CN110121612A - 导管系统和组装导管系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导管系统，该导管系统包括具有第一接合部(3)的第一导管(2)和具有第二接合部(13)的第二导管(12)，其中，第一导管(2)和第二导管(12)适于通过第一接合部(3)和第二接合部(13)彼此连接。第一接合部(3)和第二接合部(13)分别包括第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)。所述滑动表面(4、14)径向向外延伸，并且相对于相应接合部的相应纵向轴线(A)具有20°‑90°的倾斜度。所述导管系统(1)还包括弹簧装置(20)，该弹簧装置被布置成将第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面，本发明还涉及一种设有这种导管系统的车辆，以及组装用于车辆的导管系统的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的导管系统。本发明还涉及一种设置有这种导管系统的车辆以及组装用于车辆的导管系统的方法。
本发明能够应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。虽然将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在其它交通工具中，例如公共汽车、轮式装载机、铰接式卡车、挖掘机、反铲装载机、船只、舰船和轿车。本发明也可以用在工业发动机中。
背景技术
例如卡车的车辆设置有导管系统，用于例如将来自发动机的排气输送到例如催化剂、消声器，最后输送到环境空气中。存在许多不同种类的导管系统，但相当普遍的是它们至少包括彼此连接的第一和第二管道和/或软管部。当第一和第二管道和/或软管部彼此固定地连接时，存在由它们之间的相对移动而引起的损坏的风险。这种移动可能发生在例如组装或使用期间，例如由于发动机振动。如果所述管道和/或软管中的一个或两个损坏，则排气可能泄漏到环境中，这不仅会产生更高的排放，而且还会产生火灾和安全问题。此外，损坏的管道和/或软管导致来自车辆的更多噪音。因此，期望的是接头允许第一和第二管道和/或软管部之间的一定程度的移动，以避免由它们之间的相对移动或振动而引起它们的损坏。
EP 1 329 608中公开了允许第一和第二管道之间的一定程度的移动的排气系统的示例。这两个管道彼此重叠，并且在它们之间布置有环形的可径向变形的密封元件。在该密封元件的压缩下，重叠区域由管道夹保持在一起。通过这种布置，该密封元件减少了所述管道中的振动。
然而，EP 1 329 608中的系统也存在一些缺点。例如，它仅减少了管道之间的振动，但它不允许旋转运动。因此，仍存在由在旋转方向上作用的力引起的损坏的风险。这种系统也不可维修。因此，如果它已损坏，则必须更换整个系统。此外，对于该系统的设计，存在例如排气从导管系统的非期望的泄漏的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导管系统，该导管系统降低了导管系统故障的风险，该导管系统能够维修和重复使用未损坏的部件，同时还在任何故障之前提供降低的流体泄漏的风险。
根据第一方面，按照权利要求1，本发明通过提供一种用于输送高温流体(例如来自发动机的排气)的导管系统至少部分地解决了上述和其它目的。根据第二方面，本发明还通过提供根据权利要求12所述的车辆解决了上述和其它目的。根据第三方面，本发明还通过提供根据权利要求13所述的组装导管系统的方法解决了上述和其它目的。
根据本发明的第一方面的导管系统包括具有第一接合部的第一导管和具有第二接合部的第二导管。第一导管和第二导管适于通过第一接合部和第二接合部而彼此连接。第一接合部包括第一滑动表面，所述第一滑动表面在第一导管的第一接合部处相对于第一导管的纵向轴线径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线具有20°-90°的倾斜度，其中，第二接合部包括第二滑动表面，所述第二滑动表面在第二导管的第二接合部处相对于第二导管的纵向轴线径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线具有20°-90°的倾斜度。所述导管系统还包括弹簧装置，该弹簧装置被布置成将第一滑动表面和第二滑动表面二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的另一个滑动表面，使得第一滑动表面和第二滑动表面形成至少一部分密封，以防止流体从导管系统逸出。
