波纹管补偿器及包括其的发动机排气管和作业机械的制作方法

本实用新型涉及一种用于管道的波纹管补偿器，尤其涉及用于发动机排气管中的波纹管补偿器。

背景技术：

在流体管道系统中，例如在容纳高温流体(包括液体或气体)的热力管道中，由于管道的热胀冷缩作用，常出现管道的变形，该变形导致部分管道的轴向、横向或扭转移位，使得在管道中产生应力，甚至产生管道的错位或破裂，导致流体泄漏。

为了克服上述问题，常设置波纹管补偿器，其两端分别连接到两管道部分上，并利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形以吸收管道由于热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管道的轴向、横向和扭转位移，减小管道经受的应力，或吸收管道的振动和降低噪音。

上述波纹管补偿器一般通过法兰连接到相邻管道部分的管道法兰上，然而，在该连接部位容易产生密封问题，从而导致流体的泄漏。例如，在使用波纹管补偿器的发动机的排气管中，就可能会发生气体泄漏的情况。

本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述问题和/或其它问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种波纹管补偿器，所述波纹管补偿器适于在两端分别连接到相邻的管道并包括波纹管，其中所述波纹管包括至少部分地呈波纹状的主体以及两个凸缘，所述两个凸缘分别从所述主体的两端沿所述波纹管的径向方向向外延伸；其中，至少一个所述凸缘在其自由端形成有朝所述波纹管的轴向外侧弯折的翻边。

本实用新型还提供了一种发动机排气管，其包括如上所述的波纹管补偿器以及在所述波纹管补偿器的两端分别与其连接的两个所述相邻管道。

本实用新型还提供了一种作业机械，其包括如上所述的发动机排气管。

本实用新型的有益效果至少在于，通过在波纹管的凸缘的自由端形成朝所述波纹管的轴向外侧弯折的翻边，该翻边在波纹管补偿器与相邻管道的法兰之间起到类似于弹簧垫片的作用，由此改进波纹管补偿器和相邻管道法兰之间的密封效果。进一步地，凸台的设置增加了连接接触面的厚度，增强了密封效果。而凸台和翻边的同时设置更是进一步地提高了密封性能。

附图说明

图1示出根据本实用新型的一种示例性实施例的波纹管补偿器的立体示意图；

图2示出图1所示的波纹管补偿器的剖面示意图；以及

图3示出根据本实用新型的一种示例性实施例的波纹管补偿器应用于管道的立体示意图。

具体实施方式

图1示例性地示出了一种波纹管补偿器。在本文的描述中，以发动机排气管作为波纹管补偿器应用的一个示例，由于发动机排气管经受高温废气的冲击，容易由于管道的热胀冷缩变形而产生管道的破裂，因此常设置波纹管补偿器以吸收该变形、并吸收车辆或作业机械运行时发动机排气管的振动。然而，本领域技术人员可以理解，本实用新型所描述的波纹管补偿器不仅仅能够应用于发动机排气管，也能应用于其它热力管道中，例如化工领域，以吸收管道的热胀冷缩所导致的变形和应力。进一步地，本实用新型所描述的波纹管补偿器也不限于应用于热力管道中，还可应用于普通流体管道系统中，例如吸收由于环境温度变化等导致的管道的热胀冷缩变形或吸收由某些原因造成的管道系统的振动。

如图3所示，波纹管补偿器位于两相邻管道之间，并与相邻管道的两法兰4分别连接，以通过波纹管吸收相邻管道乃至管道系统的变形、移位或振动。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种波纹管补偿器，适于在两端分别连接到相邻的管道，所述波纹管补偿器包括波纹管1，所述波纹管1包括至少部分地带有波纹的管状的主体11以及两个环形的凸缘12，其中两个凸缘12分别从所述主体11的两端沿所述波纹管的径向方向向外地且周向地延伸；其中至少一个所述凸缘12在其自由端形成有朝所述波纹管的轴向外侧弯折的翻边121。

在上述示例中，通过在凸缘12的自由端形成朝所述波纹管的轴向外侧弯折的翻边121，该翻边121由于在波纹管补偿器与相邻管道的法兰4连接时被压接在凸缘12和相邻管道的法兰4之间，起到类似于弹簧垫片的作用，由此改进波纹管补偿器和相邻管道法兰4之间的密封效果。作为示例，所述波纹管的材料可以为金属。优选地，在所述波纹管中，至少两个环形的凸缘12由金属制成。由金属制成的凸缘12与相邻管道的法兰4实现密封面的接合。作为示例，所述波纹管的所述主体11也可由金属制成。该翻边121也可称为翘起部，通过在金属凸缘12的末端进行例如冲压、卷边等工艺而形成。

