專(zhuān)利名稱(chēng)：公用干線系統(tǒng)用的壓力罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于公用干線系統(tǒng)的壓力罐，并涉及具有公用干線系統(tǒng)的大型柴油機(jī)，所述的公用干線系統(tǒng)具有壓力罐。
背景技術(shù)：
本發(fā)明具體涉及適用于公用干線系統(tǒng)尤其是大型柴油機(jī)的伺服油系統(tǒng)的壓力罐。大型柴油機(jī)用作例如船舶或地面發(fā)電設(shè)備的主傳動(dòng)機(jī)組，它們大多數(shù)做成低速運(yùn)轉(zhuǎn)的兩沖程十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)或做成四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。按照近年來(lái)的發(fā)展情況，在現(xiàn)代的大型柴油機(jī)中，以公用干線系統(tǒng)操縱燃油噴射裝置、用于例如氣體交換的伺服油系統(tǒng)、噴水裝置以及必要時(shí)用于控制油的輔助裝置。在這些裝置中，將例如噴入的燃油、控制出口閥的液壓介質(zhì)或控制噴射燃料的工作介質(zhì)等各種流體通過(guò)泵送設(shè)備在高壓下供入壓力罐(又稱(chēng)為儲(chǔ)蓄器)，然后供入內(nèi)燃機(jī)的所有氣缸或閥，并以來(lái)自相應(yīng)儲(chǔ)蓄器的高壓流體控制燃料噴射裝置。
上述的壓力罐相應(yīng)地做成兩端封閉的管狀部件，它大致在氣缸頭的水平線上沿發(fā)動(dòng)機(jī)延伸。壓力罐的管體通常有幾個(gè)孔，壓力罐的儲(chǔ)存室則通過(guò)這些孔與相應(yīng)的供油裝置或各氣缸的作動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。
用于噴燃油的公用干線系統(tǒng)內(nèi)通常有最高的壓力。在與其連接的壓力罐內(nèi)的壓力可達(dá)例如2000巴，在工作時(shí)，它是由例如壓力波動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)負(fù)荷，這就要求壓力罐具有高的機(jī)械強(qiáng)度。由于壓力罐實(shí)際上具有徑向孔而使其抗高壓能力有限，這就會(huì)由于3～4個(gè)或更多的因素(也稱(chēng)缺口因數(shù))而增大壓力尤其是比較應(yīng)力。在例如內(nèi)徑大于50mm和壓力大于100巴的大型管體中，為了保持管壁內(nèi)的容許應(yīng)力，當(dāng)采用工業(yè)材料例如52鋼時(shí)，必須具有不相稱(chēng)地高的管壁強(qiáng)度。
在DE-A-19949962中建議，為了提高公用干線系統(tǒng)中壓力罐的抗高壓能力，將管體的用作儲(chǔ)存室的內(nèi)部之開(kāi)孔部位做成平坦部分，以減小孔與管體之間的交叉區(qū)內(nèi)的最大應(yīng)力。上述的平坦部分通過(guò)局部切削除去一些材料而依序制成。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的公用干線系統(tǒng)的壓力罐，在該壓力罐內(nèi)，通過(guò)盡可能最簡(jiǎn)單的措施來(lái)減輕其在動(dòng)態(tài)載荷下的高內(nèi)部壓力，而無(wú)需為此增大外部尺寸或管壁強(qiáng)度，并且不存在為此提出的壓力罐的空間和材料的要求。具體地說(shuō)，上述壓力罐應(yīng)當(dāng)適用于大型柴油機(jī)的公用干線系統(tǒng)尤其適用于伺服油系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)上述目的的壓力罐由獨(dú)立權(quán)利要求1的特征來(lái)表征。
相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例。
因此，本發(fā)明涉及的用于內(nèi)燃機(jī)的公用干線系統(tǒng)的壓力罐具有一個(gè)帶有管壁的管體，上述管壁界定一個(gè)位于管體內(nèi)部用于儲(chǔ)存介質(zhì)的儲(chǔ)存室，并且具有至少一個(gè)用于導(dǎo)出介質(zhì)的通孔。該通孔穿過(guò)管壁并通向分支件的直通道，其中，管壁的外表面上具有兩個(gè)用于承接分支件的凹槽，上述分支件設(shè)計(jì)和安裝成可通過(guò)上述直通道導(dǎo)出介質(zhì)。
