CN109848596B - 一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，所述的废气再循环阀阀芯包括阀杆，沿阀杆的轴向间隔设置的两个阀片，其特征在于：所述的焊接方法包括以下步骤：S1、任意选取一个阀片作为基准阀片与阀杆焊接固定；S2、将基准阀片与所对应的阀孔相配合；S3、将全部的活动的阀片分别静置于各自对应的阀孔上；S4、将任一活动的阀片沿阀杆的轴向移动一个单位矫正长度；S5、将所述的阀片与阀杆焊接固定；S6、重复步骤S4和S5直至全部活动的阀片均分别与阀杆焊接固定。本发明提供一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其制备得到的阀芯精度高，从而使得阀芯与阀体的阀孔相配合的气密性好。

Description

一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法

技术领域

本发明涉及阀门的技术领域，具体地是一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法。

背景技术

废气再循环阀的阀芯包括一个阀杆和至少两个阀片，尤其是一个阀杆上设置两个间隔的阀片较为常见。其工作过程中通过阀杆的轴向移动带动两个阀片同步启闭各自的阀孔。而对于废气再循环阀而言，其阀片与阀孔的气密性要求较高，因此两个阀片之间的相对位置精度要求也较高，即需要保证两个阀片同步启闭。而在实际装配加工时由于阀片与阀杆之间通过焊接固定，因此阀片在焊接后会存在变形，虽然这一变形量较小，仅存在十到数十微米的误差，但是这就直接影响到了废气再循环阀的气密性的优劣，而气密性对于废气再循环阀而言是至关重要的核心技术指标。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其制备得到的阀芯精度高，从而使得阀芯与阀体的阀孔相配合的气密性好。

为此，本发明的一个目的在于提出一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，所述的废气再循环阀阀芯包括阀杆，沿阀杆的轴向间隔设置的至少两个阀片，其特征在于：所述的焊接方法包括以下步骤：

S1、任意选取一个阀片作为基准阀片与阀杆焊接固定；

S2、将基准阀片与所对应的阀孔相配合；

S3、将除基准阀片以外全部的活动的阀片分别静置于各自对应的阀孔上；

S4、将任一活动的阀片沿阀杆的轴向相对于阀杆移动一个单位矫正长度，且所述阀片的移动方向与所述阀片焊接时的变形方向相反；

S5、将所述的阀片与阀杆焊接固定；

S6、重复步骤S4和S5直至全部活动的阀片均分别与阀杆焊接固定。通过先一步的设置单位矫正长度，从而弥补阀片焊接过程产生的变形，由此使得阀片最终定型后的尺寸精度和位置精度高。

根据本发明的一个示例，所述的步骤S4是指所述阀片的变形方向沿竖直方向朝上，且所述的阀杆沿竖直方向朝上移动一个单位矫正长度。通过阀杆的调节实现阀杆上焊接固定的阀片与未焊接固定的阀片之间形成相对位移，从而达到阀片之间位置矫正的效果，即两个阀片之间先移动一个单位矫正长度，然后利用阀片焊接产生的形变抵消这一移动的矫正长度，最终使得两个阀片焊接固定后的相对位置精度高。

根据本发明的一个示例，所述阀杆的下方设有升降机构，所述升降机构的活动端与阀杆的下端面抵靠，用于带动阀杆沿竖直方向升降，所述阀杆的上方设有位移传感器，用于检测阀杆沿竖直方向的位移值。

根据本发明的一个示例，所述的阀片为两个。

根据本发明的一个示例，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、将活动的阀片从上往下套于阀杆上，且所述阀片在自身重力作用下搁置于所对应的阀孔上；

S32、所述阀片的上方设有预紧件，所述预紧件与阀片的上端面相抵靠，以使得所述阀片从上往下压紧于相配合的阀孔上。通过预紧件可以避免阀片随着阀杆之间的摩擦力而发生偏移。

