适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管。

背景技术

带有波纹管的EGR管能够吸收热膨胀、机械振动、废气压力脉冲、安装偏差，对整个EGR系统起到位移补偿的作用。

现有技术下，EGR波纹管路使用环境较差，外部环境有大量的热源并且管内为高温废气，腐蚀性较强。用于柴油机的EGR波纹管高温端温度范围在670℃到750℃，天然气机的EGR波纹管高温端温度范围在750℃到800℃甚至更高，汽油机的EGR波纹管高温端温度范围在800℃到950℃，因而EGR管路内部由于高温，产生较大的热应力，同时发动机上相对振动还较大，某些极端路况需要波纹管有较大的位移补偿，长时间使用会影响管路系统的性能，降低管路的疲劳寿命。

传统耐高温的EGR波纹管设计，采用单层壁厚的不锈钢材质波纹管，可以满足各向0.3mm到0.5mm的位移补偿量，这种设计结构，在较高使用温度(450℃到650℃)且车用管路公里数要求较低的情况(15万公里内的设计寿命)是可以满足使用要求的，随着在高温需要热补偿大及振动需要各向补偿位移5mm或更高要求的情况下，且B10设计寿命150万公里或更高的要求下，在发动机台架耐久实验及路试或实际使用中，时间较长时，很容易在波纹处或法兰端部的管路出现断裂现象。

因此，亟需设计一种带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管来解决以上问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管，以解决现有的EGR波纹管在实际使用过程中易在波纹处或法兰与管子连接的根部出现断裂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管，包括法兰、复合层导流管、多层波纹管、直管，所述复合层导流管的一端与法兰连接，所述直管位于复合层导流管的另一端，所述多层波纹管设置于复合层导流管的外围，所述多层波纹管的一端与法兰连接，所述多层波纹管的另一端与直管的一端相连接，所述复合层导流管的另一端处于直管内。

优选地，所述复合层导流管由两层管材嵌套而成，两层管材之间形成中真空封闭结构。

优选地，所述多层波纹管为2至5层薄壁管。

优选地，所述复合层导流管位于直管内的端部外侧设置有环形密封齿。

优选地，所述多层波纹管、直管、以及复合层导流管均由耐高温的不锈钢材质制成。

优选地，所述多层波纹管波的数量为4至15个。

优选地，所述复合层导流管位于直管内的端部外侧、直管与复合层导流管相对应的内侧均带有环形密封齿。

优选地，所述直管靠近多层波纹管一端与所述复合层导流管径向之间留有一定间隙，所述直管的直径大小变化是平滑过渡的。

优选地，所述多层波纹管材质为309S。

第二方面，一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管，将所述直管用弯管替换。

本发明至少具有如下优点：

1.该适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管内部设计了中空封闭的复合导流层结构，可以大幅度降低波纹管处的温度分布，从而大大降低波纹管处的热应力；采用多层薄壁波纹管，与传统的单层壁厚波纹管相比较，各向位移补偿量由0.3mm到0.5mm增加到5mm或更多，从而使EGR波纹管的设计寿命由15万公里提高到150万公里甚至更高；复合层导流管与波纹管、直管保留较大间隙，一方面可在振动时为波纹提供较大的轴向位移及弯曲变形空间，另一方面可避免端部与直管发生过渡碰撞，产生较大噪音，同时与单层导流管相比稳定性更好，使用寿命提高，不易断裂；

2.多层波纹管、直管、复合层导流管均由耐高温的不锈钢材质制成，保证了波纹管路的高温强度；

3.该适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管特别适合于B10设计寿命150万公里或更高的要求的柴油机或天然气机的需要高温热补偿或振动补偿量需求较大的场合，解决了温度高、振动大、设计寿命要求高的情况下波纹管断裂问题或法兰端部的管路出现断裂现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管的第一种实施例的剖视结构示意图；

