專利名稱：柴油機用承載型排氣總管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配套在拖拉機或工程機械上的柴油機發(fā)動機用排氣總管結(jié)構(gòu)， 尤其是一種柴油機用承載型排氣總管。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，由于發(fā)動機排氣溫度在450攝氏度以上，承載型排氣接管普遍采用大壁厚結(jié)構(gòu)和高強度的球墨鑄鐵材料鑄造成型，并在排氣總管外壁布置加強筋以提高強度。1、在新品開發(fā)試制階段，存在以下五個缺點1)產(chǎn)生模具制作費用，新品制造成本大；2)生產(chǎn)周期長，可能耽誤新品試驗、試配進程；3)存在試制修改尺寸造成工裝和模具退修或者報廢的風險；4)生產(chǎn)廠需有鑄造能力才能承制生產(chǎn)(或外協(xié)鑄造)，可生產(chǎn)廠家范圍?。?)配不同主機廠不同車型需要不同的尺寸結(jié)構(gòu)，需要制作各種不同的造型模具，所以不適合多品種生產(chǎn)，尤其不適合多品種少批量性生產(chǎn)。2、在用戶使用過程中，存在三個缺點1)容易產(chǎn)生脆性斷裂；2)斷裂后由于鑄鐵材料焊接工藝性差造成無法修復，用戶必須更換新零件；3)如果用戶使用地附近沒有配套的配件庫存，需要等待零件的調(diào)撥，應(yīng)用在使用季節(jié)性強的拖拉機上，會耽誤農(nóng)時，造成損失和用戶抱怨。3、材料特性上，存在兩個缺點1)鑄件韌性差，在震動環(huán)境中沒有“緩沖”作用，尤其是在有沖擊負荷的場合，容易出現(xiàn)強度失效的破壞；2)鑄造成型的誤差大會造成局部壁薄，而且會有不可控制隨機性的表面缺陷，產(chǎn)生應(yīng)力集中，加重強度破壞、管體斷裂出現(xiàn)的幾率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種強度高、生產(chǎn)靈活、能適應(yīng)多品種小批量和單品種大批量生產(chǎn)的柴油機用承載型排氣總管。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述柴油機用承載型排氣總管，包括彎折成弧形的管體，在管體的一端部焊接的消聲器連接法蘭，在管體的另一端部焊接有排氣歧管連接法蘭，在管體的中段套接有加強環(huán)，在管體的外側(cè)面設(shè)有外側(cè)面加強筋，外側(cè)面加強筋的一端與排氣歧管連接法蘭焊接，外側(cè)面加強筋的另一端與加強環(huán)焊接；在管體的內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)側(cè)面加強筋，內(nèi)側(cè)面加強筋的一端與排氣歧管連接法蘭焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋的另一端與消聲器連接法蘭焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋的中段與加強環(huán)焊接；在管體的前側(cè)面設(shè)有前側(cè)面加強筋，前側(cè)面加強筋的一端與排氣歧管連接法蘭焊接，前側(cè)面加強筋的另一端與消聲器連接法蘭焊接，前側(cè)面加強筋的中段與加強環(huán)焊接；在管體的后側(cè)面設(shè)有后側(cè)面加強筋，后側(cè)面加強筋的一端與排氣歧管連接法蘭焊接，后側(cè)面加強筋的另一端與消聲器連接法蘭焊接， 后側(cè)面加強筋的中段與加強環(huán)焊接；外側(cè)面加強筋、內(nèi)側(cè)面加強筋、前側(cè)面加強筋和后側(cè)面加強筋均與該側(cè)的管體外壁面貼合并采用斷續(xù)焊接連接固定，管體與消聲器連接法蘭、管體與排氣歧管連接法蘭均采用插入焊接連接固定。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，在以下四個方面各存在兩個優(yōu)點
