CN112648083A - 一种排气压力调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气压力调节装置，包括阀体、设置于阀体内部的阀片，传动连接于阀片的驱动机构；阀体包括可拆卸连接的第一阀体、第二阀体，第一阀体和第二阀体连通且均连通设置有排烟管；第一阀体靠近第二阀体的一端还设置有与排烟管连通的腔体，阀片活动设置于腔体内，阀片上固定设置有转轴，转轴贯穿第二阀体并与驱动机构传动连接，阀片由驱动机构带动绕着转轴转动。本发明通过将阀片设置于第一阀体的腔体内，同时第一阀体和第二阀体为可拆卸连接，这样可以方便将第一阀体与第二阀体拆开，更换维修内部的阀片；同时连杆机构可以延长驱动电机与阀片之间的传动距离，增加热量的耗散，避免驱动电机温度过高损坏。

Description

一种排气压力调节装置

技术领域

本发明属于发动机台架试验技术领域，更具体地，涉及一种排气压力调节装置。

背景技术

在发动机运转测试过程中，发动机排气背压大小是有特别要求的，对应的不同机型最大值可能在40～70KPa之间，因此需要运用排气压力调节阀，通过调节排烟管的开闭程度，来调节发动机排气背压。

目前使用的排气压力调节阀结构大多为蝴蝶阀结构，即传动轴绕轴心旋转，进而带动固定设置于传动轴上的阀片也绕传动轴轴心旋转。其中，传动轴上半部分与电机或其他驱动结构连接，在排烟管外部；而传动轴下半部分需要与阀片一同伸入排烟管中：完全闭合时，阀片堵住排烟管，阻挡气体在管道中顺利流动，需要时，阀片绕传动轴转动，为气体的流动让出通道，从而实现调节排气压力的目的；但是蝴蝶状结构的阀片的传动轴轴线与排烟管轴线垂直，阀片绕传动轴轴线旋转，这样阀片在排气气流的冲击下容易形变，造成排气气压控制不够准确。

如中国专利CN204284472U公开了一种排气背压可控调节阀，包括阀体、阀杆和阀片，阀体为管状结构，阀片与阀体内腔形状适配，阀杆下段嵌入阀体内腔并可相对转动，阀片置于阀体内部与阀杆下段固定连接并以可随阀杆圆周转动的方式对阀体内形成的排气通道横截面大小进行调节。

现有的方案中均将阀片设置于管状结构的阀体内部，其内部空间较小，若阀片出现脱落等故障，需要将手伸入管内进行作业，维修较为困难；另外，在阀杆或传动轴上安装的电机，其传动距离较近，由于阀片与阀杆或传动轴长时间承受排气阀体内部的高温排气，热量经阀杆或传动轴传导至电机的输出轴，容易导致电机温度过高损坏。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种排气压力调节装置，其能有效对排烟管传出的热量进行散热，防止电机因温度过高损坏，同时改进的阀体结构使得维修更加容易。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种排气压力调节装置，包括阀体、设置于阀体内部的阀片，传动连接于阀片的驱动机构；阀体包括可拆卸连接的第一阀体、第二阀体，第一阀体和第二阀体连通且均连通设置有排烟管；第一阀体靠近第二阀体的一端还设置有与排烟管连通的腔体，阀片活动设置于腔体内，阀片上固定设置有转轴，转轴贯穿第二阀体并与驱动机构传动连接，阀片由驱动机构带动绕着转轴转动。

本发明通过将阀片设置在可拆卸连接的第一阀体、第二阀体之间，驱动机构通过转轴带动阀片绕着转轴在腔体内运动，从而控制排烟管的开度，控制排气背压；另外由于转轴与阀片固定连接，避免了可拆卸连接结构在排气高温下容易失效的情况，使得阀片工作更加可靠，寿命更加长，同时这样设置可以在阀片损坏时，将第一阀体、第二阀体拆开对阀片进行维修或直接更换整个阀片与转轴。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴的轴线与所述排烟管的轴线平行，所述阀片的旋转平面与所述排烟管的轴线垂直，所述阀片为凸轮状。凸轮状的阀片配合与排烟管轴线平行设置的转轴，这样阀片在绕着转轴在与排烟管轴线垂直的平面上转动时，扫过的面积比较小，使得腔体的横截面积可以较小，使得整个装置可以更加紧凑；而且阀片的转动平面与排烟管轴线垂直，排烟管可以在排气过程中支撑阀片，避免阀片遭受排气气流冲击变形而造成排气气压控制不够精准的问题。

