CN103147881A - 用于egr的力锁合偏心凸轮传动机构 - Google Patents

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酒建刚
杨卫平
王艳萍
翟平
雷军
杨艳珺
李志丹
郭延超
刘泉
李金广
白崇慧
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Abstract

用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，包括：电机齿轮轴、中间齿轮轴、扭簧安装轴、凸轮回转轴、电机齿轮、中间大齿轮、中间小齿轮、终端齿轮、回位弹簧、气体密封圈、导向铜套、阀杆、阀体、进气口、出气口、弹簧座、开口挡圈、顶帽、偏心凸轮、扭转弹簧；电机齿轮安装在电机齿轮轴上，中间大齿轮和中间小齿轮合为一体安装在中间齿轮轴上，终端齿轮和偏心凸轮合为一体安装在凸轮回转轴上，扭转弹簧安装在扭簧安装轴上，一端和偏心凸轮接触，另一端与固定壁接触。本方案消除了空行程与应力冲击。采用偏心圆柱作为偏心凸轮，通过配置不同的凸轮机构来改变阀杆最大行程，提高EGR阀的适用范围，避免设计过多系列EGR阀。

Description

用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构
技术领域： 
本发明属于内燃机领域，涉及一种用于内燃机排放控制的机构，尤其涉及一种用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构。
 背景技术： 
众所周知，废气再循环（EGR）作为一种成本低、对内燃机本身改动小、能有效降低NOx的排放控制措施，已经被越来越广泛的应用在内燃机排放控制领域。电动EGR阀一般通过内燃机的内部传动机构，将电机的旋转运动转换为阀杆的往复直线运动。通常以电机带动的齿轮作为动力源，采用中间齿轮减速并改变传动力矩，通过终端齿轮机构将驱动力传递给阀杆来推动阀芯的开启。
目前国内通常采用带有部分轮齿的槽凸轮机构作为终端齿轮机构，即在偏心轮上开设滑槽，槽内设置可滑动的轴承，通过连接杆或连接弯板将轴承与阀杆连接，通过轴承在划槽内的运动来实现阀杆的往复直线运动。这种形锁合的方式由于设计限制和制造误差，使得轴承与划槽之间往往是一种缝隙配合，终端齿轮机构转过一定的角度才能消除缝隙驱动轴承运动，这对于通过角度反馈来计算阀杆位移的电子控制系统来说，便产生了一段空行程，无法获知阀杆的真实位移，导致不能精确控制阀杆开启位置，同时也产生一定的应力冲击。 
 发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，消除空行程与应力冲击，实现凸轮机构拆装方便，通过配置不同的凸轮机构来改变阀杆的最大行程，进而提高EGR阀的适用范围，避免设计过多系列的EGR阀。
本发明的技术方案是：用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，包括：电机齿轮轴、中间齿轮轴、扭簧安装轴、凸轮回转轴、电机齿轮、中间大齿轮、中间小齿轮、终端齿轮、回位弹簧、气体密封圈、导向铜套、阀杆、阀体、进气口、出气口、弹簧座、开口挡圈、顶帽、偏心凸轮、扭转弹簧；电机齿轮安装在电机齿轮轴上，中间大齿轮和中间小齿轮合为一体安装在中间齿轮轴上，终端齿轮和偏心凸轮合为一体安装在凸轮回转轴上，扭转弹簧安装在扭簧安装轴上，一端和偏心凸轮接触，另一端与固定块接触，阀杆通过顶帽与偏心凸轮接触。 
阀杆的头部安装有顶帽，阀体上设置进气口和出气口，废气进气口与阀杆底部适配，阀体内设置导向铜套、气体密封圈、回位弹簧。 
回位弹簧的一端与阀体接触，另一端通过弹簧座预紧，开口挡圈安装在阀杆的沟槽处并压紧弹簧座。 
本发明采用上述技术方案后可达到如下的有益效果：本发明通过配置扭转弹簧使偏心凸轮在运动过程中始终保持与阀杆顶帽接触，这种力锁合的方案消除了空行程与应力冲击。采用简单的偏心圆柱作为偏心凸轮，制造成本低，拆装方便，通过配置不同的凸轮机构来改变阀杆的最大行程，进而提高EGR阀的适用范围，避免设计过多系列的EGR阀。 
  
附图说明：
图1为本发明用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构的三维轮廓结构示意图。
图2为本发明用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构的结构示意图。 
  