根据本发明的一个示例，所述的预紧件为圆筒状结构，所述预紧件内设有沿竖直方向贯通预紧件的中心通道。

根据本发明的一个示例，步骤S2和步骤S3中的阀孔是指阀体内与阀片相配合的阀孔，其中步骤S2包括以下步骤：

S21a、将阀杆置于所对应的阀体内；

S22a、移动阀杆以使得阀杆上的基准阀片与阀体内所对应的阀孔相配合。对于部分型号的废气再循环阀，其阀体内的安装空间满足的情况下可以使得阀芯直接在阀体内进行加工制备和安装，从而省去了阀芯与阀体之间再装配的工序，即直接在阀体上对阀芯的阀杆和阀片进行焊接加工。

根据本发明的一个示例，步骤S2和步骤S3中的阀孔是指焊接工装上的阀孔，其中步骤S2包括以下步骤：

S21b、将阀杆置于所对应的焊接工装上；

S22b、调节阀杆以使得阀杆上的基准阀片与焊接工装上所对应的阀孔相配合。

根据本发明的一个示例，所述焊接工装上位于各阀孔所在的部分沿竖直方向高度可调，且步骤S4是指所述阀片的变形方向沿竖直方向朝上，且所述的阀孔连同阀孔上搁置的阀片沿竖直方向朝下移动一个单位矫正长度。通过焊接工作的上下可调从而实现对应阀片的上下位置可调，从而实现活动阀片在焊接之前相对于焊接固定的基准阀片进行一个单位矫正长度的调节，从而提高阀片焊接后的相对位置精度。

根据本发明的一个示例，所述的单位矫正长度等于N个相同的阀片分别与阀杆焊接后沿阀杆的轴向变形量D的均值，其中的N为大于5的整数。通过多次数据的采样从而可以得到精确的单位矫正长度数据。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：阀片在焊接之前通过人为的进行误差补偿，因此可以使得焊接后的相邻两个阀片之间的位置尺寸精度高，因此两个阀片同步启闭过程中的气密性好。

附图说明

图1是本发明处于步骤S3的结构示意图。

图2是本发明处于步骤S4的结构示意图。

图3是本发明处于步骤S5焊接过程的结构示意图。

图4是本发明在步骤S5焊接完成后的结构示意图。

图5为图4中“A”区域的局部放大示意图。

图6为本发明在阀体中直接完成焊接后的装配示意图。

图7是本发明中的废气再循环阀阀芯置于焊接工装上加工的结构示意图。

其中，1、阀杆，2、阀片，2a、基准阀片，3、升降机构，4、位移传感器，5、预紧件， 6、阀体，7、焊接工装；

其中D是指阀片与阀杆焊接后沿阀杆的轴向的变形量。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的焊接方法。

本发明申请中的废气再循环阀阀芯包括阀杆1，沿阀杆1的轴向间隔设置的至少两个阀片2。如图1所示，所述的阀杆1呈竖直方向设置，且阀杆1上优选两个阀片。

本发明提供一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，主要针对多个阀片2均焊接在同一根阀杆1上的情况。其设计的核心思路在于通过提前计算阀片2在焊接过程中的轴向形变量，从而在第一个阀片2与阀杆1焊接固定后通过移动阀杆1使得第二个阀片2与阀杆1之间相对移动用于补偿第二阀片2焊接过程的变形量D，即使得第二个阀片2在焊接过程中的变形量D的轴向数值等于阀杆1与所述阀片2之间相对位移量，文中对于此相对位移量定义为单位矫正长度，由此通过单位矫正长度补偿阀片2的变形量D，使得最终阀杆1上两个阀片2之间的间距精确。

实施例一：

如图1-4所示，各阀片与阀杆之间的焊接方法包括以下步骤：

S1、选取下层的阀片2作为基准阀片2a与阀杆1焊接固定；

S2、将基准阀片2a与焊接工装7上所对应的阀孔相配合；

S3、与此同时位于基准阀片2a上方活动的阀片2在自身重力作用下搁置于焊接工装7 上所对应的阀孔上；

S4、将所述的阀杆1沿竖直方向朝上移动一个单位矫正长度，且所述阀片2的变形方向沿竖直方向朝上；

S5、将所述的阀片2与阀杆1焊接固定；

实施例二：

其基本步骤与实施例一相同，区别在于：步骤S2和S3中的阀孔可以直接是阀体6上阀孔，即对于部分安装空间允许的阀，无需在焊接工装7上完成阀杆1和阀片2的焊接后再装配至阀体6内，可以在阀体上直接焊接。即步骤S2、将基准阀片2a与阀体6上所对应的阀孔相配合；S3、与此同时位于基准阀片2a上方活动的阀片2在自身重力作用下搁置于阀体6上所对应的阀孔上。在阀体6上直接焊接操作的优点在于节省装配工序，提高效率，缺点在于局限性大只能适用于部分阀，而且焊接过程中阀体的其他零部件会造成干扰，因此不利于焊接过程的便利性。

