CN207647630U - 一种分体式的排气背压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式的排气背压阀，包括阀体部分、通过齿轮系驱动阀体部分动作的驱动机构以及设置在阀体部分与驱动机构之间的回位机构；所述阀体部分分设为上阀体部分和下阀体部分，上阀体部分和下阀体部分之间连接设置有用于连接上阀体部分和下阀体部分且只将部分热量进行传输的连接机构，所述连接机构与上阀体部分之间设置一用于有效阻隔连接机构热量传递至上阀体部分的隔热垫。本实用新型通过将阀体部分分体设置为上阀体部分和下阀体部分，并通过连接机构将上阀体部分和下阀体部分相连接的方式，使得本实用新型安装拆卸十分方便，且连接机构与上阀体部分之间设置的隔热垫能够有效阻隔热量的传递，大大地延长了装置的使用寿命。

Description

一种分体式的排气背压阀

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气排放控制装置技术领域，特别是一种在发动机尾气排放废气再循环系统中分体设置的排气背压阀。

背景技术

汽油机可控自燃(Controlled Auto Ignition, CAI) 是通过压缩空气、燃料（包括再循环的废气）的混合物直到着火的一种新的燃烧方式，其实质是柴油机和汽油机两种燃烧方式的综合，属于对燃烧方式的改进，具有很高的理论研究价值，是近年来的研究热点，也是一种日趋成熟的燃烧方式。

目前，国内外实现CAI燃烧的主要方法有：直接进气加热、采用高压缩比、使用更容易自燃着火的燃料、利用内部残余废气加热等，而内部废气再循环（EGR）策略被认为是四冲程汽油机上实现CAI燃烧的最为可行的方法之一。内部废气再循环控制汽油机CAI燃烧过程的基本思想是通过改变气门定时捕捉一部分热残余废气在缸内，用其加热进气，完成压缩自燃着火。

根据气门控制策略以及废气供给方式的不同，内部废气再循环的实现CAI燃烧的方法主要有两种：一种是废气在压缩策略，另一种是废气重吸策略。废气再压缩策略是利用负的气门重叠角（排气门早关和进气门晚开），将上个循环热的残余废气留在缸内以加热冷的新鲜充量，使混合气在压缩上止点附近达到自燃着火温度，实现CAI燃烧。废气重吸策略是将排出去的废气再重新吸入缸内，主要有两种实现方法：一种是在进气过程中打开排气门，将排出去的废气重新吸入缸内；另一种是进气门在排气过程中打开，一部分废气进入进气道，在进气过程中再吸入缸内。

排气背压阀是汽车废气再循环系统中的辅助控制器，通过排气背压阀能够调节排气背压，实现废气的压缩策略。

目前，普通的排气背压阀均采用整体式结构，在排气背压阀工作过程中，由于废气温度过高，驱动机构的齿轮系、电气部分以及电机会出现高温失效现象。另外，排气背压阀的回位机构会设计在阀体部分，非常接近高温尾气热源，过高的温度导致回位弹簧失去弹性。综上两种因素都会导致排气背压阀的失效，大大降低了排气背压阀的使用寿命，使得普通的排气背压阀需要对驱动机构和回位机构从阀体上拆下进行更换，十分不便，这样无疑浪费人力、财力，增加了企业的运作成本。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种分体式的排气背压阀，以解决普通的排气背压阀采用整体式结构使得回位机构和驱动机构接近热源，进而导致排气背压阀容易因高温失效的问题，进一步延长排气背压阀的使用寿命，减小企业的运作成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种分体式的排气背压阀，包括阀体部分、通过齿轮系驱动阀体部分动作的驱动机构以及设置在阀体部分与驱动机构之间的回位机构，所述阀体部分内设置有在驱动机构带动下控制阀启闭的中心轴；所述阀体部分分设为上阀体部分和下阀体部分，对应地中心轴也设置为上下分离但同轴设置的中心轴a和中心轴b；所述上阀体部分和下阀体部分之间连接设置有用于连接上阀体部分和下阀体部分且只将部分热量进行传输的连接机构，所述连接机构与上阀体部分之间设置一用于有效阻隔连接机构热量传递至上阀体部分的隔热垫。

进一步优化技术方案，所述上阀体部分包括阀体a，阀体a上贯穿设置有中心轴a，阀体a底部还设置有用于对中心轴a进行定位的轴套a，位于轴套a上方的阀体a顶端开设有用于容纳回位机构的容纳腔。

进一步优化技术方案，所述下阀体部分包括阀体b以及开设于阀体b上同发动机排气管路相连通的排气通道；所述阀体b上穿设有与中心轴a同轴设置且与排气通道中轴线垂直设置的中心轴b；所述中心轴b上固定设置有形状同排气通道横截面形状大小相应的阀片。