相应的滑动表面将通过弹簧装置被朝向彼此推动并由此提供密封，该密封防止了从所述接头的不期望的泄漏。由于使用弹簧装置而不是使用管道夹、软管夹或焊接将所述接合部保持在一起，所以能够拆卸和重新组装不同的部件以进行维护和修复。
根据示例性实施例，当第一导管和第二导管被组装时，第一导管的接合部和第二导管的接合部旨在彼此重叠。
当第一滑动表面和第二滑动表面被朝向彼此推动时，第一滑动表面和第二滑动表面可以彼此接触。然而，它们并非必须这样。例如，可以在它们之间提供另一部件。重要的是，第一滑动表面和第二滑动表面与任何其它另外的构件一起形成密封，并且第一滑动表面和第二滑动表面可以相对于彼此移动。
由于所述滑动表面可以相对于彼此滑动，所以这提供了第一导管和第二导管相对于彼此移动的可能性。例如，管道可以相对于彼此旋转和/或相对于彼此成角度地倾斜。由此，可以应对引起移动的力，而不会损坏导管。
根据一个示例性实施例，所述导管可以在任一方向上相对于彼此成角度地倾斜达15°。使第一导管和第二导管相对于彼此成角度地移位达15°的可能性足以应对导管的最频繁发生的移位。导管系统能够倾斜多大，取决于第一滑动表面和第二滑动表面的相应长度，并且也取决于第一滑动表面和第二滑动表面之间的相对长度。
根据一个示例性实施例，所述导管可以相对于彼此旋转360°。换句话说，不存在防止或限制第一导管和第二导管之间的旋转的突起或其它锁定特征。由此，可以应对任何旋转运动而不会导致所述导管的损坏。此外，简化了组装，因为在所述导管已经组装好之后也能够使这些导管相对于彼此旋转。
应分别相对于第一接合部和第二接合部的纵向轴线来观察第一滑动表面和第二滑动表面的倾斜度。然而，各个滑动表面的延伸不必是直的。它例如可以是弯曲的。在这种情况下，应考虑各个表面的弦(当在各个表面的最内侧部分和最外侧部分之间绘制该弦时)的倾角。第一滑动表面和第二滑动表面的延伸部应被视为所述接合部的旨在彼此面对并且能够相对于彼此移动的部分。这些部分可以很好地连接到相应导管的其它部分，而这些其它部分不是滑动表面的一部分。
根据一个示例性实施例，第一滑动表面的倾斜度为35°-80°，并且更优选为45°-70°。根据一个示例性实施例，第二滑动表面的倾斜度为35°-80°，并且更优选为45°-70°。具有在期望范围内的倾斜度的滑动表面已被证明是有益的，因为它们提供了期望的运动自由度，同时有效地密封了所述接头。
根据一个示例性实施例，第一滑动表面比第二滑动表面长。因此，根据该实施例，第二滑动表面旨在相对于第一滑动表面滑动。长度的差值越大，则可允许的角度倾斜越大，因为这样第二滑动表面可以滑动更长的距离。然而，可能的能够允许的长度差值还取决于其它设计约束，例如车辆上的可用空间以及为了形成合适的密封所需的空间。
根据一个示例性实施例，第一导管和第二导管是旋转对称的。旋转对称的导管提供了该导管系统的更容易的组装，因为不需要旋转对准。根据一个示例性实施例，在该导管系统中使用的所有用于将第一导管和第二导管彼此连接的部件都是旋转对称的。这也提供了简化的组装。
根据一个示例性实施例，第一滑动表面和第二滑动表面之间的倾斜度的差值小于5°。使第一滑动表面和第二滑动表面具有大致相同的倾斜角度是有益的，因为它们旨在彼此抵靠并形成紧密密封。如果第一滑动表面和第二滑动表面不是直的，则相应的点(即，不同表面的旨在彼此接触的点)处的角度应具有小于5°的倾斜度差值。然后应如上所述地测量倾斜度，即弯曲表面的弦的倾斜度。
根据一个示例性实施例，第一滑动表面和第二滑动表面的倾斜度是相同的。使第一滑动表面和第二滑动表面具有相同的倾斜角度(即它们是平行的)是有益的，因为它们旨在彼此抵靠并形成紧密密封。如果第一滑动表面和第二滑动表面不是直的，则在相应的点(即，不同表面的旨在彼此接触的点)处的角度应具有相同的倾斜度。然后应如上所述地测量倾斜度，即弯曲表面的弦的倾斜度。
根据一个示例性实施例，所述第一导管具有刚性特性，而所述第二导管具有柔性特性。本发明有利地用在以下导管系统中：其中，一个导管具有刚性特性，并且其中一个导管具有柔性特性。“刚性特性”的意思例如是硬质塑料或金属管。“柔性特性”的意思例如是柔性软管。
当刚性导管通过固定连接而连接到柔性导管时，在旋转方向和/或角方向上作用的力特别导致柔性导管的磨损。通过本发明，允许柔性导管相对于刚性导管在角方向和旋转方向上移动。由此，柔性导管受到较少的磨损并且降低了故障的风险。
根据一个示例性实施例，所述第一导管和所述第二导管都具有刚性特性。本发明还可以有利地用在以下导管系统中：其中，两个导管都具有刚性特性，例如硬质塑料或金属管。
