CN110242775A - 排气阀门 - Google Patents

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CN110242775A CN201910666656.XA CN201910666656A CN110242775A CN 110242775 A CN110242775 A CN 110242775A CN 201910666656 A CN201910666656 A CN 201910666656A CN 110242775 A CN110242775 A CN 110242775A
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张鹏飞
魏涛
周帅利
印仁军
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Shanghai Tenneco Exhaust System Co Ltd
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Shanghai Tenneco Exhaust System Co Ltd
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
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    • F16K15/03—Check valves with guided rigid valve members with a hinged closure member or with a pivoted closure member
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Abstract

一种排气阀门，其包括管道、安装在所述管道中的阀片、能够与所述阀片一起转动的凸轮、与所述凸轮相配合的支座以及用以支撑所述支座的弹性件；所述凸轮与所述支座设有相互配合的楔形结构，所述楔形结构包括设置在所述凸轮上的第一斜面以及设置在所述支座上的第二斜面；所述阀片能够在闭合位置与打开位置之间转动，其中当所述阀片位于所述闭合位置时，所述第一斜面与所述第二斜面分离；当所述阀片位于所述打开位置时，所述支座压缩所述弹性件，所述第一斜面与所述第二斜面相互抵接。相较于现有技术，本发明通过楔形结构实现凸轮与支座的相互配合，简化了结构。