进一步优化技术方案，所述阀体b顶端开设有轴套安装孔，轴套安装孔内安装有用于保证中心轴b正常转动的轴套b；所述轴套b与轴套安装孔底端面之间还设置一套装在中心轴b上用于防止防止高温尾气从阀体b顶部泄露的密封片，对应密封片的中心轴b圆周面上开设有卡装密封片的卡槽；所述阀体b底端设置有用于防止高温尾气从阀体b底部泄露的密封堵头。

进一步优化技术方案，所述连接机构包括从上至下依次设置的与中心轴a固定连接的上连接盘和与中心轴b固定连接和下连接盘，上连接盘和下连接盘相互卡接且上连接盘下端面与下连接盘上端面之间留设有一定的间隙。

进一步优化技术方案，所述上连接盘上开设有U型通槽，下连接盘上设置有竖直向上同U型通槽间隙配合的突起；所述上连接盘上安装有用于消除阀片回转时产生空行程的单圈扭簧，位于单圈扭簧下方的上连接盘上安装设置一垫圈；所述上连接盘与垫圈上对应开设有两对边相平行、另两对边呈弧形设置、用于使得中心轴a插入连接并有效定位的插接口a；所述下连接盘上也开设有两对边相平行、另两对边呈弧形设置、用于使得中心轴b插入插接并有效定位的插接口b。

进一步优化技术方案，所述连接机构通过环绕其周围的筒状环形连接支架围合；所述连接支架的顶端固定于阀体a的底端面上，连接支架的底端固定于阀体b的顶端。

进一步优化技术方案，所述回位机构包括设置在容纳腔内套装在中心轴a上的挡圈以及设置在挡圈上端面上的滚针轴承，滚针轴承外侧套装有通过连接件固定于中心轴a上的回位弹簧。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型结构紧凑、设计独特，工序简单、安装拆卸方便，容易实施，通过将阀体部分分体设置为上阀体部分和下阀体部分，对应地将中心轴也上下分离设置成了两部分，并通过连接机构将上阀体部分和下阀体部分相连接的方式，使得本实用新型安装拆卸十分方便，且连接机构与上阀体部分之间设置的隔热垫能够有效阻隔热量的传递，有效地避免了回位弹簧因温度过高而失去弹性以及驱动机构因温度过高而失效的问题，大大地延长了装置的使用寿命。

本实用新型上连接盘上开设的U型通槽与下连接盘上设置的竖直向上的突起间隙配合，使得上连接盘和下连接盘能够相互卡接，进而使得中心轴a转动时能够带动中心轴b转动，从而有效地控制了阀片的转动；上连接盘上安装的单圈扭簧能够有效地避免因上连接盘个下连接盘之间的间隙导致阀片回转时产生空行程的情况发生；上连接盘下端面与下连接盘上端面之间留设有一定的间隙，使得本装置上连接盘与下连接盘的接触面积很小，从而使得只有较少的热量传递到中心轴a上，进而使得回位弹簧和驱动机构不会受到高温的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述上连接盘与单圈扭簧和垫圈连接方式的结构示意图；

图3为本实用新型所述上连接盘与下连接盘连接方式结构示意图。

其中：1、驱动机构；2、回位机构，21、回位弹簧，22、滚针轴承，23、挡圈；3、阀体部分，31、上阀体部分，311、阀体a，312、中心轴a，313、轴套a，32、下阀体部分，321、阀体b，322、中心轴b，323、轴套b，324、排气通道，325、阀片，326、密封堵头，327、密封片；4、隔热垫；5、连接机构，51、连接支架，52、上连接盘，53、单圈扭簧，54、垫圈，55、下连接盘，56、U型通槽，57、凸起。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种分体式的排气背压阀，结合图1至3所示，包括阀体部分3、驱动机构1、回位机构2、连接机构5和隔热垫4。

阀体部分3分设为上阀体部分31和下阀体部分32。阀体部分内设置有中心轴，中心轴在驱动机构带动下控制阀启闭，中心轴也对应地上下分离设置为中心轴a312和中心轴b322两部分，中心轴a312设置在上阀体部分31中，中心轴b322分别设置在下阀体部分32中，中心轴a312和中心轴b322同轴设置。

上阀体部分31包括阀体a311、中心轴a312、轴套a313和容纳腔。中心轴a312竖直贯穿设置在阀体a311上；轴套a313设置在阀体a311底部，用于对中心轴a312进行定位，使得中心轴a312在转动过程中保持在竖直方向上；容纳腔开设在位于轴套a313上方的阀体a311顶端，用于容纳回位机构2。