实施例三：

其基本步骤与实施例一相同，区别在于：步骤S4的目的在于使得上层活动的第二个阀片2在焊接之前与阀杆1进行相对移动，从而利用二者的相对移动，使得阀片2相对于阀杆1移动一个单位矫正长度用于补偿阀片2自身焊接过程中造成的变形。故此如图7所示，焊接工装7上位于上层活动阀片2所对应的阀孔所在部分可以沿竖直方向高度可调，由此通过焊接工装7的上下可调带动阀孔上的阀片2上下可调，用于替代阀杆1的升降。具体地，所述的步骤S4、通过焊接工装7带动焊接工装7上搁置的阀片2沿竖直方向朝下移动一个单位矫正长度，且所述阀片2的变形方向沿竖直方向朝上。所述焊接工装7上位于此上层阀片所对应的区域上下可调可以采用驱动器带动活动板升降的方式实现，置于所述的驱动器采用液压、气动还是机械式均是较为常规的驱动方式，在此就不一一赘述。

实施例四：

其基本步骤与实施例一相同，区别在于：步骤S4中的阀杆1沿竖直方向朝上移动一个单位矫正长度，具体地是指所述阀杆1的下方设有升降机构3，所述升降机构3的活动端与阀杆1的下端面抵靠，用于带动阀杆1沿竖直方向升降，所述阀杆1的上方设有位移传感器4，用于检测阀杆1沿竖直方向的位移值。

作为优选，所述升降机构3可以采用液压升降机、气动升降机、电机驱动的螺杆升降机等。升降机构3的活动块与阀杆1的下端抵靠，用于托举阀杆1升降，当然，升降机构 3的活动块也可以采用夹紧等方式与阀杆1的下端可拆式固定，只要不损伤阀杆，此固定方式可以采用常规的多种固定方式。

实施例五：

如图2所示，其基本步骤与实施例一相同，区别在于：上层的阀片2上方设有压紧件5，通过压紧件5可以避免阀杆1移动的过程中带动上层的阀片2移动，从而导致阀片2 与阀孔错位。即所述的压紧件5起到预紧定位作用。

具体地，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、将活动的阀片2从上往下套于阀杆1上，且所述阀片2在自身重力作用下搁置于所对应的阀孔上；

S32、所述阀片2的上方设有预紧件5，所述预紧件5与阀片2的上端面相抵靠，以使得所述阀片2从上往下压紧于相配合的阀孔上。

作为优选，如图2、图3、图7所示，所述的预紧件5为筒状结构，所述预紧件5内设有沿竖直方向贯通预紧件5的中心通道，用于供位移传感器4穿过至阀杆1的上端所在位置，另外也用于供焊接头深入至上层阀片2与阀杆之间的焊接区域，从而完成焊接。

实施例六：

其基本步骤与实施例一相同，区别在于：所述的单位矫正长度的取值，是先选取至少 5个相同的阀片2，然后将各阀片分别与同一个或多个相同的阀杆1焊接后，然后计算各阀片2沿阀杆1轴向的变形量D，最后将全部的变形量D取均值，由此得到此型号阀片与此型号阀杆1进行焊接所对应的单位矫正长度。

作为优选，阀片和阀杆1焊接与焊料、焊接温度等各项外部因素均有所相关，因此可以通过多次的实验检测得到多种环境因素下各类阀片与不同的阀杆之间焊接的单位矫正长度，由此形成对应表。当然此项工作在于使得精度的进一步提高，其可以通过有限次的实验得到相应的数据，因此不在文中对于一一罗列。

