一种发动机用变筋宽密封垫片的制作方法

本技术属于发动机排气系统领域，尤其涉及一种发动机用变筋宽密封垫片。

背景技术：

1、为防止发动机排气系统相邻部件连接处高温气体泄露影响发动机形成及损伤其他零部件，需要在相邻部件密封法兰之间设置密封垫片，密封垫片需要具有较高的耐高温能力和可靠性。在发动机运行过程中，排气系统周期性膨胀收缩，相邻部件法兰和法兰之间存在周期性相对运动，要求密封垫片具有较强的抗蠕变能力。采用密封垫片的螺栓法兰连接时发动机排气系统常用的连连接形式。现有的排气系统密封垫片常采用冲压成型工艺形成具有一定高度和一定宽度的密封筋结构，垫片的密封筋结构具有压缩性和回弹性，以保证密封效果。

2、但是，随着发动机性能变更对产品结构强化程度提升需求日益增强。排气系统热负荷提升，且法兰结合面在高温气体作用下温度分布不均匀，法兰结合面出现法向变形不协调的现象，极易使金属垫片的密封筋部位局部面压过高，导致密封垫片在高温热变形过程中的局部压溃，造成密封筋永久塑性变形，在低负荷冷机工况无法回弹保持密封压力，而出现密封失效漏气的情况。

3、因此，现有技术的方案有待进一步改进和提高。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种发动机用变筋宽密封垫片，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。

2、本实用新型所采用的技术方案为：

3、本实用新型提供了一种发动机用变筋宽密封垫片，包括垫片本体，所述垫片本体设置有气道孔和连接孔，所述密封垫片还包括沿所述气道孔的周向边缘处凸出设置的环状密封筋，沿所述密封筋的周向上，所述密封筋包括宽波段和窄波段，所述宽波段和所述窄波段的高度相同，所述宽波段的宽度值大于所述窄波段的宽度，所述宽波段和所述窄波段设置于所述气道孔的相对侧。

4、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述密封筋为半波纹密封筋。

5、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述宽波段和所述窄波段之间还设置有过渡段，所述过渡段的宽度由宽波段向窄波段的方向逐渐变小。

6、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述宽波段的宽度为w1，2mm≤w1≤3.5mm。

7、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述窄波段的宽度为w2，1mm≤w2≤1.5mm。

8、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述连接孔包括设置于所述气道孔上方的第一连接孔和设置于所述气道孔下方的第二连接孔，所述宽波段和所述窄波段分别设置于所述第一连接孔和所述第二连接孔之间的对侧区域内。

9、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一连接孔相对于所述气道孔的中心线对称设置有两个，所述第二连接孔设置于所述气道孔的中心线上。

10、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述密封垫片包括层叠设置的多层垫片，每层所述垫片包括垫片主体和密封筋，相邻所述垫片之间镜像对称设置。

11、作为本实用新型的一种优选实施方式，相邻所述垫片之间通过焊接固定。

12、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片主体包括设置于所述密封筋外侧的主体部和设置于所述密封筋和所述气道孔之间的内侧部，所述内侧部和所述密封筋的宽度和在各个区域内相同。

13、由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

14、1.本实用新型提供的一种发动机用变筋宽密封垫片，可根据法兰结合面的相对热变形区域，在局部面压过高的区域增加密封筋的波宽，以降低此处的密封压力，避免此处应力集中，可延缓此处的密封筋蠕变回弹失效进程，提高密封垫片的抗蠕变和冷热冲击过程中回弹补偿能力，提高密封垫片的使用寿命，提高密封效果。而且，本实用新型的密封垫片还具有结构紧凑、强度高、易于制造、安装方便等优点。

15、2.作为本实用新型优选的实施方式，采用半波纹密封筋，对于大变形场合适应性较好，密封效果较好。进一步地，在宽波段和窄波段之间设置过渡段，过渡段为变波宽区域，宽度由宽波段向窄波段的方向逐渐变小，避免密封筋的宽度突变造成应力集中，有利于保证密封垫片的结构强度，提高密封垫片的使用寿命。

16、3.作为本实用新型优选的实施方式，在气道孔的上下侧分别设置第一连接孔和第二连接孔，用于与法兰面的连接固定。将宽波段和窄波段分别设置于第一连接孔和第二连接孔之间的对侧区域内，在高负荷工况的热冲击下，法兰具有一定的翻转变形，法兰一侧的法向相对变形较大，为高间隙区域，密封垫片在此处的密封压力较小，设置窄波段。法兰另一侧的法向变形较小，为低间隙区域，密封垫片在此区域内的密封压力较大，通过增加密封筋的宽度，有利于降低此处的密封压力，延缓此处的蠕变进程。进一步地，设置有三个连接孔，形成稳定的倒三角形式布置的螺栓孔结构。法兰面的局部预紧力增加，降低法兰面的翻转变形的趋势，从而，能够降低密封垫片高压区域的密封压力，能够提高密封性能。

17、4.作为本实用新型优选的实施方式，采用多层垫片的结构形式，且相邻垫片之间镜像对称设置，各层密封筋的波高进行累加，使得密封垫片整体具有较大的回弹余量，以适应高变形法兰结合面的密封要求。进一步地，各层垫片之间焊接固定，保证连接的可靠性。

技术特征：

1.一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，包括垫片本体，

2.根据权利要求1所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的一种发动机用变筋宽密封垫片，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种发动机用变筋宽密封垫片，包括垫片本体，所述垫片本体设置有气道孔和连接孔，所述密封垫片还包括沿所述气道孔的周向边缘处凸出设置的环状密封筋，沿所述密封筋的周向上，所述密封筋包括宽波段和窄波段，所述宽波段和所述窄波段的高度相同，所述宽波段的宽度值大于所述窄波段的宽度，所述宽波段和所述窄波段设置于所述气道孔的相对侧。本技术的密封垫片，通过在局部面压过高的区域增加密封筋的波宽，提高其抗蠕变和冷热冲击过程中的回弹补偿能力，保证密封效果。

技术研发人员：马保伟,崔海冰,李守藏,陈文娜
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：20230210
技术公布日：2024/1/12