本技術涉及工程機械的發(fā)動機，尤其是涉及一種用于工程機械的發(fā)動機與消音器之間的排氣管路的支撐裝置、包括該支撐裝置的排氣系統(tǒng)、發(fā)動機組件和工程機械。

背景技術：

1、工程機械的排氣系統(tǒng)通常通過消音器減小發(fā)動機工作中排出的廢氣產生的噪音。消音器設置在消音器支架上。排氣管路的一端連接到發(fā)動機的排氣出口、另一端連接到消音器。

2、對于處于發(fā)動機與消音器之間的這部分排氣管路，現(xiàn)有技術中并沒有對其設置支撐。而在發(fā)動機工作過程中，發(fā)動機振動引起該排氣管路的振動，大幅度的振動可能導致排氣管路的連接部位出現(xiàn)開裂。而且由于廢氣的熱量，還會導致排氣管路的熱膨脹，熱膨脹造成的應力如果無法釋放，也會導致排氣管路的變形甚至連接失效。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的上述至少一個問題和/或其他問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種用于工程機械的發(fā)動機與消音器之間的排氣管路的支撐裝置，所述排氣管路包括排氣彎管，所述排氣彎管包括沿第一方向延伸并連接到所述消音器的第一部段以及沿垂直于第一方向的第二方向延伸并連接到發(fā)動機的第二部段；所述支撐裝置包括支撐構件，所述支撐構件被構造成板狀結構并且包括沿第三方向延伸成跨所述排氣管路的主體部以及從所述主體部延伸出的兩個支腿，所述第三方向和所述第一方向、第二方向兩兩垂直；所述兩個支腿分別固定于所述排氣管路的在所述第三方向上的徑向兩側的位置處。

3、在該示例中，通過支撐構件第三方向上(例如在振幅最大的方向上)的跨排氣管路的徑向方向延伸的大寬度的主體部、以及兩個支腿對排氣管路的徑向兩側的固定，滿足支撐構件在第三方向上的剛度需要，從而滿足對排氣管路在該方向上的固定需求，抑制關鍵的振動；同時支撐構件的板狀結構提供了在第一方向和第二方向上的柔性，使排氣管路的第一部段和第二部段上的熱膨脹應力和形變得到一定的釋放，從而提高排氣管路的壽命并保證連接性能。

4、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述主體部包括至少兩個折彎部，以形成位于相鄰兩個折彎部之間的至少一個第一板部，其中所述第一板部相對于第一方向和第二方向傾斜。

5、在該結構中，通過傾斜的第一板部的設置，進一步為支撐構件提供在第一方向和第二方向上的柔性。

6、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述板狀結構的厚度小于或等于8mm。該優(yōu)選的板厚由發(fā)明人通過大量試驗得到，使得既能滿足支撐構件剛度需要的同時又能滿足柔性的要求，既能在第三方向上抑制排氣管路的振動、又能在第二和第二方向上釋放排氣管路的熱膨脹造成的應力和形變。

7、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述主體部包括適于通過多個第一緊固件來固定所述支撐構件的第二板部，所述兩個支腿適于通過多個第二緊固件固定到排氣管路上，其中所述多個第一緊固件的連線在所述第三方向上；和/或，所述多個第二緊固件的連線在所述第三方向上。該結構可以為排氣管路提供更大的柔性。

8、由于多個第一緊固件的連線均在第三方向x上，這種固定方式可提高支撐構件在第三方向x上的剛度。同時，用于固定兩個支腿的多個第二緊固件(例如分別位于排氣管路的徑向兩側的兩個第二緊固件)的連線在第三方向上，能夠在第三方向x上更牢固地固定排氣管路，減少其振動。

9、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述支撐裝置還包括固定到所述消音器的支架上的固定構件，其中所述第二板部通過所述第一緊固件固定到所述固定構件上。該固定構件的設置能夠實現(xiàn)對支撐構件的更好的固定。

10、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述支撐構件包括一個所述第一板部，所述第一板部從用于固定所述支撐構件的第二板部傾斜延伸至所述兩個支腿。

11、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述排氣管路還包括波紋管和將所述排氣彎管的第二部段與所述波紋管連接的法蘭組，兩個所述支腿分別與所述法蘭組通過第二緊固件固定。波紋管的設置能夠釋放排氣管路在工作時的熱膨脹，并且支腿固定在法蘭組上，利用第二緊固件即可實現(xiàn)排氣彎管、波紋管和支撐裝置的固定。

12、根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種排氣系統(tǒng)，該排氣系統(tǒng)包括消音器、與所述消音器連通的排氣管路、以及根據(jù)如上所述的支撐裝置。該排氣系統(tǒng)由于采用上述各示例中的支撐裝置而具有更小的振動、抗熱膨脹性能以及更長的使用壽命。