作为进一步改进的结构形式，上述的驱动机构包括驱动电机、连杆机构，连杆机构一端与驱动电机输出轴转动连接，另一端与转轴可拆卸连接。通过连杆机构连接驱动电机与转轴，这样可以尽可能延长驱动电机与转轴的传动距离，使得经阀片及传动轴传导出来的热量可以在连杆机构上先散发，避免驱动电机温度过高而损坏。

作为进一步改进的结构形式，上述的连杆机构包括与驱动电机输出轴固定连接的驱动柄、与转轴可拆卸连接的从动柄、两端分别与驱动柄、从动柄转动连接的连接杆。通过双曲柄机构可以将驱动电机上输出轴的转动控制阀片的转动，进而控制排烟管的开度，实现控制排气背压。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴一端与阀片焊接，另一端与从动柄套接。因为阀片与转轴直接在腔体内，承受排气的高温，相对于用螺栓连接来说，阀片焊接在转轴上，使得阀片与转轴的连接能够更加稳定，不容易脱落；而将从动柄套接在转轴上，方便在更换阀片的时候将阀片与转轴一起从从动柄上拆下进行更换，较为简单。

作为进一步改进的结构形式，上述的所述转轴为多边形棱柱结构，所述从动柄上设置有与所述转轴配合的通孔，所述从动柄通过所述通孔套接在所述转轴上，所述从动柄的中轴线与所述转轴的中轴线垂直；所述转轴上设置有限制所述从动柄位置的限位结构。这样多边形棱柱结构的转轴有更多的受力点可以更好地承受来自从动柄的力，进而在驱动机构的带动下旋转，避免转轴与从动柄发生打滑；同时增加限位结构，防止从动柄与转轴脱离。

作为进一步改进的结构形式，上述的所述限位结构包括转轴上设置的多个凹槽及多个凹槽上设置的限位片，所述从动柄位于多个限位片之间。这样可以通过限位片将从动柄压紧在转轴上，防止在工作过程中从动柄与转轴发生脱落，使得装置工作更为可靠。

作为进一步改进的结构形式，还包括与第二阀体可拆卸连接的安装板，驱动电机、连杆机构设置于安装板上。这样可以将整个装置组装在一起，使得结构更加可靠，便于使用；另外阀片传导出来的热量也可以传导至安装板上，进一步增加热量的耗散，延长驱动电机的使用寿命。

作为进一步改进的结构形式，还包括固定支架，固定支架与第一阀体可拆卸连接，通过固定支架将装置固定，避免工作过程中电机的转动使得装置发生抖动。

作为进一步改进的结构形式，上述的排烟管上设置有法兰，可通过法兰简单快捷地将装置与发动机组装起来，进行试验。

与现有技术相比，有益效果是：

(1)通过设置可拆卸连接的第一阀体和第二阀体，将阀片设置于第一阀体的腔体内，这样可以方便将第一阀体与第二阀体拆开，更换维修内部的阀片；

(2)通过设置连杆机构，延长驱动电机与阀片之间的传动距离，使得阀片传导出来的热量可以在连杆机构上大量耗散，避免驱动电机温度过高损坏；

(3)凸轮状的阀片结构，相较于传统的蝴蝶状阀片结构，其更容易与传动机构连接，实现排烟管的开度调节。

附图说明

图1为本发明实施例1排气压力调节装置的整体结构示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为本发明实施例1排气压力调节装置的驱动机构与安装板的示意图；