进一步地，对于未形成翻边121的波纹管而言，由于凸缘和相邻管道的法兰4的接合面作为密封接合面，因此为实现良好的接合和密封效果，对凸缘的外表面的质量要求较高，即对其有较高的平面度和粗糙度要求，从而增加加工工艺复杂度和难度。而在本实用新型的方案中，通过翻边121的设置来保证密封效果，使得能够降低对凸缘和相邻管道的法兰的接合面的要求，降低加工难度以及加工成本。

如图1-3所示，作为示例，所述波纹管补偿器还可包括第一法兰21和第二法兰22，其分别设置在所述主体11的两端并适于与所述相邻的管道的法兰4连接并分别将所述凸缘12保持在所述第一法兰21和第二法兰22和所述管道的法兰4之间；其中，第一法兰21和第二法兰22的至少一者在其邻近所述凸缘12的一侧设置有周向地延伸的环形的凸台23，以将相应凸缘12保持在所述凸台23与相应管道的法兰4之间。

由于一般而言波纹管的凸缘12的材料比较薄，例如为0.6mm，该凸缘在第一法兰21和第二法兰22和相邻的管道的法兰4连接时，由于厚度较小而导致第一法兰21和第二法兰22和相邻的管道的法兰4的接触面的密封难以保证，而凸台23的设置增加了接触面的厚度，增强了密封效果。

本领域技术人员可以理解，第一法兰21和第二法兰22的至少一者设置有凸台23，亦即可以在两者上均设置有凸台23，也可仅在其中之一设置凸台。

为了保证密封效果，对凸台23的厚度也即凸出高度进行选择，经过大量的实验，选择出该凸台在所述波纹管的轴向方向上的厚度h为0.5-1.5mm时，具有最好的密封效果。更优选地，该厚度可为1.0mm。

尤其地，在本实用新型中，通过将波纹管1的凸缘12处的翻边121与第一法兰21和/或第二法兰22处的凸台23相结合，实验表明，相对于单独设置凸台23或单独设置翻边121的结构而言，密封性能达到了更高的级别。

由于波纹管主体带有的波纹状的形状，流体在其中的流动会受到影响，因此，可在波纹管补偿器中设置导流筒3，该导流筒3与所述波纹管大致同轴地设置，以引导流体在其中的流动；其中所述导流筒3包括位于所述波纹管内的导流筒主体31以及从所述导流筒主体31的一端沿所述波纹管的径向方向向外地且周向地延伸的导流筒凸缘32，所述导流筒凸缘32在所述波纹管的轴向方向上位于邻近所述第一法兰1的凸缘12的轴向外侧；其中仅在所述第二法兰22上形成所述凸台23。

在上述方案中，由于导流筒凸缘32位于邻近所述第一法兰1的凸缘12的轴向外侧，因此在与相邻管道的法兰4连接时，导流筒凸缘32和波纹管的凸缘12均位于第一法兰21和相邻管道的法兰4之间，使得实现密封的接触面的厚度较大，这样便也可不必在第一法兰21上设置凸台23。然而，本领域技术人员可以理解，在导流筒存在的情况下，仍可以在第一法兰1上设置凸台23，以实现密封效果。

根据本实用新型的一个方面，还提供一种发动机排气管，其包括根据上述示例中所述的波纹管补偿器以及在所述波纹管补偿器的两端分别与波纹管补偿器连接的两个所述相邻管道。由此改进了该发动机排气管的波纹管补偿器处的密封性能。

根据本实用新型的一个方面，还提供了一种作业机械，其包括如上所述的发动机排气管。该作业机械由此具有改进的发动机性能。

工业实用性

根据本实用新型的波纹管补偿器可尤其用在作业机械的发动机排气管中。如图3所示，波纹管补偿器安装在例如发动机排气管的两管段部分(在本文的描述中也被分别称为相邻的管道)之间。

具体而言，波纹管补偿器在其两端分别通过第一法兰21和第二法兰22与相邻的管道的法兰4之间的连接而安装到管道系统中。其中波纹管1的一凸缘12位于第二法兰22和对应的法兰4之间，并且波纹管1的另一凸缘12以及导流筒凸缘32位于第一法兰21和对应的法兰4之间。其中，在第二法兰22和法兰4之间，由于凸台23的存在和/或翻边121的存在，使得波纹管补偿器与相邻管道的法兰之间的连接更为紧密，提高了该连接处的密封性能。

在发动机工作时，高温的废气在排气管道中流动，并在导流筒3的引导下经过波纹管补偿器。由于其良好的密封性能，废气不会在波纹管补偿器的连接处泄漏。

本领域技术人员可以理解，虽然该处使用发动机排气管作为示例进行说明，然而根据本实用新型的波纹管补偿器如上文所述可应用于各种管道的场合并起到良好的流体密封效果。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例做出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。