根据一个示例性实施例，所述第一导管和所述第二导管都具有柔性特性。本发明还可以有利地用在以下导管系统中：其中，两个导管都具有柔性特性，例如柔性软管。
根据一个示例性实施例，所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的至少一个滑动表面具有弯曲形状。第一滑动表面和第二滑动表面二者中的至少一个滑动表面的弯曲形状是有益的，因为它允许第一导管和第二导管的更容易的相对角运动。
根据一个示例性实施例，所述第一滑动表面具有弯曲形状。当第一滑动表面弯曲时，第二滑动表面可以是弯曲的或直的，并且沿着第一滑动表面滑动。当第一滑动表面的长度大于第二滑动表面的长度时，这是可能的。
根据一个示例性实施例，所述第一滑动表面和所述第二滑动表面都是弯曲的。因此，根据该实施例，两个滑动表面都是弯曲的，并且，因为它们是旋转对称的，所以它们中的每一个都具有卵形截锥体(ovoid segment)的形状，例如球截锥体(spherical segment)。
根据一个示例性实施例，卵形截锥体形状的第一滑动表面的中心和卵形截锥体形状的第二滑动表面的中心是共同的。由此，第一滑动表面和第二滑动表面能够相对于彼此回转，由此提供第一导管和第二导管之间的期望的运动自由度。
根据一个示例性实施例，所述弹簧装置是如下之一：贝氏垫圈、波形垫圈、波纹管弹簧或螺旋弹簧。贝氏垫圈、波形垫圈、波纹管弹簧和螺旋弹簧是用于将第一滑动表面和第二滑动表面朝向彼此推动的合适的弹簧装置。
根据一个示例性实施例，在所述第一滑动表面和所述第二滑动表面之间设置有第一密封构件。通过在第一滑动表面和第二滑动表面之间提供第一密封构件，可以实现改进的流体密封。因此，根据该实施例，第一滑动表面和第二滑动表面不需要接触。相反，第一滑动表面和第二滑动表面二者中的一个滑动表面可以以如下方式连接到第一密封构件：即，所述一个滑动表面与第一密封构件之间的相对运动受到限制或被防止，并且该滑动表面和第一密封构件可以一起相对于所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的另一个滑动表面滑动。
根据一个示例性实施例，第一密封构件的摩擦系数等于或小于0.2，更优选等于或小于0.1。具有低摩擦系数的密封元件允许第一滑动表面和第二滑动表面之间的改进的相对运动，由此减少了第一导管和/或第二导管的磨损。
根据一个示例性实施例，润滑剂被提供给第一滑动表面、第一密封构件和第二滑动表面中的一个或多个。通过润滑剂进行润滑是一种替选方案，这为第一滑动表面和第二滑动表面之间的相对运动提供合适的低摩擦。
根据一个示例性实施例，所述第一密封构件是低摩擦垫圈，例如石墨垫圈。如果第一密封构件具有低摩擦系数，则是有利的。石墨具有低摩擦系数，同时它具有良好的密封性能，石墨无腐蚀性并且能够耐受高温。因此，石墨适合作为第一密封构件的材料。石墨垫圈可以例如以石墨涂覆的金属表面的形式被提供。
根据一个示例性实施例，所述第一密封构件允许旋转运动和角运动。由于第一滑动表面和第二滑动表面旨在能够相对于彼此旋转地和成角度地移动，所以如果第一密封构件也具有允许这种运动的设计，则是有利的。
根据一个示例性实施例，所述导管系统还包括第二密封构件。使用第二密封构件可以是有益的，以提供具有更进一步降低的泄漏风险的流体密封接头。
根据一个示例性实施例，第二密封构件的摩擦系数等于或小于0.2，更优选等于或小于0.1。具有低摩擦系数的密封元件允许第一导管和第二导管之间的改善的相对运动，由此减少了第一导管和/或第二导管的磨损。
根据一个示例性实施例，润滑剂被提供给第一和第二密封构件中的一个或多个以及可能抵靠着其滑动的任何表面。通过润滑剂进行润滑是一种替选方案，这为第二密封构件与可能抵靠着其滑动的任何表面之间的相对运动提供了合适的低摩擦。
根据一个示例性实施例，所述第二密封构件是石墨垫圈。石墨具有低摩擦系数，同时它具有良好的密封性能，石墨无腐蚀性并且能够耐受高温。因此石墨适合作为第二密封构件的材料。石墨垫圈可以例如以石墨涂覆的金属表面的形式被提供。
根据一个示例性实施例，所述第二密封构件允许旋转运动。如果仅允许旋转运动，则根据该示例性实施例的第二密封构件的位置就已经足够了。
根据一个示例性实施例，所述导管系统还包括锁定装置，该锁定装置用于将弹簧装置锁定在偏压构造中，在该偏压构造中，弹簧装置将第一滑动表面和第二滑动表面二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的另一个滑动表面。锁定装置可以用于将弹簧装置保持在偏压状态中，使得第一滑动表面和第二滑动表面被朝向彼此推动。可以使用的锁定装置的示例为弹性挡圈、铆钉、螺栓和焊接。