13、根據(jù)本實用新型的再一方面，提供了一種發(fā)動機組件，其包括發(fā)動機、消音器、與所述發(fā)動機和所述消音器連通的排氣管路、以及根據(jù)前述示例任一項所述的支撐裝置。

14、根據(jù)本實用新型的又一方面，提供了一種工程機械，該工程機械包括發(fā)動機和根據(jù)如上所述的排氣系統(tǒng)，其中所述排氣管路的一端連通所述消音器的進氣口，另一端連通所述發(fā)動機的排氣口。

15、根據(jù)本實用新型的一種示例，所述工程機械是壓裂車。

16、本實用新型支撐裝置尤其適用于支撐壓裂車的發(fā)動機和消音器之間的排氣管路。在這種壓裂車的發(fā)動機的振動試驗測試中發(fā)現(xiàn)，排氣管路在水平左右方向具有非常劇烈的振動，而在上下方向和前后方向，振動在可接受的范圍內。而采用本實用新型的支撐裝置，既能在第三方向(水平左右方向)上抑制排氣管路的振動、又能在第一方向(即前后方向)和第二方向(即上下方向)上釋放排氣管路的熱膨脹造成的應力并避免變形。

技術特征：

1.一種用于工程機械的發(fā)動機與消音器之間的排氣管路(1)的支撐裝置，其特征在于，所述排氣管路(1)包括排氣彎管(11)，所述排氣彎管包括沿第一方向(y)延伸并連接到所述消音器的第一部段(111)以及沿垂直于第一方向的第二方向(z)延伸并連接到發(fā)動機的第二部段(112)；并且，所述支撐裝置包括支撐構件(2)，所述支撐構件(2)被構造成板狀結構并且包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的支撐裝置，其特征在于，所述主體部(21)包括至少兩個折彎部(211)，以形成位于相鄰兩個折彎部(211)之間的至少一個第一板部(212)，其中所述第一板部(212)相對于第一方向(y)和第二方向(z)傾斜。

3.根據(jù)權利要求1所述的支撐裝置，其特征在于，所述板狀結構的厚度小于或等于8mm。

4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述主體部(21)包括適于通過多個第一緊固件來固定所述支撐構件(2)的第二板部(213)，所述兩個支腿(22)適于通過多個第二緊固件固定到所述排氣管路(1)上，其中所述多個第一緊固件的連線在所述第三方向(x)上；和/或，所述多個第二緊固件的連線在所述第三方向(x)上。

5.根據(jù)權利要求4所述的支撐裝置，其特征在于，所述支撐裝置還包括適于固定到所述消音器的支架上的固定構件(3)，其中所述第二板部(213)通過所述第一緊固件連接到所述固定構件(3)上。

6.根據(jù)權利要求2所述的支撐裝置，其特征在于，所述支撐構件(2)包括一個所述第一板部(212)，所述第一板部(212)從用于固定所述支撐構件(2)的第二板部(213)傾斜延伸至所述兩個支腿(22)。

7.根據(jù)權利要求1-3、5和6中任一項所述的支撐裝置，其特征在于，所述排氣管路(1)還包括波紋管(12)以及將所述第二部段(112)和所述波紋管(12)連接的法蘭組(13)，兩個所述支腿(22)分別與所述法蘭組(13)通過第二緊固件固定。

8.一種排氣系統(tǒng)，其特征在于，包括消音器(4)、與所述消音器連通的排氣管路(1)、以及根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的支撐裝置。

9.一種發(fā)動機組件，其特征在于，包括發(fā)動機、消音器(4)、與所述發(fā)動機和所述消音器連通的排氣管路(1)、以及根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的支撐裝置。

10.一種壓裂車，其特征在于，包括根據(jù)權利要求9所述的發(fā)動機組件。

技術總結
涉及一種用于工程機械的發(fā)動機與消音器之間的排氣管路的支撐裝置、包括該支撐裝置的排氣系統(tǒng)、發(fā)動機組件和壓裂車。排氣管路包括排氣彎管，其包括沿第一方向延伸并連接到消音器的第一部段以及沿垂直于第一方向的第二方向延伸并連接到發(fā)動機的第二部段，該支撐裝置包括支撐構件，支撐構件被構造成板狀結構并包括沿第三方向延伸成跨排氣管路的主體部以及從主體部延伸出的兩個支腿，其中第三方向與第一方向、第二方向兩兩垂直；兩個支腿分別固定于排氣管路在第三方向上的徑向兩側的位置處。本技術的支撐裝置可以抑制排氣管路在其振幅較大的第三方向上的振動模態(tài)，并在除第三方向外的其他方向上具有足夠的柔性以能夠釋放熱膨脹應力。

技術研發(fā)人員：范增曉,徐禮祥,趙向陽
受保護的技術使用者：卡特彼勒公司
技術研發(fā)日：20240801
技術公布日：2025/5/19