[发明专利]一种提高可靠性的排气系统结构

说明书

本发明公开了一种提高可靠性的排气系统结构，属于柴油机排气系统领域，包括设置在柴油机的排气管和缸盖之间的金属波形排气管衬垫、固定连接排气管和缸盖的若干个排气管螺栓，设置在排气管螺栓上的防松垫一、设置在排气管和排气弯管之间的弯管法兰一、固定连接排气管和排气弯管的若干个带孔螺栓、设置在弯管法兰一和带孔螺栓之间的防松垫二以及设置在排气弯管与脉冲转换器之间的弯管法兰二；所述排气弯管与脉冲转换器之间由若干个带孔螺栓二固定连接，同时在带孔螺栓二与弯管法兰二之间设置防松垫三。本发明解决了柴油机排气系统螺栓松动，结合面漏烟问题，满足了使用要求；且结构简单，安装维修简单易行。

技术领域

本发明涉及柴油机排气系统技术领域，尤其是一种提高可靠性的排气系统结构，用于水冷系列柴油机排气系统。

背景技术

随着柴油机功率的不断提升，柴油机承受的机械负荷和热负荷不断增加，对柴油机排气系统的密封性能要求也越来越高。通过对近年来水冷柴油机故障汇总，发现排气系统中排气管与缸盖结合面漏烟、衬垫呲坏、排气管与排气弯管连接处漏烟及排气弯管与脉冲转换器连接处漏烟故障频发，严重影响柴油机的质量。

现有的水冷系列柴油机在使用过程中发现排气系统中排气管与缸盖结合面漏烟、衬垫呲坏、排气管与排气弯管连接处漏烟及排气弯管与脉冲转换器连接处漏烟故障。排气系统结构如图1，图2所示，排气管与缸盖通过6根M10螺栓紧固，中间采用非金属衬垫密封，螺栓材料42CrMo，拧紧力矩60Nm；排气弯管与排气管和脉冲转换器分别通过3根M8螺栓加锁紧螺母紧固，中间使用锥形密封环调整及密封。

通过分析，排气管与缸盖连接处的排气管螺栓材料的耐温性不足，不能满足功率提升后排气温度要求，造成螺栓变形，进而导致松动、结合面漏烟；螺栓力矩不足同样造成螺栓的松动，结合面漏烟，高温烟气对非金属衬垫烧蚀，漏烟故障加剧。排气弯管两端的法兰厚度较薄，在高温环境下易变形，弯管两端的螺栓缺少防松措施，安装时存在安装应力都易造成螺栓松动、结合面漏烟；

针对以上技术缺点，有必要设计一种解决水冷系列柴油机排气系统的螺栓松动和结合面漏烟问题的排气系统结构。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种提高可靠性的排气系统结构，通过提高紧固螺栓材料的耐温性能、增加螺栓拧紧力矩、设计了纯金属波形密封垫、增加的防松垫和穿钢丝防松措施、安装结构的设计，有效的解决了柴油机排气系统螺栓松动，结合面漏烟问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种提高可靠性的排气系统结构，该结构包括设置在柴油机的排气管和缸盖之间的金属波形排气管衬垫、固定连接排气管和缸盖的若干个排气管螺栓，设置在排气管螺栓上的防松垫一、设置在排气管和排气弯管之间的弯管法兰一、固定连接排气管和排气弯管的若干个带孔螺栓、设置在弯管法兰一和带孔螺栓之间的防松垫二以及设置在排气弯管与脉冲转换器之间的弯管法兰二；所述排气弯管与脉冲转换器之间也由若干个与带孔螺栓结构一致的带孔螺栓二固定连接，同时也在带孔螺栓二与弯管法兰二之间设置与防松垫二结构一致的防松垫三。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述防松垫一、防松垫二结构一致，均为锯齿形结构。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述排气管螺栓的规格型号为M10×45，拧紧力矩设置为65Nm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述排气管螺栓的材质为40Cr10Si2Mo。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述带孔螺栓采用头部钻孔、穿钢丝的防松结构，所述钢丝沿带孔螺栓拧紧方向紧固。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述钢丝选用直径为φ1.2mm的钢丝；所述钢丝经退火处理。

本发明技术方案的进一步改进在于：钢丝退火处理的温度为600℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述弯管法兰一和弯管法兰二的结构一致，厚度H3均为20mm。