根据一个示例性实施例，所述锁定装置连接到第一接合部的凸缘部。由此，它们可以使弹簧装置保持被朝向第一滑动表面偏压。
根据一个示例性实施例，所述锁定装置是弹性挡圈。弹性挡圈是用于将弹簧装置保持在偏压状态的有益装置。
根据一个示例性实施例，该导管系统中的部件的顺序为第一滑动表面、第一密封构件、第二滑动表面、弹簧装置、第二密封构件和锁定装置。根据该示例性实施例，第一滑动表面和锁定装置可以保持静止，而第一密封构件、第二滑动表面、弹簧装置和第二密封构件可以一起相对于第一滑动表面和所述锁定装置移动。
根据一个示例性实施例，所述导管系统还包括导流构件，该导流构件至少部分地分别设置在第一导管和第二导管的第一接合部和第二接合部中。导流构件可以帮助例如朝向导管系统的中心线引导排气。这有助于进一步降低所述接头中的泄漏的风险。
根据一个示例性实施例，所述导流构件是偏转器。该偏转器被设计为短管，其开口端被定位在第一导管和第二导管的重叠部分中。
根据一个示例性实施例，该偏转器具有与第一导管的内径相同的外径。这样，从第一导管流出的气体必须进入该偏转器并在进入第二导管的途中穿过该偏转器。由于该偏转器设置在第一导管和第二导管的重叠部分处，所以气体将经过该偏转器内的接头。
根据一个示例性实施例，该偏转器是具有实心周壁的短管。因此，在本实施例中，在该偏转器的外周壁中没有开口或孔口。气体只能通过该偏转器的两端处的开口进入和离开该偏转器。
根据一个示例性实施例，该偏转器在其周壁中设置有一个或多个开口。该偏转器的周壁中的一个或多个开口可以改善流过该偏转器的气体的流动特性。
根据本发明的第二方面的车辆包括根据本发明的第一方面的导管系统。本发明的第一方面能够有利地应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。它例如也能够有利地用在船只、舰船和轿车以及工业发动机中。
根据本发明的第三方面，提供了一种组装导管系统的方法，该导管系统包括具有第一接合部的第一导管，其中，第一接合部包括第一滑动表面，所述第一滑动表面在第一导管的第一接合部处相对于第一导管的纵向轴线径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线具有20°-90°的倾斜度，所述方法包括：
-提供具有第二接合部的第二导管，其中，第二接合部包括第二滑动表面，所述第二滑动表面在第二导管的第二接合部处相对于第二导管的纵向轴线径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线具有20°-90°的倾斜度；
-布置第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面，使得该一个滑动表面指向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面；以及
-布置弹簧装置(20)，使得这些弹簧装置将第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面。
本发明的第三方面的优点很大程度上类似于本发明的第一方面的优点。例如，通过组装根据本发明的导管系统提供了一种导管系统，该导管系统降低了该导管系统的故障的风险，该导管系统能够维修和重复使用未损坏的部件，同时在任何故障之前提供降低的流体泄漏风险。
根据一个示例性实施例，所述方法还包括：在所述第一滑动表面和第二滑动表面之间提供第一密封构件。第一密封构件可以优选是在针对本发明的第一方面所提到的第一密封构件的任一个示例性实施例中描述的类型。它还可以提供与关于本发明的第一方面的每个示例性实施例描述的相同的功能和优点。
根据一个示例性实施例，所述方法还包括：提供用于将所述弹簧装置保持在偏压状态的锁定装置，在该偏压状态中，所述弹簧装置将所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的另一个滑动表面。所述锁定装置可以优选是在针对本发明的第一方面所提到的锁定装置的任一个示例性实施例中所述的类型。它还可以提供与关于本发明的第一方面的每个示例性实施例所述的相同的功能和优点。
根据本发明的第三方面的组装导管系统的方法可以用于组装根据本发明的第一方面的任一示例性实施例的管道系统。
在以下描述和从属权利要求中，公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1是设置有根据本发明的第一方面的导管系统的卡车的侧视图；
图2是根据本发明的第一方面的导管系统的分解侧视图；