Description

排气阀门
技术领域
本发明涉及一种排气阀门，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
目前排气系统声学开发过程中，由于发动机功率提升及轻量化的要求，留给消声器的体积越来越小。为了解决低转速阶次和总声压级声学问题，被动阀门的使用率日益增加。目前市场上成熟的排气阀门多是利用弹簧的平衡原理来设计。随着发动机转速上升，气流和压力增大，阀门挡片挤压扭簧，随之打开；在转速降低后，阀门随之关闭。然而，现有技术中的排气阀门，随着阀门开启角度的增大，扭簧反作用力越来越大，因此阀门开启角度有限，排气系统背压增加明显；另外，在转速降低时，如怠速或低转速加减速时，阀门的边缘很容易在恢复时敲击管道的壁面，容易产生异响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单的排气阀门。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种排气阀门，其包括管道、安装在所述管道中的阀片、能够与所述阀片一起转动的凸轮、与所述凸轮相配合的支座以及用以支撑所述支座的弹性件；所述凸轮与所述支座设有相互配合的楔形结构，所述楔形结构包括设置在所述凸轮上的第一斜面以及设置在所述支座上的第二斜面；所述阀片能够在闭合位置与打开位置之间转动，其中当所述阀片位于所述闭合位置时，所述第一斜面与所述第二斜面分离；当所述阀片位于所述打开位置时，所述支座压缩所述弹性件，所述第一斜面与所述第二斜面相互抵接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气阀门设有与所述阀片相固定的连接杆，所述凸轮固定在所述连接杆上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述弹性件为弹簧；所述排气阀门设有底座，所述弹簧安装在所述支座与所述底座之间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气阀门设有与所述支座相连的限位轴，所述弹簧套接在所述限位轴上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述限位轴能够相对于所述底座运动。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述底座设有让所述限位轴穿过的开孔，所述限位轴与所述开孔间隙配合。
作为本发明进一步改进的技术方案，当所述阀片位于所述闭合位置时，所述阀片垂直于气流方向；当所述阀片位于所述打开位置时，所述阀片旋转90度至平行于所述气流方向。
作为本发明进一步改进的技术方案，当所述阀片位于所述打开位置时，所述第二斜面与所述阀片的夹角小于45度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述阀片与所述管道间隙配合。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气阀门设有套接在所述连接杆的两端的套筒部。
相较于现有技术，本发明通过楔形结构实现凸轮与支座的相互配合，简化了结构。
附图说明
图1是本发明排气阀门的立体透视图，其中阀片位于闭合位置。
图2是去除图1中管道后的侧视图。
图3是本发明排气阀门的立体透视图，其中阀片位于打开位置。
图4是去除图3中管道后的侧视图。
具体实施方式
请参图1至图4所示，本发明揭示了一种排气阀门100，其包括管道1、安装在所述管道1中的阀片2、能够与所述阀片2一起转动的凸轮3、与所述凸轮3相配合的支座4以及用以支撑所述支座4的弹性件5。所述阀片2与所述管道1间隙配合，即阀片2的直径小于管道1的直径。如此设置，在阀片2的回复过程中，阀片2不会和管道1任何部位接触，解决了排气阀门100撞击异响的问题。
具体地，所述排气阀门100设有与所述阀片2相固定的连接杆21，所述凸轮3固定在所述连接杆21上。在本发明图示的实施方式中，所述凸轮3固定在所述连接杆21的一端。为了更平稳地实现连接杆21的旋转，所述排气阀门100还设有套接在所述连接杆21的两端的套筒部22。
所述凸轮3与所述支座4设有相互配合的楔形结构8。所述楔形结构8包括设置在所述凸轮3上的第一斜面81以及设置在所述支座4上的第二斜面82。在本发明图示的实施方式中，所述凸轮3为异形凸轮，即其在不同部位的受力均不相等。
在本发明图示的实施方式中，所述弹性件5为弹簧；所述排气阀门100设有底座6，所述弹簧安装在所述支座4与所述底座6之间。所述排气阀门100设有与所述支座4相连的限位轴7，所述弹簧套接在所述限位轴7上。所述限位轴7能够相对于所述底座6上下运动。所述底座6设有让所述限位轴7穿过的开孔(未图示)，所述限位轴7与所述开孔间隙配合，以避免弹簧在压缩时出现周向弯曲。
所述阀片2能够在闭合位置与打开位置之间转动，其中当所述阀片2位于所述闭合位置时，所述第一斜面81与所述第二斜面82分离。此时，凸轮3和支座4在弹性件5的作用下保持平衡，阀片2位于中间竖直位置。在所述阀片2的闭合位置，如果后续有气流进入，所述阀片2垂直于气流方向A。
当一定压力的气流通过时，阀片2受到压力会随之转动，即阀片2从闭合位置向打开位置转动。当所述阀片2位于最大打开位置时，所述支座4沿着竖直方向压缩所述弹性件5，所述第一斜面81与所述第二斜面82相互抵接；此时，所述阀片旋转90度至平行于所述气流方向A。请参图4所示，当所述阀片2位于打开位置时，所述第二斜面82与所述阀片2的夹角小于45度。如此设置，所述弹性件5产生垂直于所述第二斜面82的作用力F，该作用力F分解为水平分力Fx以及竖直分力Fy，其中Fx小于Fy。如此，当阀片2位于所述打开位置时，将所述阀片2保持在所述打开位置所需要的气流压力也较小，降低了排气背压。
当气流减小时，压力减小，弹性件5的反作用力使得凸轮3旋转回复，阀片2向中间平衡位置转动。由于异形凸轮的形状结构原因，阀片2会回复到中间位置，此时弹性件5受力最小平衡。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种排气阀门，其特征在于：包括管道、安装在所述管道中的阀片、能够与所述阀片一起转动的凸轮、与所述凸轮相配合的支座以及用以支撑所述支座的弹性件；所述凸轮与所述支座设有相互配合的楔形结构，所述楔形结构包括设置在所述凸轮上的第一斜面以及设置在所述支座上的第二斜面；所述阀片能够在闭合位置与打开位置之间转动，其中当所述阀片位于所述闭合位置时，所述第一斜面与所述第二斜面分离；当所述阀片位于所述打开位置时，所述支座压缩所述弹性件，所述第一斜面与所述第二斜面相互抵接。
2.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：所述排气阀门设有与所述阀片相固定的连接杆，所述凸轮固定在所述连接杆上。
3.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：所述弹性件为弹簧；所述排气阀门设有底座，所述弹簧安装在所述支座与所述底座之间。
4.如权利要求3所述的排气阀门，其特征在于：所述排气阀门设有与所述支座相连的限位轴，所述弹簧套接在所述限位轴上。
5.如权利要求4所述的排气阀门，其特征在于：所述限位轴能够相对于所述底座运动。
6.如权利要求5所述的排气阀门，其特征在于：所述底座设有让所述限位轴穿过的开孔，所述限位轴与所述开孔间隙配合。
7.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：当所述阀片位于所述闭合位置时，所述阀片垂直于气流方向；当所述阀片位于所述打开位置时，所述阀片旋转90度至平行于所述气流方向。
8.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：当所述阀片位于所述打开位置时，所述第二斜面与所述阀片的夹角小于45度。
9.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：所述阀片与所述管道间隙配合。
10.如权利要求1所述的排气阀门，其特征在于：所述排气阀门设有套接在所述连接杆的两端的套筒部。
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