивость сильфона 1. Узкие гофры 7 слева и справа стали работать с симметричным распределением нагрузки и одинаковой величиной хода. При различных сочетаниях давления и осевой силы (или заданного хода) цикл напряжений распределяется равномерно по всем гофрам 7, 8, уменьшая критические напряжения в отдельных точках и увеличивая время наработки сильфона 1 на отказ. Сильфон 1 приобретает улучшенные эксплуатационные характеристики и становится долговечней. The tests were carried out at overpressure and forced operation on a mechanical bench. The geometry of the wide corrugation 8 (Fig. 1) differs from the narrow corrugations 7, it changed the stiffness and sensitivity of the bellows 1. But most importantly, it changed the nature of the load distribution on all narrow corrugations 7 and the wide corrugation 8, increased the stability of the bellows 1. Narrow corrugations 7 left and right began to work with a symmetrical load distribution and the same stroke. With various combinations of pressure and axial force (or a given stroke), the stress cycle is distributed evenly across all corrugations 7, 8, reducing critical stresses at individual points and increasing the operating time of bellows 1 to failure. Bellows 1 acquires improved performance and becomes more durable.

Отработанные газы и вибрации от двигателя, поступая во входной патрубок 10, воздействуют на цилиндрический экран 9, который является термоциклическим отражателем. Сильфон 1 подвижно связан через демпфирующие элементы 6 и опорные кольца 5 с ограничителем 4. Вибрации через ограничитель 4 передаются на аналогичный узел, расположенный на выходном патрубке 14. Опорные кольца 5 ограничителя 4 поджаты с обеих сторон, что позволяет сильфону свободно удлиняться и расширяться вдоль продольной оси за счет равномерного хода узких гофр 7 и широкого гофра 8. При тангенциальных перегрузках происходит свободное вращение опорного кольца 5, расположенного с одной стороны сильфона 1, относительно другого опорного кольца 5. При радиальном смещении входного патрубка 10 относительно выходного патрубка 14, опорные кольца 5 перемещаются совместно с узкими гофрами 7 и широким гофром 8 сильфона 1, а опорные кольца 5 остаются поджатыми с обеих сторон демпфирующими элементами 6, что не вызывает перекосов опорных колец 5, таких, как при использовании демпфирующих элементов, расположенных только с одной стороны опорного кольца 5. The exhaust gases and vibrations from the engine, entering the inlet pipe 10, act on the cylindrical screen 9, which is a thermal cyclic reflector. The bellows 1 is movably connected through the damping elements 6 and the support rings 5 to the stop 4. Vibrations through the stop 4 are transmitted to a similar assembly located on the outlet pipe 14. The support rings 5 of the stop 4 are pressed on both sides, which allows the bellows to freely extend and expand along the longitudinal axis due to the uniform movement of narrow corrugations 7 and wide corrugation 8. With tangential overloads, the support ring 5, located on one side of the bellows 1, rotates freely relative to the other support ring 5 With a radial displacement of the inlet pipe 10 relative to the outlet pipe 14, the support rings 5 move together with the narrow corrugations 7 and the wide corrugation 8 of the bellows 1, and the support rings 5 remain pressed on both sides by damping elements 6, which does not cause distortions of the support rings 5, such , as when using damping elements located only on one side of the support ring 5.

В то же время при работе устройства не происходит ограничения хода сильфона 1 на растяжение из-за использования проволочной оплетки, поскольку демпфирующие элементы 6 расположены по обе стороны от опорных колец 5. Выполнение ограничителя 4 в виде пластин или проволок позволяет осуществить связь сильфона 1 с внешней средой, что позволяет эффективно рассеивать тепло с его внешней поверхности. Это увеличивает надежность и срок эксплуатации устройства в целом, при этом сильфон 1 функционирует в зависимости от термоциклических нагрузок, как на сжатие, так и на растяжение. At the same time, during operation of the device, there is no restriction of the stroke of the bellows 1 due to the use of a wire braid, since the damping elements 6 are located on both sides of the support rings 5. The implementation of the limiter 4 in the form of plates or wires allows the bellows 1 to be connected to the external medium, which allows you to effectively dissipate heat from its outer surface. This increases the reliability and life of the device as a whole, while the bellows 1 operates depending on thermocyclic loads, both in compression and in tension.