图3a是处于对准位置的第一导管和第二导管之间的接头的截面图；
图3b是处于倾斜位置的第一导管和第二导管之间的接头的截面图；
图4是组装好的导管系统的透视图，其中，该导管系统的一部分被切除；并且
图5是组装好的导管系统的另一实施例的透视图，其中，该导管系统的一部分被切除。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图来更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1示意性地示出了卡车100，根据本发明的导管系统1可以用在该卡车100上。
在所示出的实施例中以及落入所附权利要求的范围内的其它未示出的实施例中，本发明适合用于具有在宽范围内的外径的导管。例如，它可以用于具有25.4mm至254mm外径的导管。在用于重型车辆的应用中，通常所述导管具有在76.2至127mm的范围内的外径。管壁的厚度通常在1至6mm的范围内。所述导管例如可以是ERW钢管、DOM钢管、挤出式铝管、铸造管、铝硅涂层钢管、不锈钢管或其它铁合金金属导管。
图2、图3a、图3b和图4更详细地示出了本发明的导管系统1的实施例，该导管系统1用于输送高温流体(例如来自发动机的排气)。导管系统1包括具有刚性特性的第一导管2。该第一导管具有第一接合部3。导管系统1还包括具有柔性特性的第二导管12。该第二导管具有第二接合部13。第一导管2和第二导管12适于通过第一接合部3和第二接合部13而彼此连接。
第一接合部3包括第一滑动表面4，该第一滑动表面4在第一接合部3处相对于第一导管2的纵向轴线A径向向外延伸。径向向外延伸的该滑动表面相对于所述纵向轴线A具有20°-90°的倾斜度。在所示出的实施例中，该倾斜度约为50°-60°。同样，第二接合部13包括第二滑动表面14。而且，该第二滑动表面在第二接合部13处相对于第二导管12的纵向轴线B径向向外延伸。该第二滑动表面相对于对应的纵向轴线B的倾斜度也在20°-90°的范围内。在所示出的实施例中，该倾斜度约为50°-60°。由于第一滑动表面和第二滑动表面旨在相对于彼此滑动，因此它们适合具有至少大致相同的倾斜度。因此，第一滑动表面4和第二滑动表面14之间的倾斜度的差值小于5°。
第一接合部3还包括轴向延伸部5和凸缘6。轴向延伸部5连接到第一滑动表面4的最外端7。轴向延伸部5的延伸大致与第一导管2的纵向轴线A平行。凸缘6连接到轴向延伸部5的离第一滑动表面4最远的端部9。凸缘6相对于第一导管2具有大致径向的延伸，并且从轴向延伸部7向内指向，即朝向第一导管2的纵向轴线A。第二接合部13还包括轴向延伸部15。该轴向延伸部连接到第二滑动表面14的最内端18。当导管系统1被组装好时，例如如图3a、图3b和图4中清楚可见，第一接合部3和第二接合部13各自的延伸部5、15彼此重叠。
如能够在图3a和图3b中最佳地看出的，在本实施例中，第一滑动表面4和第二滑动表面14具有弯曲形状，并且由于它们是旋转对称的，所以它们各自限定球截锥体。替选地，它们可以各自限定旋转对称的卵形截锥体。当滑动表面弯曲时，其倾斜角应被测量为在相应滑动表面4、14的最内端8、18和最外端7、17之间延伸的弦的倾角。
导管系统1还包括弹簧装置20，该弹簧装置20被布置成将第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的另一个滑动表面。弹簧装置20被设置在第一接合部3的轴向延伸部5与第二导管12的轴向延伸部15之间。在所示出的实施例中，第二滑动表面14被弹簧装置20推向第一滑动表面4。通过这种布置，第一滑动表面4和第二滑动表面14形成至少一部分密封，以防止流体从导管系统1逸出。
在所述第一滑动表面4和所述第二滑动表面14之间设置有低摩擦石墨垫圈形式的第一密封构件21。因此，在本实施例中，所述滑动表面彼此不接触。第一密封构件21相对于第二滑动表面14保持在恒定位置，并且被布置成能够相对于第一滑动表面4滑动。在所示出的实施例中，第一密封构件21通过第二滑动表面14的形状而相对于第二滑动表面14保持在恒定位置。如图中可见，该第一滑动表面具有保持部或支架，第一密封构件21被设置在该保持部或支架中。然而，还可以设想也通过其它方式将该密封构件相对于第二滑动表面14保持在恒定位置。例如，第一密封构件可以被焊接或粘合到第一滑动表面14。第一密封构件21的目的是密封所述接头，但也提供用于简化第二导管相对于第一导管的旋转运动和可倾斜运动的装置。
导管系统1还包括第二密封构件22。第二密封构件22被设置在所述弹簧装置20的与第一密封构件21相反的一侧上。第二密封构件22也是低摩擦石墨垫圈。第二密封构件22的目的是密封所述接头，但也提供用于简化第二导管相对于第一导管的旋转运动的装置。
