CN208106577U - 一种排气制动阀操纵机构 - Google Patents

Abstract

一种排气制动阀操纵机构，包括操纵缸、支撑板、阀体、转轴、齿条、惰轮轴、罩盖，转轴的一端套设有齿轮，转轴的另一端依次穿经支撑板、阀体后与阀体内的阀片相连接，惰轮轴的一端与支撑板相连接，惰轮轴的另一端套设有惰轮，齿条的一端与操纵缸的活塞推杆相连接，齿条的另一端位于转轴与惰轮轴之间，齿条与齿轮、惰轮均相啮合，齿条的下端面上安装有带滚轮的滚轮支架，齿条的上方设置有压板，压板的端部分别固定在转轴与惰轮轴上，压板的下端面上安装有弹簧与滚珠，齿条的上端面上开设有凹槽，滚珠通过弹簧压装在凹槽中。本设计不仅能有效解决操纵机构失效、活塞推杆偏磨与发卡的问题，而且使用寿命长、可靠性高、平稳性好。

Description

一种排气制动阀操纵机构

技术领域

本实用新型涉及发动机排气制动阀，尤其涉及一种排气制动阀操纵机构，主要适用于解决操纵机构失效以及活塞推杆偏磨与发卡的问题。

背景技术

当前的排气制动阀主要是通过操纵缸内的压缩空气推动活塞推杆运动，进而推动一根与阀片转轴固连的摇臂转动，进而实现制动阀片的关闭，当操纵缸内压缩空气压力卸去，制动阀片在发动机排气压力作用下实现复位，反过来带动阀片转轴转动，进而推动摇臂转动，并实现活塞推杆的复位；操纵缸尾部通过活动销固定在操纵缸支承板上，整个过程，操纵缸会随着工作状态的改变受到沿着摇臂轴线方向的分力，而不断发生偏转。

当前排气制动阀最主要故障为操纵缸发卡、活塞偏磨、操纵缸漏气、活塞O型圈磨损、连接副松旷等原因，这些故障很大程度上和当前大多数排气制动阀操纵机构的受力状态有关。当前诸多排气制动阀操纵缸尾部与支架铰接，活塞推杆与摇臂铰接，交界点相对运动过多，可靠性大大降低；所有运动副完全暴露在外环境中，灰尘、水汽等外环境因素都加剧运动副的失效；工作过程中悬臂梁结构的推杆受到较大振动情况下，连接副松动、各部件磨损等故障进一步恶化；此外，由于摇臂的存在使得操纵缸推杆在执行阀片的开启或关闭时，所受到的力与活塞推杆轴线不重合，存在横向分力，容易造成活塞或活塞O型圈偏磨，进而导致操纵缸漏气和操纵缸发卡等故障。

中国专利，授权公告号为CN203962167U，授权公告日为2014年11月26日的实用新型公开了一种新型排气制动阀，在阀体内通过转轴设有阀片，转轴伸出阀体并和摆臂一端固定连接，摆臂下设有固定在阀体上的支撑板，支撑板的另一端通过螺栓轴连接有气缸的尾端，气缸的活塞轴端通过螺栓轴和摆臂另一端连接，螺栓轴上套有关节轴承，关节轴承的外面设有防尘毛毡。虽然该实用新型能延长排气阀的工作寿命，但是其仍然存在以下缺陷：该实用新型通过摆臂与螺栓轴控制阀片，这样的设计不仅较易导致操纵机构失效，而且活塞轴较易偏磨与发卡。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的操纵机构易失效、活塞推杆易偏磨与发卡的缺陷与问题，提供一种能有效解决操纵机构失效、活塞推杆偏磨与发卡问题的排气制动阀操纵机构。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种排气制动阀操纵机构，包括操纵缸、支撑板、阀体、转轴，所述操纵缸安装在支撑板的上端面上，所述阀体安装在支撑板的下端面上，所述转轴的一端与操纵缸的活塞推杆相连接，转轴的另一端依次穿经支撑板、阀体后与阀体内的阀片相连接，所述排气制动阀操纵机构还包括齿条与惰轮轴，所述转轴与操纵缸同侧的端部套设有齿轮，所述惰轮轴与转轴相互平行，惰轮轴的一端与支撑板相连接，惰轮轴的另一端套设有惰轮，所述齿条的一端与活塞推杆相连接，齿条的另一端位于转轴与惰轮轴之间，齿条与齿轮、惰轮均相啮合。