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1-2所示，用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，包括：电机齿轮轴A、中间齿轮轴B、扭簧安装轴C、凸轮回转轴D、电机齿轮1、中间大齿轮2、中间小齿轮3、终端齿轮4、回位弹簧5、气体密封圈6、导向铜套7、阀杆8、阀体9、进气口10、出气口11、弹簧座12、开口挡圈13、顶帽14、偏心凸轮15、扭转弹簧16。
电机齿轮1安装在电机齿轮轴A上，中间大齿轮2和中间小齿轮3合为一体安装在中间齿轮轴B上，终端齿轮4和偏心凸轮15合为一体安装在凸轮回转轴D上。 
扭转弹簧16安装在扭簧安装轴C上，扭转弹簧16的一端和偏心凸轮15接触，另一端在与固定块17接触。 
顶帽14安装在阀杆8的头部，阀体9上设置进气口10和出气口11，废气进气口10与阀杆8底部适配，阀体9内设置导向铜套7、气体密封圈6、回位弹簧5。 
阀杆8穿过导向铜套7、气体密封圈6、回位弹簧5、弹簧座12、开口挡圈13并通过顶帽14与偏心凸轮15接触。 
回位弹簧5的一端与阀体9接触，另一端通过弹簧座12预紧，开口挡圈13安装在阀杆8的沟槽处并压紧弹簧座12。 
中间小齿轮3和中间大齿轮2采用同轴一体化设计方案，偏心凸轮15和终端齿轮4采用同轴一体化设计方案，材料均采用不锈钢基粉末冶金。阀杆8导路中心线与偏心凸轮15回转轴心之间偏移一段距离H=3±0.2mm。 
初始安装时，扭转弹簧16有一定的预紧力，偏心凸轮15底部与顶帽14顶部有一定的缝隙，通过扭转弹簧16的预紧力实现偏心凸轮15逆时针偏转与顶帽14接触。扭转弹簧16扭矩较小，并不能克服回位弹簧5的预紧力使阀杆8向下运动，偏心凸轮15在运动过程中始终保持与顶帽14接触，通过扭转弹簧16的回复力实现力锁合，消除了空行程与应力冲击。 
本方案中采用简单的偏心圆柱作为偏心凸轮15，电机工作时逆时针运转，通过中间大齿轮2和中间小齿轮3将运动传递给终端齿轮4，即可实现偏心凸轮15逆时针运转，偏心凸轮15通过顶帽14驱动阀杆8向下移动，从而打开进气口10。 
在导向铜套7上面的阀体9沉孔内设置气体密封圈6，接着设置回位弹簧5，回位弹簧5上部设置弹簧座12和开口挡圈13，初始安装时回位弹簧5具有一定的预紧力，电机断电后通过回位弹簧5的回复力实现阀杆8的自动复位，即进气口10关闭。 
  

Claims (3)

1.用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，包括：电机齿轮轴（A）、中间齿轮轴（B）、扭簧安装轴（C）、凸轮回转轴（D）、电机齿轮（1）、中间大齿轮（2）、中间小齿轮（3）、终端齿轮（4）、回位弹簧（5）、气体密封圈（6）、导向铜套（7）、阀杆（8）、阀体（9）、进气口（10）、出气口（11）、弹簧座（12）、开口挡圈（13）、顶帽（14）、偏心凸轮（15）、扭转弹簧（16）；其特征在于：电机齿轮（1）安装在电机齿轮轴（A）上，中间大齿轮（2）和中间小齿轮（3）合为一体安装在中间齿轮轴（B）上，终端齿轮（4）和偏心凸轮（15）合为一体安装在凸轮回转轴（D）上，扭转弹簧（16）安装在扭簧安装轴（C）上，一端和偏心凸轮（15）接触，另一端与固定块（17）接触，阀杆（8）通过顶帽（14）与偏心凸轮（15）接触。
2.根据权利要求1所述的用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，其特征在于：阀杆（8）的头部安装有顶帽（14），阀体（9）上设置进气口（10）和出气口（11），废气进气口（10）与阀杆（8）底部适配，阀体（9）内设置导向铜套（7）、气体密封圈（6）、回位弹簧（5）。
3.根据权利要求2所述的用于EGR的力锁合偏心凸轮传动机构，其特征在于：回位弹簧（5）的一端与阀体（9）接触，另一端通过弹簧座（12）预紧，开口挡圈（13）安装在阀杆（8）的沟槽处并压紧弹簧座（12）。
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