还设置有锁定装置23，该锁定装置23用于将弹簧装置20锁定在偏压构造中，在该偏压构造中，弹簧装置20将第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的另一个滑动表面。在所示出的实施例中，锁定装置23是弹性挡圈(circlip)，即具有开口端的半柔性环，其能够围绕凸缘6卡合到位。
在弹簧装置20和第二密封构件22之间设置有第一平垫圈25。在第二密封构件22和锁定装置23之间设置有第二平垫圈26和第三平垫圈27。平垫圈25、26和27的目的在于帮助获得弹簧力的良好分布并且为第二密封构件22提供平坦的配合表面。虽然平垫圈被示出为适合获得这些功能，但当然也可以使用其它装置来实现这一点。
导管系统1还包括导流构件，例如偏转器24，其至少部分地分别设置在第一导管2和第二导管12的第一接合部3和第二接合部13中。因此，导流构件24被设置在第一导管2和第二导管12之间的接头处。偏转器24为由金属薄片构成的具有开口端的短管的形式。偏转器24具有与第一导管的内径基本相同的外径。因此，从第一导管流出的气体将进入导流构件24并被引导穿过导流构件24并进入第二导管中。由此减少了流体通过所述接头泄漏的风险。
如图3a和图3b中最佳地看出的，第一滑动表面4和第二滑动表面14在本实施例中具有弯曲形状，并且，即使第一滑动表面4和第二滑动表面14彼此不直接接触，第二滑动表面14能够借助于第一密封构件21沿着第一滑动表面4滑动。在图3a中，第一导管和第二导管彼此对齐，由此，第二滑动表面14相对于第一滑动表面4被居中定位。在图3b中，第二导管12相对于第一导管2倾斜若干度。第二滑动表面14的位于该图的上部中的部分已经抵靠第一滑动表面4向下滑动并且现在接近第一滑动表面4的所述部分的最内端8。因此，它已经移动得更靠近第一导管2的轴线A。同样，在该图的底部处，第二滑动表面14的一部分也向下滑动并且现在更接近第一滑动表面4的所述部分的最外端7。实际上，第二滑动表面14的最外端17与第一滑动表面的最外端7接触。因此，第一滑动表面已经移动得更远离第一导管2的轴线A。还如图3b中可见，第二导管12的上部现在邻接导流构件24。因此，当这些导管相对于彼此倾斜时，导流构件24阻止第一导管移动得太远。通过使用导流构件24作为止挡件，必须由弹簧装置20承受的力变小了。
第一导管和第二导管也能够相对于彼此旋转。第一滑动表面和第二滑动表面的卵形截锥体(例如球形截锥体)允许这种旋转而不向第二导管施加旋转运动。换句话说，当第一导管旋转时，第一密封构件21并且因此第二滑动表面14和第二导管12静止并在第一滑动表面4上滑动。相反，如果是第二导管旋转，则第一密封构件21也将在第一滑动表面上滑动，从而使第一导管保持在其先前位置中。
当应该组装导管系统1时，这些部件以图2中所示的顺序被彼此设置。因此，作为第一步骤，提供具有第一接合部3的第一导管2，该第一接合部3包括第一滑动表面4，该第一滑动表面4在第一导管2的第一接合部3处相对于第一导管2的纵向轴线A径向向外延伸并且相对于所述纵向轴线A具有20°-90°的倾斜度。之后，作为第二步骤，提供具有第二接合部13的第二导管12，该第二接合部13包括第二滑动表面14，该第二滑动表面14在第二接合部处相对于第二导管12的纵向轴线B径向向外延伸并且相对于所述纵向轴线B具有20°-90°的倾斜度。作为第三步骤，将第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的一个滑动表面布置成使得该一个滑动表面指向所述第一滑动表面4和第二滑动表面14中的另一个滑动表面。作为第四步骤，布置弹簧装置20以将第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面和第二滑动表面二者中的另一个滑动表面。该方法可以还包括：在所述第一滑动表面4和第二滑动表面14之间提供第一密封构件21，并且提供用于将所述弹簧装置20保持在偏压状态的锁定装置23，在该偏压状态中，所述弹簧装置20将所述第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面4和第二滑动表面14二者中的另一个滑动表面。该方法还可以包括提供第二密封构件22和至少一个平垫圈25、26、27。