本發(fā)明的壓力罐通常具有一個(gè)帶有管壁的管體，上述管壁界定一個(gè)用于儲(chǔ)存一種介質(zhì)尤其是高壓下的伺服油的儲(chǔ)存室。因此，管壁至少具有一個(gè)用于導(dǎo)出介質(zhì)的通孔，其中，上述通孔與一個(gè)分支件(最好做成連接法蘭)的直通道互相連接，從而可通過(guò)通孔和分支件的直通道從壓力罐的儲(chǔ)存室抽出介質(zhì)，上述通孔和/或分支件的直通道最好是空心筒體設(shè)計(jì)并相對(duì)于壓力罐的縱軸線沿徑向方向延伸。顯然，通孔和/或直通道也可以按不同于上述的方法做出來(lái)，并且也可以在壓力罐的管壁上按不同于上述的方法安置。
本發(fā)明的重要之處在于，在管體的管壁外表面上具有至少兩個(gè)用于承接分支件的凹槽。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，上述凹槽做成在管體的相當(dāng)大的長(zhǎng)度范圍內(nèi)沿縱軸線延伸的縱向凹槽，這一點(diǎn)對(duì)于制造工程尤其有利。當(dāng)然，上述凹槽也可僅在分支件的區(qū)域內(nèi)做出。
在一個(gè)實(shí)際上很重要的實(shí)施例中，分支件具有兩個(gè)支承導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌設(shè)計(jì)和安裝成在分支件上與管體的管壁的凹槽相配合，從而在工作狀態(tài)下使分支件對(duì)壓力罐的管體產(chǎn)生一個(gè)預(yù)應(yīng)力。這樣，在工作狀態(tài)下由于管體內(nèi)部?jī)?chǔ)存室與外部環(huán)境之間的高的壓力差所造成的管體上的(也就是管體的管壁上的)應(yīng)力可明顯降低。就是說(shuō)，業(yè)已表明，在工作狀態(tài)下，由于分支件在管體上(即其管壁上)產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力(它是由于通孔造成的在很靠近通孔的管壁上的應(yīng)力增高的結(jié)果)可以大致得到補(bǔ)償。這樣，對(duì)于制造管體用的具有給定疲勞強(qiáng)度的材料來(lái)說(shuō)，所容許的內(nèi)部壓力可大大提高。即使在動(dòng)態(tài)載荷下也如此，而且/或者，壓力罐的外部尺寸(具體說(shuō)是其直徑)可以減小，因?yàn)槔缙涔鼙诳梢宰龅帽∫恍?br> 采用一種固定機(jī)構(gòu)，具體說(shuō)是螺紋連接件，來(lái)固定分支件。因此，分支件在預(yù)先確定的預(yù)應(yīng)力下固定在管體的管壁上。在這種結(jié)構(gòu)中，預(yù)先確定的預(yù)應(yīng)力可通過(guò)設(shè)置在凹槽內(nèi)的支承導(dǎo)軌和/或通過(guò)管體壁二的螺紋連接件來(lái)傳遞，為此，在管體與分支件之間形成一個(gè)間隙以便使分支件與管體壁隔開(kāi)，從而可均衡地調(diào)節(jié)管體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力，所以，壓力罐也可以在整體上靈活地適應(yīng)管體儲(chǔ)存室內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力變化。
在上述特定的情況下，分支件的直通道與管壁的通孔之間設(shè)置一種用于密封的密封件，該密封件最好(但不一定)做成一種彈性金屬密封圈，例如做成中空的雙凸面式密封圈。為此，上述的彈性金屬密封圈最好做成可重復(fù)使用的密封圈。
在本發(fā)明的壓力罐的一個(gè)具體實(shí)施例中(在實(shí)踐中是很重要的)，在管體的管壁外表面上做出一個(gè)平面，該平面至少在通孔區(qū)域內(nèi)是平坦的。該平面也可沿管體的幾乎全長(zhǎng)范圍做出。這對(duì)于制造工程尤其有利。
另外，本發(fā)明涉及一種具有公用干線系統(tǒng)的大型柴油機(jī)，所述的軌道式系統(tǒng)具有上面參考一些實(shí)施例所說(shuō)明的壓力罐。
