[發明專利]脫耦元件

有效

• 申請號: 201410502312.2
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104421562B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: A·施爾;M·龐特曾;S·內夫
• 申請（專利權）人: 博瓦波紋管和補償器技術有限公司
• 主分類號: F16L55/04
• 分類號: F16L55/04;F16L51/02;F16F15/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種脫耦元件，尤其用于使內燃機的渦輪增壓器的振動相對于排氣裝置脫耦，所述脫耦元件具有波紋管。

背景技術

按照本發明的脫耦元件尤其可用來隔離由渦輪機的渦輪增壓器產生的振動，防止將振動傳遞到鄰近的排氣裝置。因此將其安裝在渦輪增壓器和排氣裝置之間。但是也可以在另外的應用中使用按照本發明的脫耦元件，用于隔離在穿過脫耦元件相連接的部件之間所出現的較小的振幅(沿脫耦元件的方向或者其連接方向)，該振幅具有幾微米范圍內(尤其小于10μm)的振動行程。

渦輪增壓器的振動行程在3至5μm范圍內，其具有振動頻率500至5000Hz，尤其小于1500Hz。此外，對于內燃機的渦輪增壓器，安裝尺寸在(渦輪增壓器或排氣裝置的排氣口的)軸向上相當小，從而無法在這里使用結構長度較大的波紋管。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種脫耦元件，該脫耦元件在結構長度較短的情況下可有效地與振動脫耦，該振動尤其在500至5000Hz范圍內、尤最大1500Hz以下離，從而減小排氣裝置振動時由這種振動產生的噪聲。

所述技術問題按照本發明通過前述類型的脫耦元件如此解決，使波紋管是膜片式波紋管。

膜片式波紋管是已知的，在此所涉及的通常是由若干單個環形件構成的波紋管，環形件交替地在其內、外圓周中與相鄰的環形件材料接合地緊密相連、尤其焊接或者釬焊。這種膜片式波紋管的環和波紋側面可以是光滑的，優選呈錐形，但是本身具有一種結構，尤其是波紋結構，從而優選地規定，膜片式波紋管的波紋側面沿徑向呈波浪形狀地延伸(在軸向截面中呈波浪形狀)。

迄今為止尤其使用膜片式波紋管作為蓄壓器，例如在測量裝置或者類似裝置中。

在本發明框架下，膜片式波紋管是一種由沿軸向依次排列的環形段構成的波紋管，其中，相鄰的環形段交替地在徑向內、外邊緣上如此相互連接，使得環形段的內、外邊緣區域相互緊貼，同時與沿徑向位于內、外邊緣區域之間的中心區域(膜片式波紋管的側面區域)相鄰的環形段則具有有限的軸向距離。環形區域可以是(通過焊接或者釬焊)材料接合地相互連接的單個環，或者是在波浪成形之后以預定義形狀鍛制出的一體式金屬波紋管的部段。如前所述，環形段可以在其中心區域中(波紋側面)被設計為平坦的或者具有特殊形狀的。

通過本發明將輸入到下游系統中的能量減小到最低程度，方法是以最小的結構長度實現最小的波紋管剛度。為此在傳統的波紋管解決方案中通常需要隨著波紋數量增多而減小剛度的結構長度。通過本發明借助膜片式波紋管使得與長度相關的剛度被引入很小的可用的安裝空間中。通過本發明在較短的結構長度中可實現有效的脫耦、尤其在高頻范圍內(500Hz-5000Hz)。剛度與相應的膜片式波紋管類似的波紋管由于波距較大需要數倍的結構長度，通常需要比類似的膜片式波紋管的結構長度大3至6倍的結構長度。

按照本發明的一種優選實施方式規定，包括波紋管和可能情況下的減震墊、但不包括連接件的所述脫耦元件的結構長度是10至50mm、優選20至40mm，其中尤其所述波紋管的結構長度是10至25mm、優選10至20mm。

另外優選的實施方式規定，波距(波紋管波紋的長度)小于4mm、優選小于3mm，和/或，所述波紋管的波紋數量是3至10個波紋、優選5至8個波紋。在有利的改進方案中規定，所述波紋管的軸向剛度小于200N/mm、優選小于100N/mm，其中尤其所述波紋管的軸向剛度是0.1N/mm至100N/mm、優選1N/mm至10N/mm。

特別優選的脫耦元件具有具備3至10個波紋、優選包括5至8個波紋的膜片式波紋管、其結構長度為5至25mm、優選10至20mm。

根據按照本發明的脫耦元件的優選改進方案規定，在所述波紋管和所述脫耦元件的連接元件之間的力流中安置有由金屬絲網構成的環形減震墊。為此尤其規定，管件通過相互軸向間隔安置的、向外指向的徑向法蘭與所述膜片式波紋管的一個端部相固定，并且殼體通過相互軸向間隔安置的、向內指向的徑向法蘭固定在所述膜片式波紋管的另一個端部上，向外指向的和向內指向的徑向法蘭在所述脫耦元件的卸荷狀態下相應沿徑向對齊，并且在所述徑向法蘭之間安置有環形的減震墊。

按照本發明的另一種設計方案規定，導管在所述膜片式波紋管內部、至少在所述膜片式波紋管的長度上徑向延伸，其中，所述脫耦元件尤其具有朝向其自由端部擴徑的連接管，所述連接管優選與所述導管相連。