包括第一部分30a和第二部分30b的固定工具30可以用于组装导管系统1。固定工具30的第一部分30a包括保持部31和三个细长的螺纹杆32(图中示出了其中两个杆32)。保持部31包括在中心布置的大孔，该大孔被设定尺寸而使得保持部31能够布置成环绕第一导管2，但同时不能使径向延伸的第一滑动表面4穿过。第二部分30b包括三个孔34(在图中示出了其中两个)，所述三个孔被设定尺寸以便能够分别接纳细长杆32之一。第二部分30b还包括在中心布置的大孔，该大孔被设定尺寸而使得第二部分30b能够布置成环绕第二导管12，但同时不能使径向延伸的第二滑动表面14穿过。该固定工具还包括三个翼形螺母33(图中示出了其中两个)，所述三个翼形螺母被设定尺寸以螺纹接合细长杆32。
为了组装该导管系统，将第一部分30a设置在第一导管上并将第二部分30b设置在第二导管上，并且，在组装中应包括的所有部件都以正确的顺序设置在该固定工具的第一部分30a和第二部分30b之间。这在图2中被清楚地示出。然后将细长杆32插入到第二部分30b的所述孔中，并且使翼形螺母33与杆32螺纹接合。通过拧紧翼形螺母33，弹簧装置20被压缩，并且第一滑动表面4和第二滑动表面14朝向彼此接近。当该弹簧装置的压缩足够大时，锁定装置23附接到凸缘6，并且由此以期望的轴向关系将所有部件彼此锁定。一旦完成这些，就可以将翼形螺母33从杆32上拧下，并且能够移除该固定工具。因此，当该导管系统处于使用中时，该固定工具不位于导管系统1处。图4示出了当固定工具30已经移除时的、组装好的导管系统。上面已经描述了特殊的固定工具。然而，也可以设想使用许多其它固定工具来压缩弹簧装置20并且允许将其锁定在偏压构造中，在该偏压构造中，弹簧装置20将第一滑动表面4和第二滑动表面14朝向彼此推动。
应当理解，本发明不限于上文所述并在图2至图4中示出的实施例；而是，本领域技术人员将会意识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。
例如，在所示出的实施例中，所述弹簧装置20是贝氏垫圈(Belleville washer)。然而，也可以设想使用其它类型的弹簧装置，例如波形垫圈、螺旋弹簧或波纹管弹簧。此外，锁定装置23已经被示出为弹性挡圈。然而，许多其它替选方案是可能的，例如铆钉、螺栓或焊接。而且，第一密封构件21和第二密封构件22已经被示出为石墨垫圈。然而，也可以设想任何其它类型的低摩擦密封构件，例如低摩擦材料涂覆的轴承或低摩擦金属垫圈。
图5中示出了本发明的另一实施例。本实施例具有与上文所示的第一实施例相同的许多特征，并且将不再详细描述类似的特征、功能和优点。而是，图5的实施例与图2至图4的实施例之间的主要区别在于：本实施例具有较少的部件。如图5中可见，第一滑动表面4和第二滑动表面14彼此邻接并且旨在抵靠着彼此滑动而没有使用第一密封构件。因此，在本实施例中，第二滑动表面14是直的，或者是卵形的(例如球截锥体)，具有与第一滑动表面4类似或相同的倾斜度。而且，弹簧装置20与凸缘6直接接触，并通过这种接触将弹簧装置20保持在其偏压状态。因此，针对第一实施例描述的第二密封构件、平垫圈和锁定装置在本实施例中是不必要的。此外，在本实施例中也不使用导流构件24。
可以利用上文针对第一实施例所描述的相同的固定工具32、并且通过以上文针对第一实施例所描述的正确顺序提供不同部件来组装本实施例。
应当理解，本发明也不限于上文所述并在图5中示出的实施例；而是，本领域技术人员将意识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。
Claims (15)
1.一种用于输送高温流体的导管系统(1)，所述高温流体例如是来自发动机的排气，所述导管系统(1)包括具有第一接合部(3)的第一导管(2)和具有第二接合部(13)的第二导管(12)，其中，所述第一导管(2)和所述第二导管(12)适于通过所述第一接合部(3)和第二接合部(13)彼此连接，其特征在于，所述第一接合部(3)包括第一滑动表面(4)，所述第一滑动表面(4)在所述第一导管(2)的所述第一接合部(3)处相对于所述第一导管(2)的纵向轴线(A)径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线(A)具有20°-90°的倾斜度，其中，所述第二接合部(13)包括第二滑动表面(14)，所述第二滑动表面在所述第二导管(12)的所述第二接合部(13)处相对于所述第二导管(12)的纵向轴线(B)径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线(B)具有20°-90°的倾斜度，并且其中，所述导管系统(1)还包括弹簧装置(20)，所述弹簧装置(20)被布置成将所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面，使得所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)形成至少一部分密封，以防止流体从所述导管系统(1)逸出。