Использование в качестве демпфирующих элементов 6 пружинящих шайб увеличивает ход сильфона 1 в различных направлениях, при этом пружинящие свойства таких шайб сохраняются большее время, чем при применении демпферных подушек из прессованной металлической проволоки. Расположения демпфирующих элементов 6 с обеих сторон опорных колец обеспечивает своеобразную мягкость конструкции в целом и улучшает гашение различных по частоте вибрационных составляющих. The use of spring washers as damping elements 6 increases the stroke of the bellows 1 in different directions, while the spring properties of such washers are preserved longer than when using damping pads made of pressed metal wire. The location of the damping elements 6 on both sides of the support rings provides a peculiar softness of the structure as a whole and improves the damping of vibration components of different frequencies.

Наиболее успешно заявленное устройство для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов промышленно применимо для термических компенсации и компенсации вибраций, передаваемых от двигателя внутреннего сгорания системе выхлопа отработавших газов, и может быть использовано для различных типов двигателей и систем выпуска. The most successfully claimed device for flexible connection of the pipeline of the exhaust system is industrially applicable for thermal compensation and vibration compensation transmitted from the internal combustion engine to the exhaust system, and can be used for various types of engines and exhaust systems.

Источники информации
1. Патент Германии 893734, F 16 L 51/02, опубл. 1949 г.
Sources of information
1. German patent 893734, F 16 L 51/02, publ. 1949

2. Патент Великобритании 1450555, F 16 L 51/00, опубл. 1976 г. 2. British patent 1450555, F 16 L 51/00, publ. 1976

3. Патент Российской Федерации 2133399, F 16 L 27/10, опубл. 1999 г. 3. Patent of the Russian Federation 2133399, F 16 L 27/10, publ. 1999 year

Claims (8)