下阀体部分32包括阀体b321、排气通道324、中心轴b322、阀片325、轴套b323、密封片327和密封堵头326。排气通道324开设于阀体b321上，同发动机排气管路相连通，废气由排气通道324流过排气背压阀；中心轴b322从阀体b321顶端穿设到底端，与中心轴a312同轴设置，且与排气通道324中轴线垂直设置；阀片325固定设置在中心轴b322上，形状同排气通道324横截面形状大小相应，通过改变阀片325的旋转角度，能够改变排气通道324内的废气压力，进而改变排气背压；阀体b321顶部开设有轴套安装孔，轴套b323安装在阀体b321顶端的轴套安装孔，用于保证中心轴b322正常转动，轴套b323采用既耐高温又耐磨材质，可采用耐热钢材，为了节省成本，也可采用RTQSi5耐热铸铁；密封片327设置在轴套b323与轴套安装孔底端面之间，套装在中心轴b322上，用于防止防止高温尾气从阀体b321顶部泄露，对应密封片的中心轴b圆周面上开设有卡槽，卡槽用于卡装密封片；密封堵头326设置在阀体b321底端，用于防止高温尾气从阀体b321底部泄露。

驱动机构1包括齿轮系、电气部分以及电机，通过齿轮系驱动阀体部分3中的中心轴a312动作。为了使得本实用新型在安装拆卸过程中更为便捷，将驱动机构1设置在阀体a311上。

回位机构2设置在阀体部分3与驱动机构1之间，设置在上阀体部分31上的容纳腔内，包括挡圈23、滚针轴承22和回位弹簧21。中心轴a312位于与容纳腔相平齐的侧壁上开设有挡圈凹槽，挡圈23套装在中心轴a312上的挡圈凹槽内，并设置在容纳腔底部；滚针轴承22设置在挡圈23的上端面上；回位弹簧21套装在滚针轴承22外侧，通过连接件固定于中心轴a上。

连接机构5连接设置在上阀体部分31和下阀体部分32之间，用于连接上阀体部分31和下阀体部分32且只将部分热量进行传输，包括连接支架51、上连接盘52和下连接盘55。连接支架51为筒状环形，环绕在连接机构周围，设置于隔热垫4底端，一端通过螺栓固定连接于阀体a311上，另一端通过螺栓固定连接于阀体b321上；上连接盘52和下连接盘55从上至下依次设置在连接支架51内，分别与中心轴a312固定连接和中心轴b322固定连接，上连接盘52和下连接盘55之间采用相互卡接的方式进行固定，上连接盘52下端面与下连接盘55上端面之间留设有一定的间隙，这样设置就使得上连接盘52和下连接盘55的接触面积就很小，使得排气通道324中的热量只有较少的热量向上传递。

上连接盘52上开设有U型通槽56，下连接盘55上设置有竖直向上的突起57，由于在实际安装中，中心轴a312与中心轴b322不可能完全同轴设置，所以突起57同U型通槽56采用间隙配合。上连接盘52个下连接盘55之间的间隙会导致阀片325回转时产生空行程的情况发生，为了避免这一情况，在上连接盘52上安装有单圈扭簧53，同时在位于单圈扭簧53下方的上连接盘52上安装设置一垫圈54。

为了使得上连接盘52能够分别牢固有效地将中心轴a312插入插接到其上，并能够有效定位，在上连接盘52与垫圈54上对应开设有插接口a，插接口a的两对边相平行、另两对边呈弧形设置。为了使得下连接盘55能够分别牢固有效地将中心轴b322插入插接到其上，并能够有效定位，在下连接盘55上开设有插接口b，插接口b的两对边相平行、另两对边呈弧形设置。

为了有效阻隔连接机构5中传递的部分热量传递至上阀体部分31，将隔热垫4设置在连接机构5与上阀体部分31之间，隔热垫4与阀体a311之间通过螺栓紧固，隔热垫4可为唇形密封圈，能够有效地起到密封作用，使得热量无法传递至回位机构2以及驱动机构1处，进而大大地避免了因热量过高而引起回位弹簧21失效的情况。

本实用新型的具体安装步骤如下。

1、上阀体部分31和回位机构2的装配。先将轴套a313、隔热垫4安装到阀体a311内，再将带有挡圈23的中心轴a312从阀体a311顶端插入安装，接着将滚针轴承22、回位弹簧21依次装入阀体a311内。

2、下阀体部分的装配。将带有密封片327的中心轴b322从阀体b321顶端穿过排气通道324插入到阀体b321底端，再将轴套b323嵌装到轴套安装孔内，在安装的时候应当始终保持中心轴b322与排气通道324中轴线相垂直，以保证安装精度。

3、连接机构5的装配。将安装有上单圈扭簧53的上连接盘52和垫圈54依次插接装入到中心轴a312上，再将下连接盘55插接装入到中心轴b322上，接着将下连接盘55上的突起57部位卡接到上连接盘52上的U型通槽56内，在装配过程中上连接盘52下端面与下连接盘55上端面之间留设有一定的间隙，且突起57与U型通槽56间隙配合；接着将连接支架51的两端通过螺栓分别锁紧安装到阀体a311和阀体b321上，将上阀体部分31和下阀体部分32连接到一起，完成本装置的装配。

