[發明專利]一種提高可靠性的排氣系統結構

在審

• 申請號: 202110603302.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113202608A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 商海昆;劉云霞;黃立榮;黃蘭杰;李建惠;趙祎;陳正虎
• 申請（專利權）人: 河北華北柴油機有限責任公司
• 主分類號: F01N13/08
• 分類號: F01N13/08;F01N13/18;F01N13/16;F02F11/00;F16B35/00;F16B39/20
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 田秀芬

本發明公開了一種提高可靠性的排氣系統結構，屬于柴油機排氣系統領域，包括設置在柴油機的排氣管和缸蓋之間的金屬波形排氣管襯墊、固定連接排氣管和缸蓋的若干個排氣管螺栓，設置在排氣管螺栓上的防松墊一、設置在排氣管和排氣彎管之間的彎管法蘭一、固定連接排氣管和排氣彎管的若干個帶孔螺栓、設置在彎管法蘭一和帶孔螺栓之間的防松墊二以及設置在排氣彎管與脈沖轉換器之間的彎管法蘭二；所述排氣彎管與脈沖轉換器之間由若干個帶孔螺栓二固定連接，同時在帶孔螺栓二與彎管法蘭二之間設置防松墊三。本發明解決了柴油機排氣系統螺栓松動，結合面漏煙問題，滿足了使用要求；且結構簡單，安裝維修簡單易行。

技術領域

本發明涉及柴油機排氣系統技術領域，尤其是一種提高可靠性的排氣系統結構，用于水冷系列柴油機排氣系統。

背景技術

隨著柴油機功率的不斷提升，柴油機承受的機械負荷和熱負荷不斷增加，對柴油機排氣系統的密封性能要求也越來越高。通過對近年來水冷柴油機故障匯總，發現排氣系統中排氣管與缸蓋結合面漏煙、襯墊呲壞、排氣管與排氣彎管連接處漏煙及排氣彎管與脈沖轉換器連接處漏煙故障頻發，嚴重影響柴油機的質量。

現有的水冷系列柴油機在使用過程中發現排氣系統中排氣管與缸蓋結合面漏煙、襯墊呲壞、排氣管與排氣彎管連接處漏煙及排氣彎管與脈沖轉換器連接處漏煙故障。排氣系統結構如圖1，圖2所示，排氣管與缸蓋通過6根M10螺栓緊固，中間采用非金屬襯墊密封，螺栓材料42CrMo，擰緊力矩60Nm；排氣彎管與排氣管和脈沖轉換器分別通過3根M8螺栓加鎖緊螺母緊固，中間使用錐形密封環調整及密封。

通過分析，排氣管與缸蓋連接處的排氣管螺栓材料的耐溫性不足，不能滿足功率提升后排氣溫度要求，造成螺栓變形，進而導致松動、結合面漏煙；螺栓力矩不足同樣造成螺栓的松動，結合面漏煙，高溫煙氣對非金屬襯墊燒蝕，漏煙故障加劇。排氣彎管兩端的法蘭厚度較薄，在高溫環境下易變形，彎管兩端的螺栓缺少防松措施，安裝時存在安裝應力都易造成螺栓松動、結合面漏煙；

針對以上技術缺點，有必要設計一種解決水冷系列柴油機排氣系統的螺栓松動和結合面漏煙問題的排氣系統結構。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種提高可靠性的排氣系統結構，通過提高緊固螺栓材料的耐溫性能、增加螺栓擰緊力矩、設計了純金屬波形密封墊、增加的防松墊和穿鋼絲防松措施、安裝結構的設計，有效的解決了柴油機排氣系統螺栓松動，結合面漏煙問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種提高可靠性的排氣系統結構，該結構包括設置在柴油機的排氣管和缸蓋之間的金屬波形排氣管襯墊、固定連接排氣管和缸蓋的若干個排氣管螺栓，設置在排氣管螺栓上的防松墊一、設置在排氣管和排氣彎管之間的彎管法蘭一、固定連接排氣管和排氣彎管的若干個帶孔螺栓、設置在彎管法蘭一和帶孔螺栓之間的防松墊二以及設置在排氣彎管與脈沖轉換器之間的彎管法蘭二；所述排氣彎管與脈沖轉換器之間也由若干個與帶孔螺栓結構一致的帶孔螺栓二固定連接，同時也在帶孔螺栓二與彎管法蘭二之間設置與防松墊二結構一致的防松墊三。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述防松墊一、防松墊二結構一致，均為鋸齒形結構。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述排氣管螺栓的規格型號為M10×45，擰緊力矩設置為65Nm。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述排氣管螺栓的材質為40Cr10Si2Mo。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述帶孔螺栓采用頭部鉆孔、穿鋼絲的防松結構，所述鋼絲沿帶孔螺栓擰緊方向緊固。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述鋼絲選用直徑為φ1.2mm的鋼絲；所述鋼絲經退火處理。

本發明技術方案的進一步改進在于：鋼絲退火處理的溫度為600℃。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述彎管法蘭一和彎管法蘭二的結構一致，厚度H3均為20mm。