1、在開發(fā)試制階段1)不需要制作鑄造造型模具，可以采用的都是常用型鋼材料和通用生產(chǎn)方式，一日內(nèi)日就能做出樣品供實驗或試配使用，制作速度快；2)由于生產(chǎn)辦法簡單，一般的機械加工廠都能制作。2、在用戶使用過程中1)型鋼件制作的各加強筋相對鑄鐵件有韌性強，不會產(chǎn)生脆性的瞬間斷裂，造成用戶措手不及；2)鋼制件斷裂需要一定時間的過程，用戶有時間在發(fā)現(xiàn)有斷裂趨勢和徹底斷裂期間找修理店焊補(主要是修補脫焊)，或者再增加加強筋強化。3、材料特性上1)鋼材韌性好，能緩振，削弱沖擊負荷；2)鋼管和各加強筋豆科采用型鋼做原料，型鋼按照目前國情都是標準性大批量商品化生產(chǎn)，表面基本沒有缺陷。4、在批量生產(chǎn)階段1)原材料資源豐富、生產(chǎn)周期短，型鋼市場普及高、采購快，可滿足市場隨時增加計劃的需求，而鑄件需要專門鑄造，在生產(chǎn)淡季需要等待毛坯鑄造廠的集中開爐澆注；2)變型設(shè)計能力強，如改連接法蘭尺寸或?qū)⒐茏蛹娱L，只要型鋼下料時更改相應(yīng)尺寸即可。另外，以往也有采用加強筋對排氣總管加強的設(shè)計辦法，但是，采用縫焊焊接會產(chǎn)生表面缺陷和焊接應(yīng)力，把管體的強度削弱，尤其是在應(yīng)力最大的部位進行了焊接，更是對管體的強度造成致命性削弱，往往出現(xiàn)從該區(qū)域破裂的破壞。本發(fā)明在應(yīng)力較大部位布置加強筋，焊接工藝上采用了斷續(xù)焊，以及增加了加強環(huán)，實現(xiàn)了“好鋼用在刀刃上”的最大化加強效果。


圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明的后視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示，本發(fā)明主要由消聲器連接法蘭1、管體2、內(nèi)側(cè)面加強筋3、前側(cè)面加強筋4、后側(cè)面加強筋5、加強環(huán)6、外側(cè)面加強筋7與排氣歧管連接法蘭8等部件構(gòu)成。該柴油機用承載型排氣總管，包括彎折成弧形的管體2，在管體2的一端部焊接的消聲器連接法蘭1，在管體2的另一端部焊接有排氣歧管連接法蘭8，在管體2的中段套接有加強環(huán)6，在管體2的外側(cè)面設(shè)有外側(cè)面加強筋7，外側(cè)面加強筋7的一端與排氣歧管連接法蘭8焊接，外側(cè)面加強筋7的另一端與加強環(huán)6焊接；在管體2的內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)側(cè)面加強筋3，內(nèi)側(cè)面加強筋3的一端與排氣歧管連接法蘭8焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋3的另一端與消聲器連接法蘭1焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋3的中段與加強環(huán)6焊接；在管體2的前側(cè)面設(shè)有前側(cè)面加強筋4，前側(cè)面加強筋4的一端與排氣歧管連接法蘭8焊接，前側(cè)面加強筋4的另一端與消聲器連接法蘭1焊接，前側(cè)面加強筋4的中段與加強環(huán)6焊接；在管體2的后側(cè)面設(shè)有后側(cè)面加強筋5，后側(cè)面加強筋5的一端與排氣歧管連接法蘭8焊接，后側(cè)面加強筋5的另一端與消聲器連接法蘭1焊接，后側(cè)面加強筋5的中段與加強環(huán)6焊接；外側(cè)面加強筋7、 內(nèi)側(cè)面加強筋3、前側(cè)面加強筋4和后側(cè)面加強筋5均與該側(cè)的管體2外壁面貼合并采用斷續(xù)焊接連接固定，管體2與消聲器連接法蘭1、管體2與排氣歧管連接法蘭8均采用插入焊接連接固定。消聲器連接法蘭1和排氣歧管連接法蘭8，外形和安裝螺栓孔尺寸分別根據(jù)配合安裝的消聲器法蘭和排氣歧管口法蘭尺寸設(shè)計，根據(jù)以往經(jīng)驗確定排氣歧管連接法蘭8的厚度。管體2，根據(jù)配套柴油機排氣量和排氣阻力以及消聲器對排氣總管的受力的應(yīng)力分析，選用普通Φ 51mm、壁厚3. 5mm的Q235鋼管，根據(jù)與拖拉機機罩不干涉的配套要求確定折彎成型尺寸，與消聲器連接法蘭1和排氣歧管連接法蘭8配合的外形尺寸，按照比排氣歧管口內(nèi)腔口尺寸大、不形成排氣阻力、同時與法蘭內(nèi)孔貼合的要求設(shè)計。