图2为本发明一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管的第二种实施例的剖视结构示意图；

图3为本发明一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管的第三种实施例的剖视结构示意图；

其中：1-法兰；2-复合层导流管；3-多层波纹管；4-直管；5-环形密封齿。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种技术方案：一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管包括：多层波纹管3、法兰1、第二法兰(图中未画出)、直管4，复合层导流管2、迷宫密封结构(图中未画出)，其中迷宫密封结构的作用是降低该缝隙处的高温介质的回流，从而降低波纹处的实际温度；两个安装法兰分别设置在该新型EGR波纹管结构的两端；多层波纹管3的一端与法兰1连接，另一端连接在直管4上并通过直管4连接到第二法兰；复合层导流管2一端与法兰1连接，直管4位于复合层导流管2的另一端，复合层导流管2的另一端处于直管4内并连接迷宫密封结构，迷宫密封结构位于直管4内部，且不进行焊接，径向保持一定的间隙，以避开制造公差、安装偏差及振动引起的接触甚至碰撞；复合层导流管2由两层不同规格的管材嵌套而成，并与法兰1、迷宫密封结构连接后，内部形成中真空结构，以减缓高温热介质的热传导、热辐射及热对流等；迷宫密封结构带有环形密封齿，数量可根据具体结构设计；多层波纹管3为2至5层薄壁管；多层波纹管3、直管4、复合层导流管2、迷宫密封结构均由耐高温的不锈钢材质制成；多层波纹管3波的数量为4至15个。

多层波纹管3材质为不锈钢309S、310S或其他高温镍基合金GH3625等。

法兰1包括但不局限于平法兰或异型法兰。

为了便于说明，下面根据结合附图对本申请提出的适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管做具体介绍。

实施例一

请参见图1，一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管包括：法兰1、复合层导流管2、多层波纹管3、直管4。直管4可根据实际需要设置，也可以将直管4替换为弯管或去掉直管4直接连接第二法兰。

法兰1、直管4分别设置在该新型EGR波纹管结构的两端；

多层波纹管3的一端与法兰1连接，另一端连接直管4；

复合层导流管2由两种不同规格的管材嵌套而成，形成中真空封闭结构，其一端与法兰1连接，另一端插入直管4内部，且不进行焊接；

一段多层波纹管3波的数量为4至15个；

多层波纹管3、直管4、复合层导流管2均由耐高温的不锈钢材质制成；

多层波纹管3为2至5层薄壁管。

所述直管4靠近多层波纹管3一端与所述复合层导流管2径向之间留有一定间隙，直管4的直径大小变化是平滑过渡的。

实施例二

请参见图2，一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管包括：法兰1、复合层导流管2、多层波纹管3、直管4。直管4根据实际需要也可是弯管或去掉直管4直接连接法兰。

法兰1、直管4分别设置在该新型EGR波纹管结构的两端；

多层波纹管3的一端与法兰1连接，另一端连接直管4；

复合层导流管2由两种不同规格的管材嵌套而成，形成中

复合层导流管2位于直管4内的端部外侧设置有环形密封齿5；其密封原理为：齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折的间隙时产生节流效应而达到减少气流进入波纹管与导流管间隙的目的；

一段多层波纹管波的数量为4至15个；

多层波纹管3、直管4、复合层导流管2均由耐高温的不锈钢材质制成；

多层波纹管3为2至5层薄壁管。

所述直管4靠近多层波纹管3一端与所述复合层导流管2径向之间留有一定间隙，直管4的直径大小变化是平滑过渡的。

实施例三

请参见图3，一种适用于高温的带有复合层导流管结构的新型EGR波纹管包括：法兰1、复合层导流管2、多层波纹管3、直管4。直管4根据实际需要也可是弯管或去掉直管4直接连接第二法兰。

法兰1、直管4分别设置在该新型EGR波纹管结构的两端；

多层波纹管3的一端与法兰1连接，另一端连接直管4；

复合层导流管2由两种不同规格的管材嵌套而成，形成中真空封闭结构，其一端与法兰1连接，另一端插入直管4内部，且不进行焊接；

复合层导流管2位于直管4内的端部外侧、直管4与复合层导流管2相对应的内侧均设有环形密封齿5；其密封原理为：齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折的间隙时产生节流效应而达到减少气流进入波纹管与导流管间隙的目的；

一段多层波纹管波的数量为4至15个；

多层波纹管3、直管4、复合层导流管2均由耐高温的不锈钢材质制成；

多层波纹管3为2至5层薄壁管。

所述直管4靠近多层波纹管3一端与所述复合层导流管2径向之间留有一定间隙，直管4的直径大小变化是平滑过渡的。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。