CN204082909U - 排气制动阀总成中的石墨轴承结构 - Google Patents
排气制动阀总成中的石墨轴承结构 Download PDFInfo
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Abstract
一种排气制动阀总成中的石墨轴承结构，包括设置于排气制动阀的阀体与蝶阀轴之间的至少一个轴承衬套，其中轴承衬套与阀体相邻的一侧面为金属基体，轴承衬套与蝶阀轴相邻的一侧面具有石墨衬垫层。采用该种排气制动阀总成中的石墨轴承结构，能够耐高温，而且膨胀系数小，耐腐蚀性好，其中一般采用两个不同形状尺寸的轴承衬套，安装在阀体与不锈钢蝶阀轴之间作为轴承使用，从而轴承衬套的外侧金属部分与阀体之间为间隙配合，蝶阀轴与轴承衬套的内侧的非金属层部分之间也为间隙配合，从而装配容易，且方便拆卸，同时方便根据材料的膨胀系数选取合适的配合间隙，不仅结构简单实用，成本低廉，而且工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车排气制动系统领域，特别涉及汽车排气制动控制阀体技术领域，具体是指一种排气制动阀总成中的石墨轴承结构。
背景技术
排气制动是利用发动机的压缩功使汽车减速的一个辅助装置，特别是当汽车长下坡时对节约能源、减少行车制动器磨损、提高安全性有着不可忽视的作用，故而近年来在中、重型车上普遍采用了排气制动装置。排气制动阀通过近几年整车的批量使用，已得到用户的认可。但排气制动阀的工作温度较高，工作介质为发动机废气，环境较为恶劣，在运动过程中发卡失效的较多，因此，为了能够保证阀体与蝶阀轴在运动过程中不发卡，本身结构的设计以及材料的选取非常重要。
随着发动机排量的增加和安装位置的改变(由汽车底盘改到增压器后面)，排气制动阀的工作温度更高，有时达到700度以上。目前现有技术中，该处设计的结构有两种：一种是在阀体与蝶阀轴之间设计无衬套，该结构容易发生发卡等问题；另一种有衬套两种，其中衬套的材料一般为不锈钢和粉末冶金(国外用)，但耐温性不高，约在400～500度左右，已无法适用产品的要求。
因此，目前随着排放标准的升级，排气制动阀从装到底盘位置改到增压器的后端，因此排气制动阀的工作温度由原有的四五百度升高至六七百度以上，原有的结构形式无法满足高温使用要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够同时与不锈钢蝶阀轴共同配合使用、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀性好、结构简单实用、成本低廉、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的排气制动阀总成中的石墨轴承结构。
为了实现上述的目的，本实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构具有如下构成：
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构，包括设置于排气制动阀的阀体与蝶阀轴之间的至少一个轴承衬套，其主要特点是，所述的轴承衬套与所述的阀体相邻的一侧面为金属基体，且所述的轴承衬套与所述的蝶阀轴相邻的一侧面具有石墨衬垫层。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的石墨衬垫层的整体呈与所述的轴承衬套内壁形状相匹配的环形，且完全覆盖所述的轴承衬套的内壁表面。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的石墨衬垫层的厚度至少为1毫米。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的石墨衬垫层的厚度可以为2毫米。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的石墨衬垫层的外表面还涂覆设置有保护涂层。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的石墨衬垫层与所述的蝶阀轴之间呈间隙配合。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的金属基体与所述的阀体之间呈间隙配合。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的轴承衬套为2个，分别设置于所述的阀体两端与所述的蝶阀轴相接触的位置。
该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的各个轴承衬套彼此之间的形状和/或尺寸不同。
采用了该实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，由于其中将具有耐高温的石墨衬垫层的轴承衬套应用于排气制动阀总成上，从而能够耐高温，而且膨胀系数小，耐腐蚀性好，其中一般采用两个不同形状尺寸的轴承衬套，安装在阀体与不锈钢蝶阀轴之间作为轴承使用，从而轴承衬套的外侧金属部分与阀体之间为间隙配合，蝶阀轴与轴承衬套的内侧的非金属层部分之间也为间隙配合，从而装配容易，且方便拆卸，同时方便根据材料的膨胀系数选取合适的配合间隙，不仅结构简单实用，成本低廉，而且工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
附图说明
图1为本实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构的整体装配结构示意图。
图2为本实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的轴承衬套的轴向剖视图。
图3为本实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的轴承衬套的石墨衬垫层轴向剖视图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1至图3所示，该排气制动阀总成中的石墨轴承结构，包括设置于排气制动阀的阀体1与蝶阀轴2之间的至少一个轴承衬套3，其中，所述的轴承衬套3与所述的阀体1相邻的一侧面为金属基体31，且所述的轴承衬套3与所述的蝶阀轴2相邻的一侧面具有石墨衬垫层32。