2.根据权利要求1所述的导管系统，其中，所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)之间的倾斜度差值小于5°。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的导管系统，其中，所述第一导管(2)具有刚性特性，并且所述第二导管(12)具有柔性特性。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)中的至少一个具有弯曲形状。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，所述弹簧装置(20)是如下之一：贝氏垫圈、波形垫圈、波纹管弹簧或螺旋弹簧。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，在所述第一滑动表面(4)和所述第二滑动表面(14)之间设置有第一密封构件(21)。
7.根据权利要求6所述的导管系统，其中，所述第一密封构件(21)是低摩擦垫圈，例如石墨垫圈。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，所述导管系统(1)还包括第二密封构件(22)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，所述导管系统(1)还包括锁定装置(23)，所述锁定装置(23)用于将所述弹簧装置(20)锁定在偏压构造中，在所述偏压构造中，所述弹簧装置将所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面。
10.根据权利要求9所述的导管系统，其中，所述锁定装置(23)是弹性挡圈。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统，其中，所述导管系统(1)还包括导流构件(24)，所述导流构件(24)至少部分地分别设置在所述第一导管(2)和第二导管(12)的所述第一接合部(3)和第二接合部(13)中。
12.一种车辆，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的导管系统(1)。
13.一种组装导管系统(1)的方法，所述导管系统(1)包括具有第一接合部(3)的第一导管(2)，其中，所述第一接合部(3)包括第一滑动表面(4)，所述第一滑动表面(4)在所述第一导管(2)的所述第一接合部(3)处相对于所述第一导管(2)的纵向轴线(A)径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线(A)具有20°-90°的倾斜度，所述方法的特征在于以下步骤：
-提供具有第二接合部(13)的第二导管(12)，其中，所述第二接合部(13)包括第二滑动表面(14)，所述第二滑动表面在所述第二导管(12)的所述第二接合部(13)处相对于所述第二导管(12)的纵向轴线(B)径向向外延伸，并且相对于所述纵向轴线(B)具有20°-90°的倾斜度；
-将所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面布置成使得所述一个滑动表面指向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面；以及
-布置弹簧装置(20)，使得这些弹簧装置将所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括在所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)之间提供第一密封构件(21)。
15.根据权利要求13和14中的任一项所述的方法，所述方法还包括提供锁定装置(23)，所述锁定装置(23)用于将所述弹簧装置(20)保持在偏压状态中，在所述偏压状态中，所述弹簧装置(20)将所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的一个滑动表面推向所述第一滑动表面(4)和第二滑动表面(14)二者中的另一个滑动表面。
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