图4为本发明实施例1排气压力调节装置的第一开度状态示意图；

图5为本发明实施例1排气压力调节装置的第二开度状态示意图；

图6为本发明实施例1排气压力调节装置的驱动机构整体结构示意图；

图7为本发明实施例1排气压力调节装置的驱动机构与阀片的连接示意图；

图8为本发明实施例1排气压力调节装置的阀片与从动柄连接示意图；

图9为图8的分解示意图；

图10为本发明实施例2排气压力调节装置的整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1至图9所示为一种排气压力调节装置的第一实施例，包括阀体1、设置于所述阀体1内部的阀片2，传动连接于所述阀片2的驱动机构3；所述阀体1包括可拆卸连接的第一阀体11、第二阀体12，所述第一阀体11和第二阀体12连通且均连通设置有排烟管4；所述第一阀体11靠近所述第二阀体12的一端还设置有与所述排烟管4连通的腔体111，所述阀片2活动设置于所述腔体111内，所述阀片2上固定设置有转轴21，所述转轴21贯穿所述第二阀体12并与所述驱动机构3传动连接，所述阀片2由所述驱动机构3带动绕着所述转轴21转动。

应当理解的是，第一阀体11与第二阀体12的连接处，排烟管4靠近阀片2的一端均可以设置垫片以增加装置的气密性，这里不详述。

如图2所示，本实施例中的转轴21的轴线与所述排烟管4的轴线平行，所述阀片2的旋转平面与所述排烟管4的轴线垂直，所述阀片2为凸轮状。凸轮状的阀片2配合于排烟管4轴线平行设置的转轴21，这样阀片2在绕着与排烟管4轴线垂直的平面上转动时，扫过的面积比较小，使得腔体111的横截面积可以较小，使得整个装置可以更加紧凑。而且阀片2的转动平面与排烟管4轴线垂直，排烟管4可以在排气过程中支撑阀片2，避免阀片2遭受排气气流冲击变形而造成排气气压控制不够精准的问题。需要说明的是，本实施例中采用凸轮状的阀片2仅为优选的实施方式，其不能理解为对本方案的限定，在具体实施过程中当然可以采用偏心轮、多边形板等其他形式的结构，均可以实现本方案中凸轮状阀片2的功能。

如图3至图7所示，本实施例中的驱动机构3包括驱动电机31、连杆机构32，连杆机构32一端与驱动电机31输出轴转动连接，另一端与转轴21可拆卸连接。通过连杆机构32连接驱动电机31与转轴21，这样可以尽可能延长驱动电机31与转轴21的传动距离，使得经阀片2及传动轴传导出来的热量可以在连杆机构32上先散发，避免驱动电机31温度过高而损坏。通过驱动电机31的输出轴的转动，驱动阀片2的转动，实现排烟管4开度的改变。

如图7所示，本实施例中的连杆机构32包括与驱动电机31输出轴固定连接的驱动柄321、与转轴21可拆卸连接的从动柄322、两端分别与驱动柄321、从动柄322转动连接的连接杆323。通过双曲柄机构可以将驱动电机31上输出轴的转动控制阀片2的转动，进而控制排烟管4的开度，实现控制排气背压。优选地，驱动柄321与从动柄322不等长，这样双曲柄机构没有死点，其工作更为可靠。

如图8所示，本实施例中的转轴21一端与阀片2焊接，另一端与从动柄322套接。因为阀片2与转轴21直接在腔体111内，承受排气的高温，相对于用螺栓连接来说，阀片2焊接在转轴21上，使得阀片2与转轴21的连接能够更加稳定，不容易脱落；而将从动柄322套接在转轴21上，方便在更换阀片2的时候将阀片2与转轴21一起从从动柄322上拆下进行更换，较为简单。

如图9所示，本实施例中的转轴21为多边形棱柱结构，所述从动柄322上设置有与所述转轴配合的通孔324，所述从动柄322通过所述通孔324套接在所述转轴21上，所述从动柄322的中轴线与转轴21的中轴线垂直；所述转轴21上设置有限制所述从动柄322位置的限位结构。这样多边形棱柱结构的转轴2有更多的受力点可以更好地承受来自从动柄322的力，进而在驱动机构3带动下旋转，避免转轴与从动柄322发生打滑；同时增加限位结构，防止从动柄322与转轴21脱离。