另外单位矫正长度的数据也并非必然采用均值数据，其可以通过多种数据采集公式得到。

以阀片数量为两个为例，本发明申请的工作原理：

首先，将第一个阀片2套于阀杆1上，然后将第一个阀片2与阀杆1焊接固定，由此使得这一焊接固定的阀片2作为基准阀片2a，然后将阀杆连同阀杆1上焊接固定的基准阀片2a置于焊接工装7上，并且使得基准阀片2a与焊接工装7上对应的阀孔相配合，然后将另一个活动的阀片2从上往下套于阀杆1上，所述阀片2在自身重量的作用下下行至与焊接工装7上相对应的阀孔配合，再从上往下套入预紧件5，通过预紧件5压紧阀片2，随后升降机构3带动阀杆1沿竖直方向朝上移动，并且通过位移传感器4精确计算阀杆1 的位移值为一个单位矫正长度，然后焊接头8经预紧件5上的中心通道伸入至阀片2与阀杆1之间的焊接区域，以使得阀片2与阀杆的焊接，最后撤去预紧件5，从而完成废气再循环阀阀芯的焊接工序。上述过程中需要保持基准阀片2a与另一个阀片2的变形方向均朝上。即如图所示，所示阀片2呈碗形结构，所述阀片2的开口方向均沿竖直方向朝上。

值得一提地是，当阀片2数量为三个及三个以上时可以将各阀片2预先置于焊接工装 7上各自对应的阀孔上，然后再阀杆1带动基准阀片2置于焊接工装7上时使得阀杆1依序穿入各个阀片2。当然，在阀片2数量过多而导致阀杆1与基准阀片2a不好安装时也可以将全部阀片2先置于焊接工装7上各自对应的阀孔上，然后选取一个阀片作为基准阀片 2a，使得基准阀片与阀杆焊接固定。本发明的核心在于多个阀片中第二个阀片的焊接方法，因此对于第一个阀片即基准阀片2a的焊接过程具体可以根据实际情况调节工序顺序。即步骤S1、S2、S3的顺序可以依据实际需求进行调换。

这里需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (5)

1.一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，所述的废气再循环阀阀芯包括阀杆（1），沿阀杆（1）的轴向间隔设置的至少两个阀片，其特征在于：所述的焊接方法包括以下步骤：

S1、任意选取一个阀片作为基准阀片（2a）与阀杆（1）焊接固定；

S2、将阀杆（1）置于所对应的焊接工装（7）上；调节阀杆（1）以使得阀杆（1）上的基准阀片（2a）与焊接工装（7）上所对应的阀孔相配合；

S3、将除基准阀片（2a）以外全部的活动的阀片分别静置于各自对应的焊接工装（7）上的阀孔上；

S4、将任一活动的阀片沿阀杆（1）的轴向相对于阀杆（1）移动一个单位矫正长度，且所述活动的阀片的移动方向与所述活动的阀片焊接时的变形方向相反；此步骤具体是指所述活动的阀片的变形方向沿竖直方向朝上，且所述的阀杆（1）沿竖直方向朝上移动一个单位矫正长度；所述阀杆（1）的下方设有升降机构（3），所述升降机构（3）的活动端与阀杆（1）的下端面抵靠，用于带动阀杆（1）沿竖直方向升降，所述阀杆（1）的上方设有位移传感器（4），用于检测阀杆（1）沿竖直方向的位移值；

S5、将所述的活动的阀片与阀杆（1）焊接固定；

S6、重复步骤S4和S5直至全部活动的阀片均分别与阀杆（1）焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其特征在于：所述阀杆（1）上的阀片为两个。

3.根据权利要求2所述的一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其特征在于：步骤S3包括以下步骤：

S31、将活动的阀片从上往下套于阀杆（1）上，且所述活动的阀片在自身重力作用下搁置于所对应的阀孔上；

S32、最上层的阀片的上方设有预紧件（5），所述预紧件（5）与最上层的阀片的上端面相抵靠，以使得所述最上层的阀片从上往下压紧于相配合的阀孔上。

4.根据权利要求3所述的一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其特征在于：所述的预紧件（5）为圆筒状结构，所述预紧件（5）内设有沿竖直方向贯通预紧件（5）的中心通道。

5.根据权利要求1所述的一种专用于废气再循环阀阀芯的焊接方法，其特征在于：所述的单位矫正长度等于至少5个相同的阀片分别与阀杆（1）焊接后沿阀杆（1）的轴向变形量D的均值。

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