其中，所述的石墨衬垫层32的整体呈与所述的轴承衬套3内壁形状相匹配的环形，且完全覆盖所述的轴承衬套3的内壁表面，该石墨衬垫层32的厚度至少为1毫米，在本实用新型的优选实施方式中，所述的石墨衬垫层的厚度可以为2毫米，也可以根据具体情况采用其它合适的厚度。
同时，所述的石墨衬垫层32的外表面还可以涂覆设置有保护涂层，该保护涂层采用现有技术中的耐高温抗氧化涂层。
不仅如此，该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中，所述的石墨衬垫层32与所述的蝶阀轴2之间呈间隙配合，所述的金属基体31与所述的阀体1之间呈间隙配合。
在本实用新型的具体实施方式中，该排气制动阀总成中的石墨轴承结构中的轴承衬套3可以为2个，且分别设置于所述的阀体1两端与所述的蝶阀轴2相接触的位置，其中，各个轴承衬套3彼此之间的形状和/或尺寸不同，从而符合相应的装配要求。
在实际使用当中，本实用新型为了解决排气制动阀高温发卡以及耐腐蚀等问题，保证蝶阀轴在高温下仍然运动灵活，本实用新型将轴承衬套用于排气制动阀总成上，该衬套采用金属材料和非金属材料两者配合而成，金属材料层(45#钢材)：它是中碳结构的钢材，冷热加工性能都不错，机械性能较好。非金属材料层(石墨)：在隔绝氧气的条件下，它的熔点在3000℃以上，是最耐高温的矿物之一。热膨胀系数很小，石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。且有自润滑性，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。石墨层在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀；在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
本实用新型经过发动机在720度高温下进行200多小时的耐久性试验，未出现发卡问题，技术效果相当可观。
同时，本实用新型中的轴承结构具有突出的耐高温和耐低温的特性，膨胀系数很小，体积稳定，因此能够抗急冷急热的变化。另外，为了使轴承衬套达到更好的耐磨和耐腐蚀性能，还采用了更有效的耐高温抗氧化的保护涂层，使石墨各项功能达到最优，其中耐高温抗氧化涂层的作用效果如下：
(1)保护涂层具有较低的氧扩散系数。涂层系统能够有效阻止氧气的侵入，即具有较低的氧扩散率，同时为抗止氧扩散通道的形成。
(2)保护涂层能够减少炭向外的扩散。涂层能阻止碳原子向外扩散，尤其对含有氧化物的涂层，因为氧化物易被碳还原。
(3)保护涂层具有良好的抗冲击和耐腐蚀性能。考虑到涂层使用的实际环境，涂层要承受一定的压力和冲击力，同时涂层具有良好的耐腐蚀性，主要包括耐酸性、耐碱性、耐潮湿性等。
(4)保护涂层具有自愈合能力，高温状态下，根据不同损耗，具有一定的自身修补愈合能力。
(5)保护涂层之间、涂层与石墨衬垫层之间的热膨胀系数接近，可以避免产生较大的热应力而使材料出现裂纹甚至剥落。
本实用新型的技术方案中，将轴承衬套应用于排气制动阀总成上(一般采用两个不同形状尺寸的轴承衬套)，并安装在阀体与不锈钢蝶阀轴之间作为轴承使用。为了使装配容易，且方便拆卸，该轴承衬套的外侧金属层部分与阀体之间为间隙配合；因蝶阀轴需运动灵活，蝶阀轴与轴承衬套的内侧非金属层部分之间也为间隙配合，并能够根据材料的膨胀系数选取合适的配合间隙。
采用了上述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，由于其中将具有耐高温的石墨衬垫层的轴承衬套应用于排气制动阀总成上，从而能够耐高温，而且膨胀系数小，耐腐蚀性好，其中一般采用两个不同形状尺寸的轴承衬套，安装在阀体与不锈钢蝶阀轴之间作为轴承使用，从而轴承衬套的外侧金属部分与阀体之间为间隙配合，蝶阀轴与轴承衬套的内侧的非金属层部分之间也为间隙配合，从而装配容易，且方便拆卸，同时方便根据材料的膨胀系数选取合适的配合间隙，不仅结构简单实用，成本低廉，而且工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
本实用新型的排气制动阀总成中的石墨轴承结构的技术方案中，其中所包括的各个材料均为已知材料，因此仅涉及具体层次结构组成的改进，并未涉及任何材料方面的改进，即使这些具体结构被认为用到必要的某些特定的材料，这些材料也均为现有技术中的常见材料，因此本实用新型仅仅利用这些已知材料和相应的结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种排气制动阀总成中的石墨轴承结构，包括设置于排气制动阀的阀体与蝶阀轴之间的至少一个轴承衬套，其特征在于，所述的轴承衬套与所述的阀体相邻的一侧面为金属基体，且所述的轴承衬套与所述的蝶阀轴相邻的一侧面具有石墨衬垫层。
2.根据权利要求1所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的石墨衬垫层的整体呈与所述的轴承衬套内壁形状相匹配的环形，且完全覆盖所述的轴承衬套的内壁表面。
3.根据权利要求1所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的石墨衬垫层的厚度至少为1毫米。
4.根据权利要求3所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的石墨衬垫层的厚度为2毫米。
5.根据权利要求1所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的石墨衬垫层的外表面还涂覆设置有保护涂层。
6.根据权利要求1所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的石墨衬垫层与所述的蝶阀轴之间呈间隙配合。
7.根据权利要求1所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的金属基体与所述的阀体之间呈间隙配合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的轴承衬套为2个，分别设置于所述的阀体两端与所述的蝶阀轴相接触的位置。
9.根据权利要求8所述的排气制动阀总成中的石墨轴承结构，其特征在于，所述的各个轴承衬套彼此之间的形状和/或尺寸不同。
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