如图9所示，本实施例中的限位结构包括转轴21上设置的多个凹槽22及多个凹槽22上设置的限位片23，所述从动柄322位于多个限位片23之间。这样可以通过限位片23将从动柄322压紧在转轴2上，防止在工作过程中从动柄322与转轴2发生脱落，使得装置工作更为可靠。值得注意的是，本实施例中设置凹槽22及与其配合的限位片23将从动柄322压紧，仅为优选的实施方式，其是同时考虑到从动柄322与转轴2的连接可靠性及方便拆卸，当然也可以采用插销、螺纹结构等其他方式对从动柄322限位，防止其与转轴2脱离。

本实施例中还包括与第二阀体12可拆卸连接的安装板5，驱动电机31、连杆机构32设置于安装板5上。这样可以将整个装置组装在一起，使得结构更加可靠，便于使用；另外阀片2传导出来的热量也可以传导至安装板5上，进一步增加热量的耗散，延长驱动电机31的使用寿命。

本实施例中的排烟管4上设置有法兰41，可通过法兰41简单快捷地将装置与发动机组装起来，进行试验。

如图4、图5所示，本发明工作时，驱动电机31转动，带动与驱动电机31输出轴固定连接的驱动柄321转动，再通过连接杆323及从动柄322带动转轴21转动，从而带动与转轴21固定连接的阀片2转动，阀片2转动后其在腔体111内部的位置改变，与排烟管4的重合面积发生改变，从而实现开度的改变。

实施例2：

如图10所示为一种排气压力调节装置的第二实施例，本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中还包括固定支架6，固定支架6与第一阀体11可拆卸连接，通过固定支架6将装置固定，避免工作过程中电机的转动使得装置发生抖动。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，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，除非另有明确的限定。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。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排气压力调节装置，包括阀体(1)、设置于所述阀体(1)内部的阀片(2)，传动连接于所述阀片(2)的驱动机构(3)；其特征在于，所述阀体(1)包括可拆卸连接的第一阀体(11)、第二阀体(12)，所述第一阀体(11)和第二阀体(12)连通且均连通设置有排烟管(4)；所述第一阀体(11)靠近所述第二阀体(12)的一端还设置有与所述排烟管(4)连通的腔体(111)，所述阀片(2)活动设置于所述腔体(111)内，所述阀片(2)上固定设置有转轴(21)，所述转轴(21)贯穿所述第二阀体(12)并与所述驱动机构(3)传动连接，所述阀片(2)由所述驱动机构(3)带动绕着所述转轴(21)转动。

2.根据权利要求1所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述转轴(21)的轴线与所述排烟管(4)的轴线平行，所述阀片(2)的旋转平面与所述排烟管(4)的轴线垂直，所述阀片(2)为凸轮状。

3.根据权利要求1所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述驱动机构(3)包括驱动电机(31)、连杆机构(32)，所述连杆机构(32)一端与所述驱动电机(31)输出轴转动连接，另一端与所述转轴(21)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述连杆机构(32)为双曲柄机构，包括与所述驱动电机(31)输出轴固定连接的驱动柄(321)、与所述转轴(21)可拆卸连接的从动柄(322)、两端分别与所述驱动柄(321)、从动柄(322)转动连接的连接杆(323)。

5.根据权利要求4所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述转轴(21)一端与所述阀片(2)焊接，另一端与所述从动柄(322)套接。

6.根据权利要求5所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述转轴(21)为多边形棱柱结构，所述从动柄(322)上设置有与所述转轴配合的通孔(324)，所述从动柄(322)通过所述通孔(324)套接在所述转轴(21)上，所述从动柄(322)的中轴线与所述转轴(21)的中轴线垂直；所述转轴(21)上设置有限制所述从动柄(322)位置的限位结构。

7.根据权利要求6所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述限位结构包括转轴(21)上设置的多个凹槽(22)及多个凹槽(22)上设置的限位片(23)，所述从动柄(322)位于多个限位片(23)之间。

8.根据权利要求3至7任一项所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，还包括与所述第二阀体(12)可拆卸连接的安装板(5)，所述驱动电机(31)、连杆机构(32)均设置于所述安装板(5)上。

9.权利要求8所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，还包括固定支架(6)，所述固定支架(6)与所述第一阀体(11)可拆卸连接。

10.权利要求9所述的一种排气压力调节装置，其特征在于，所述排烟管(4)上设置有法兰(41)。

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