本实用新型在实际应用中，将排气通道324安装到发动机的排气管路上，从发动机排气管路排出的气体通过排气通道324流经到本装置，驱动机构1中的电机驱动齿轮系动作，进而带动中心轴a312转动，中心轴a312的转动同时会带动上连接盘52转动，由于上连接盘52中的U型通槽56与下连接盘55中的突起57采用间隙配装，使得上连接盘52能够带动下连接盘55以及固定下连接盘55的中心轴b322转动，从而能够控制阀片325的转动。本实用新型通过改变阀片325的旋转角度能够控制废气的压力，进而能够控制发动机的排气背压，且由于阀体部分3分体设置，使得回位机构2和驱动机构1不会受到高温尾气的影响，大大地延长了装置的使用寿命。

Claims (8)

1.一种分体式的排气背压阀，包括阀体部分（3）、通过齿轮系驱动阀体部分（3）动作的驱动机构（1）以及设置在阀体部分（3）与驱动机构（1）之间的回位机构（2），所述阀体部分内设置有在驱动机构带动下控制阀启闭的中心轴；其特征在于：所述阀体部分（3）分设为上阀体部分（31）和下阀体部分（32），对应地中心轴也设置为上下分离但同轴设置的中心轴a（312）和中心轴b（322）；所述上阀体部分（31）和下阀体部分（32）之间连接设置有用于连接上阀体部分（31）和下阀体部分（32）且只将部分热量进行传输的连接机构（5），所述连接机构（5）与上阀体部分（31）之间设置一用于有效阻隔连接机构（5）热量传递至上阀体部分（31）的隔热垫（4）。

2.根据权利要求1所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述上阀体部分（31）包括阀体a（311），阀体a（311）上贯穿设置有中心轴a（312），阀体a（311）底部还设置有用于对中心轴a（312）进行定位的轴套a（313），位于轴套a（313）上方的阀体a（311）顶端开设有用于容纳回位机构（2）的容纳腔。

3.根据权利要求2所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述下阀体部分（32）包括阀体b（321）以及开设于阀体b（321）上同发动机排气管路相连通的排气通道（324）；所述阀体b（321）上穿设有与中心轴a（312）同轴设置且与排气通道（324）中轴线垂直设置的中心轴b（322）；所述中心轴b（322）上固定设置有形状同排气通道（324）横截面形状大小相应的阀片（325）。

4.根据权利要求3所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述阀体b（321）顶端开设有轴套安装孔，轴套安装孔内安装有用于保证中心轴b（322）正常转动的轴套b（323）；所述轴套b（323）与轴套安装孔底端面之间还设置一套装在中心轴b（322）上用于防止防止高温尾气从阀体b（321）顶部泄露的密封片（327），对应密封片的中心轴b圆周面上开设有卡装密封片的卡槽；所述阀体b（321）底端设置有用于防止高温尾气从阀体b（321）底部泄露的密封堵头（326）。

5.根据权利要求1所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述连接机构（5）包括从上至下依次设置的与中心轴a（312）固定连接的上连接盘（52）和与中心轴b（322）固定连接和下连接盘（55），上连接盘（52）和下连接盘（55）相互卡接且上连接盘（52）下端面与下连接盘（55）上端面之间留设有一定的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述上连接盘（52）上开设有U型通槽（56），下连接盘（55）上设置有竖直向上同U型通槽（56）间隙配合的突起（57）；所述上连接盘（52）上安装有用于消除阀片（325）回转时产生空行程的单圈扭簧（53），位于单圈扭簧（53）下方的上连接盘（52）上安装设置一垫圈（54）；所述上连接盘（52）与垫圈（54）上对应开设有两对边相平行、另两对边呈弧形设置、用于使得中心轴a（312）插入连接并有效定位的插接口a；所述下连接盘（55）上也开设有两对边相平行、另两对边呈弧形设置、用于使得中心轴b（322）插入插接并有效定位的插接口b。

7.根据权利要求5或6所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述连接机构（5）通过环绕其周围的筒状环形连接支架（51）围合；所述连接支架（51）的顶端固定于阀体a（311）的底端面上，连接支架（51）的底端固定于阀体b（321）的顶端。

8.根据权利要求1所述的一种分体式的排气背压阀，其特征在于：所述回位机构（2）包括设置在容纳腔内套装在中心轴a（312）上的挡圈（23）以及设置在挡圈（23）上端面上的滚针轴承（22），滚针轴承（22）外侧套装有通过连接件固定于中心轴a（312）上的回位弹簧（21）。