附圖簡(jiǎn)述根據(jù)下列附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明

圖1是通過(guò)本發(fā)明的壓力罐的一個(gè)具體實(shí)施例沿圖2的I-I線的橫剖視圖；圖1a是圖1的壓力罐的垂直于II-II線的視圖；圖2是通過(guò)圖1的實(shí)施例沿其II-II線的縱剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明圖1簡(jiǎn)單示出本發(fā)明的壓力罐的一個(gè)具體實(shí)施例的橫剖視圖，下面全都用標(biāo)號(hào)1表示所述的壓力罐。上述剖視圖是沿圖2的I-I線剖切的，它與沿圖1的II-II線的縱剖視圖示出同一個(gè)實(shí)施例。
圖1、1a、和2示出的本發(fā)明的壓力罐1的具體實(shí)施例具有一個(gè)大致為管狀的帶有管壁3的管體2，上述管壁3界定一個(gè)用于儲(chǔ)存介質(zhì)尤其是高壓流體的儲(chǔ)存室4，上述流體的壓力為例如2000巴，或小于1000巴，在特殊情況下為小于500巴，或小于200巴。管壁3具有一個(gè)導(dǎo)出介質(zhì)的通孔5，該通孔5與設(shè)置在用作連接法蘭7的分支件7上的直通道6相配合，從而可通過(guò)通孔5和直通道6從儲(chǔ)存室4抽出介質(zhì)。
在通孔5與直通道6之間設(shè)置一種用于密封的彈性密封圈10。
通孔5和直通道6最好做成空心筒體并相對(duì)于中心軸線D徑向向外，這就意味著通孔5的中心軸線D大致垂直于管體2的縱軸線L，并形成一個(gè)相對(duì)于管體2的橫截面對(duì)稱(chēng)的具有縱軸線L的剖面。顯然，通孔5和/或直通道6也可設(shè)計(jì)和安裝成另一種樣子，具體地說(shuō)，通孔5和直通道6不一定做成空心筒體，例如，中心軸線D與縱向軸線L不相垂直，和/或?qū)⑼?和/或直通道6相對(duì)于管壁設(shè)置而使中心軸線D和縱向軸線L不構(gòu)成一個(gè)共同的剖面。
作為一個(gè)本質(zhì)的特征，在管壁3的外表面上設(shè)置兩個(gè)與通孔5徑向相對(duì)的凹口8，該凹口8沿殼體2的縱向軸線L延伸而成為縱向凹槽8。
分支件7具有兩個(gè)支承導(dǎo)軌71，該導(dǎo)軌71以壓力傳遞和/或成形裝配方式與管壁上的縱向凹槽8相配合，從而在壓力罐1的管體上產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。通過(guò)螺紋連接式的固定機(jī)構(gòu)9將上述分支件7固定到管體2上，也產(chǎn)生壓縮預(yù)應(yīng)力。實(shí)際上，如圖1a所示，采用了多個(gè)螺釘9，該螺釘有利地沿縱軸線L的方向并沿徑向相對(duì)于直通道6的兩條平行的螺釘排列路線設(shè)置，通過(guò)這種機(jī)構(gòu)便可按預(yù)定的方案理想地設(shè)定通孔5處管壁3內(nèi)的預(yù)應(yīng)力。
在圖1所示的具體實(shí)施例中(該實(shí)施例在實(shí)踐中很重要)，在分支件7與管件2之間的外表面上做出一個(gè)平坦部分12，因此在管體2與分支件7之間形成一個(gè)間隙11，通過(guò)這個(gè)間隙11可使管體2內(nèi)的預(yù)應(yīng)力按預(yù)定的模式分布。從而使壓力罐1能在總體上對(duì)管體2的儲(chǔ)存室4內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力變化作出反應(yīng)。
圖2示出圖1所示實(shí)施例沿其II-II線的縱剖視圖，在所示的具體實(shí)施例中，僅在分支件7處做出平坦部分12。當(dāng)然也可以使平坦部分12大致沿管體2的全長(zhǎng)延伸。
顯然，壓力罐1實(shí)際上可具有多個(gè)具有相應(yīng)的分支件7的通孔5。上述的通孔5沿管體2的圓周分布設(shè)置，故可沿不同方向容易地將壓力介質(zhì)導(dǎo)出儲(chǔ)存室4之外。