另外，管體2與消聲器連接法蘭1、排氣歧管連接法蘭8均采用插入焊結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)面加強筋3、前側(cè)面加強筋4、后側(cè)面加強筋5、加強環(huán)6、外側(cè)面加強筋7都采用Q235的Φ IOmm圓形鋼筋，布置加強筋的位置為內(nèi)側(cè)面加強筋3，布置在拉應(yīng)力最大的上部；前側(cè)面加強筋4和后側(cè)面加強筋5布置在受整車行走消聲器前后擺動產(chǎn)生應(yīng)力的最大的兩側(cè)面；外側(cè)面加強筋7，為一條短筋，應(yīng)力不大的外側(cè)面不布置加強筋以便節(jié)約材料。各加強筋的焊接方法為各加強筋與該側(cè)管體2的外壁面貼合，兩端與消聲器連接法蘭 1、排氣歧管連接法蘭8焊接，與管體2采用斷續(xù)焊接。在加強環(huán)6水平橫向應(yīng)力最大位置， 焊接一個加強環(huán)6，加強環(huán)6和各加強筋焊接，加強環(huán)6不得與管體2焊接。最后，最好在管體2整體表面噴高溫烤漆防銹。
權(quán)利要求
1.一種柴油機用承載型排氣總管，包括彎折成弧形的管體(2)，在管體(2)的一端部焊接的消聲器連接法蘭(1)，在管體(2)的另一端部焊接有排氣歧管連接法蘭(8)，其特征是在管體(2)的中段套接有加強環(huán)(6)，在管體(2)的外側(cè)面設(shè)有外側(cè)面加強筋(7)，外側(cè)面加強筋(7)的一端與排氣歧管連接法蘭(8)焊接，外側(cè)面加強筋(7)的另一端與加強環(huán)(6)焊接；在管體(2)的內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)側(cè)面加強筋(3)，內(nèi)側(cè)面加強筋(3)的一端與排氣歧管連接法蘭(8)焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋(3)的另一端與消聲器連接法蘭(1)焊接，內(nèi)側(cè)面加強筋(3)的中段與加強環(huán)(6)焊接；在管體(2)的前側(cè)面設(shè)有前側(cè)面加強筋(4)，前側(cè)面加強筋(4)的一端與排氣歧管連接法蘭(8)焊接，前側(cè)面加強筋(4)的另一端與消聲器連接法蘭 (1)焊接，前側(cè)面加強筋(4)的中段與加強環(huán)(6)焊接；在管體(2)的后側(cè)面設(shè)有后側(cè)面加強筋(5)，后側(cè)面加強筋(5)的一端與排氣歧管連接法蘭(8)焊接，后側(cè)面加強筋(5)的另一端與消聲器連接法蘭(1)焊接，后側(cè)面加強筋(5)的中段與加強環(huán)(6)焊接；外側(cè)面加強筋(7)、內(nèi)側(cè)面加強筋(3)、前側(cè)面加強筋(4)和后側(cè)面加強筋(5)均與該側(cè)的管體(2)外壁面貼合并采用斷續(xù)焊接連接固定。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油機用承載型排氣總管，其特征是所述管體(2)與消聲器連接法蘭(1)、管體(2 )與排氣歧管連接法蘭(8 )均采用插入焊接連接固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柴油機用承載型排氣總管，在管體的兩端部分別焊接有消聲器、排氣歧管連接法蘭，在管體的中段套接加強環(huán)，在管體的外側(cè)面設(shè)外側(cè)面加強筋，外側(cè)面加強筋的兩端分別與排氣歧管連接法蘭、加強環(huán)相焊接；在管體的內(nèi)側(cè)面設(shè)內(nèi)側(cè)面加強筋，在管體的前側(cè)面設(shè)前側(cè)面加強筋，在管體的后側(cè)面設(shè)后側(cè)面加強筋，內(nèi)側(cè)面加強筋、前側(cè)面加強筋與后側(cè)面加強筋的兩端分別與排氣歧管連接法蘭、消聲器連接法蘭焊接，且上述三處加強筋的中段與加強環(huán)焊接；各加強筋均與該側(cè)管體外壁面貼合并采用斷續(xù)焊接，管體與消聲器連接法蘭、排氣歧管連接法蘭均采用插入焊接。本發(fā)明強度加強效果好、生產(chǎn)速度快、變型能力強。
文檔編號F01N13/08GK102168603SQ201110146138
公開日2011年8月31日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者湯麗群, 王興光, 許應(yīng)祥 申請人:江蘇四達動力機械集團有限公司