1. Устройство для гибкого соединения трубопровода системы выпуска выхлопных газов, содержащее сильфон, стенки которого выполнены в виде колец, при этом кольца сопряжены между собой выпуклыми поверхностями и вогнутыми поверхностями, соответственно, ограничитель сильфона, установленный над внешней поверхностью сильфона и выполненный с опорными кольцами, демпфирующие элементы, расположенные вдоль продольной оси по обе стороны от сильфона и упруго связанные с опорными кольцами ограничителя сильфона, отличающееся тем, что ограничитель сильфона выполнен в виде пластин или проволок, сильфон выполнен из узких гофр и, по меньшей мере, одного широкого гофра, выпуклые поверхности и вогнутые поверхности сильфона выполнены в его продольном сечении в виде полуокружностей, отношение радиуса R выпуклой поверхности широкого гофра к радиусу r выпуклой поверхности узкого гофра выбрано в диапазоне от 1,5 до 2,5, отношение радиуса R1 вогнутой поверхности между широким гофром и узким гофром к радиусу r1 вогнутой поверхности между узкими гофрами - в диапазоне от 1,0 до 2,2, при этом демпфирующие элементы для обеих противоположных сторон сильфона расположены по обе стороны от опорных колец.1. A device for flexible connection of the pipeline of the exhaust system, containing a bellows, the walls of which are made in the form of rings, while the rings are interconnected by convex surfaces and concave surfaces, respectively, the bellows stopper mounted above the outer surface of the bellows and made with support rings, damping elements located along the longitudinal axis on both sides of the bellows and elastically connected with the support rings of the bellows stopper, characterized in that the stopper si The phone is made in the form of plates or wires, the bellows is made of narrow corrugations and at least one wide corrugation, the convex surfaces and concave surfaces of the bellows are made in its longitudinal section in the form of semicircles, the ratio of the radius R of the convex surface of the wide corrugation to the radius r of the convex surface the narrow corrugation is selected in the range from 1.5 to 2.5, the ratio of the radius R 1 of the concave surface between the wide corrugation and the narrow corrugation to the radius r 1 of the concave surface between the narrow corrugations is in the range from 1.0 to 2.2, while e The components for both opposite sides of the bellows are located on both sides of the support rings. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри сильфона выполнен цилиндрический экран, который установлен по ходу газов соосно внутри сильфона с зазором, а со стороны входа газов торец цилиндрического экрана соединен с входным патрубком сильфона. 2. The device according to claim 1, characterized in that a cylindrical screen is made inside the bellows, which is installed along the gases coaxially inside the bellows with a gap, and from the gas inlet side, the end of the cylindrical screen is connected to the inlet of the bellows. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что демпфирующие элементы выполнены в виде пружинящих шайб. 3. The device according to p. 1, characterized in that the damping elements are made in the form of spring washers. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пружинящие шайбы выполнены тарельчатыми. 4. The device according to p. 3, characterized in that the spring washers are made disk-shaped. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пружинящие шайбы выполнены в виде пластин, снабженных по периметру окружности прорезями с образованием лепестков, которые поочередно относительно друг друга загнуты в противоположном направлении. 5. The device according to p. 3, characterized in that the spring washers are made in the form of plates equipped with slots around the circumference of the circle to form petals, which are alternately bent relative to each other in the opposite direction. 6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пружинящие шайбы выполнены в своем продольном сечении С-образными. 6. The device according to p. 3, characterized in that the spring washers are made in their longitudinal section C-shaped. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено втулками с продольной канавкой и жесткими шайбами, закрепленными по обе стороны на патрубках сильфона, соответственно, а опорные кольца размещены в продольных канавках между втулками и жесткими шайбами. 7. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with bushings with a longitudinal groove and rigid washers mounted on both sides on the bellows nozzles, respectively, and the support rings are located in the longitudinal grooves between the bushings and the rigid washers. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластины ограничителя сильфона выполнены в виде ленты, перфорированной продольными прорезями. 8. The device according to p. 1, characterized in that the plates of the bellows stopper are made in the form of a tape perforated by longitudinal slots.
RU2001120093A 2000-12-22 2001-07-20 Exhaust gas system pipeline flexible connector RU2183278C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120093A RU2183278C1 (en) 2001-07-20 2001-07-20 Exhaust gas system pipeline flexible connector
PCT/RU2001/000488 WO2002052131A1 (en) 2000-12-22 2001-11-16 Compensator for an engine exhaust gas system (variants)
DE10197069T DE10197069T1 (en) 2000-12-22 2001-11-16 Compensator for the exhaust pipe of motor vehicle engines (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120093A RU2183278C1 (en) 2001-07-20 2001-07-20 Exhaust gas system pipeline flexible connector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183278C1 true RU2183278C1 (en) 2002-06-10

Family

ID=20251841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120093A RU2183278C1 (en) 2000-12-22 2001-07-20 Exhaust gas system pipeline flexible connector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183278C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000070295A (en) Flexible coupler apparatus
US20080084065A1 (en) Exhaust pipe connecting device
KR101862841B1 (en) Flexible conduit element
US8136646B2 (en) Cylindrical dynamic damper
JPH03156118A (en) Flexible joint for exhaust pipe
US9970578B2 (en) Dynamic liner sleeve for flexible coupling
RU2183278C1 (en) Exhaust gas system pipeline flexible connector
JP2004116442A (en) Vibration isolating plate, vibration isolating support structure of heat shield board
US20060197340A1 (en) Flexible joint for exhaust pipe
RU2187741C1 (en) Device for flexible connection of exhaust system pipe line
RU2183297C1 (en) Pipeline movement compensator
JP7411472B2 (en) Fasteners, shielding units
US4039291A (en) Internal combustion engine catalytic anti-pollution reactor
KR101520042B1 (en) Exhaust Decoupler for Car
JPH024129A (en) Supporting structure for gas turbine combustion device
RU2184857C1 (en) Engine exhaust gas cleaning device
RU21820U1 (en) COMPENSATOR
RU2215925C1 (en) Pipeline vibration damper
WO2022185668A1 (en) Support member and support structure for catalytic converter
SU1809907A3 (en) Bellow compensator
RU2179643C1 (en) Engine exhaust system compensator
JPH094450A (en) Spherical joint assembly and method for forming spherical joint mechanism by attaching this to manifold of automobile engine exhaust system
JPH09203487A (en) Exhaust pipe joint
RU2173804C1 (en) Bellows
RU2068147C1 (en) Device for movable pipe line joint

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170721