按照本發(fā)明可以以簡(jiǎn)單的方式顯著減小公用干線系統(tǒng)的壓力罐管體由于大的壓差和通過(guò)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)而發(fā)生的張拉現(xiàn)象。具體地說(shuō)，在導(dǎo)出高壓介質(zhì)的通孔區(qū)內(nèi)，壓力罐管壁的應(yīng)力增長(zhǎng)可顯著減小。用這種方法，對(duì)于制造壓力罐管體的具有一定疲勞強(qiáng)度的材料來(lái)說(shuō)，便可明顯增大容許的內(nèi)部壓力和動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)范圍，并且/或者可減小壓力罐的外部尺寸(即直徑)，因?yàn)?，例如可將管體的壁做得薄些。因此，不僅顯著增大工作狀態(tài)下的空間并大大減輕重量達(dá)幾百公斤，而且可使壓力罐的制造成本明顯降低。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)公用干線系統(tǒng)的壓力罐，它具有一個(gè)管體(2)，其管壁(3)界定一個(gè)置于管體(2)的內(nèi)部用于儲(chǔ)存介質(zhì)的儲(chǔ)存室(4)，還具有至少一個(gè)用于導(dǎo)出介質(zhì)的通孔(5)，該通孔穿過(guò)管壁(3)并通入分支件(7)的直通道(6)，其特征在于，上述管壁(3)的外表面上具有兩個(gè)用于承接上述分支件(7)的凹槽(8)，其中，上述分支件(7)設(shè)計(jì)和安裝成可通過(guò)直通道(6)導(dǎo)出介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力罐，其特征在于，采用連接構(gòu)件(9)將上述與件(7)固定在管體(2)的管壁(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的壓力罐，其特征在于，在上述分支件(7)的直通道(6)與上述管壁(3)的通孔(5)之間設(shè)置用于密封的密封件(10)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，上述的密封件(10)做成一種彈性密封圈(10)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，在上述分支件(7)與管體(2)的管壁(3)之間形成一個(gè)間隙(11)將分支件(7)與管體(2)的管壁(3)隔開(kāi)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，在上述管體(2)的管壁(3)的外表面上做出一個(gè)平坦部分(12)，該平坦部分(12)至少在通孔(5)區(qū)內(nèi)是平坦的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，上述的平坦部分(12)大致沿管體(2)的相當(dāng)大的長(zhǎng)度延伸。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，上述通孔(5)和/或直通道(6)沿徑向延伸。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的壓力罐，其特征在于，上述的每個(gè)凹槽(8)被設(shè)計(jì)成沿管體(2)的縱軸線(L)延伸的縱向凹槽(8)。
10.一種具有共用干線系統(tǒng)的大型柴油機(jī)，所述的干線系統(tǒng)具有一個(gè)按照上述權(quán)利要求之一的尤其用于伺服油的壓力罐(1)。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)的公用干線系統(tǒng)的壓力罐(1)，它具有一個(gè)管體(2)，其管壁(3)界定一個(gè)位于管體(2)的內(nèi)部用于儲(chǔ)存介質(zhì)的儲(chǔ)存容(4)，還具有至少一個(gè)用于導(dǎo)出介質(zhì)的通孔(5)，該通孔(5)穿過(guò)管壁(3)，并通向分支件(7)內(nèi)的直通道(7)，其中，管壁(3)的外表面上具有兩個(gè)用于承接分支件(7)的凹槽(8)，上述分支件(7)設(shè)計(jì)和安裝成可通過(guò)其直通道(7)導(dǎo)出介質(zhì)。
文檔編號(hào)F02M55/02GK1512056SQ20031012012
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者R·霍菲爾, R 霍菲爾 申請(qǐng)人:瓦特西拉瑞士股份有限公司