所述齿条的下端面上安装有滚轮支架，所述滚轮支架上安装有与支撑板上端面相接触的滚轮。

所述齿条的上方设置有压板，所述压板的一端通过卡簧套设在转轴上，压板的另一端通过螺钉固定在惰轮轴上，所述压板的下端面上安装有弹簧与滚珠，所述齿条的上端面上开设有凹槽，所述滚珠通过弹簧压装在凹槽中。

所述惰轮轴上位于惰轮的内周面与惰轮轴的外周面之间的部位套设有滚针轴承。

所述支撑板上开设有一号安装孔，所述惰轮轴穿经一号安装孔后固定在阀体上，所述惰轮轴上位于惰轮与支撑板之间的部位套设有一号支承隔套，所述惰轮轴上位于一号支承隔套与支撑板之间套设有一号垫圈。

所述支撑板上开设有二号安装孔，所述二号安装孔内安装有一号螺栓，一号螺栓与支撑板之间设置有二号垫圈，所述支撑板通过一号螺栓固定在阀体上。

所述操纵缸的尾部通过二号螺栓固定在支撑板上，所述二号螺栓上位于操纵缸与支撑板之间的部位套设有二号支承隔套。

所述排气制动阀操纵机构还包括罩盖，所述罩盖通过紧固螺钉固定在支撑板的上端面上，所述活塞推杆、转轴、齿条、惰轮轴都位于罩盖内。

所述罩盖与支撑板之间设置有橡胶垫片。

所述罩盖内位于靠近操纵缸的部位设置有相配合的上密封衬套与下密封衬套，所述上密封衬套位于活塞推杆的上方，所述下密封衬套位于活塞推杆的下方，下密封衬套固定在支撑板的上端面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种排气制动阀操纵机构中活塞推杆的端部连接有齿条，支撑板上安装有与转轴相互平行的惰轮轴，转轴与操纵缸同侧的端部套设有齿轮，惰轮轴的一端与支撑板相连接，惰轮轴的另一端套设有惰轮，齿条位于转轴与惰轮轴之间，齿条与齿轮、惰轮均相啮合；活塞推杆在压缩空气的作用下伸出，带动齿条沿活塞推杆轴线方向移动，从而带动转轴转动，以实现制动阀片的开启与关闭，上述设计不仅减少了传动转动副的连接，从而减少了传统机构因传动转动副磨损而导致操纵机构失效的现象，而且改善了活塞推杆受力状态，有利于改善活塞推杆的偏磨与发卡状况。因此，本实用新型不仅能有效解决操纵机构失效的问题，而且能有效解决活塞推杆偏磨与发卡的问题。

2、本实用新型一种排气制动阀操纵机构中齿条的下端面上安装有滚轮支架，滚轮支架上安装有与支撑板上端面相接触的滚轮，使得齿条在前后移动时下方有一定的支撑作用，从而提高了活塞推杆的使用寿命与操纵机构的可靠性能；齿条的上方设置有压板，压板的一端通过卡簧套设在转轴上，压板的另一端通过螺钉固定在惰轮轴上，压板的下端面上安装有弹簧与滚珠，齿条的上端面上开设有凹槽，滚珠通过弹簧压装在凹槽中，弹性压板对齿条始终保持一个预压力，改善其振动状况，使得齿条运动平稳，有利于提高系统的可靠性能。因此，本实用新型使用寿命长、可靠性高、平稳性好。

3、本实用新型一种排气制动阀操纵机构中惰轮轴上位于惰轮的内周面与惰轮轴的外周面之间的部位套设有滚针轴承，惰轮轴穿经一号安装孔后固定在阀体上，惰轮轴上位于惰轮与支撑板之间的部位套设有一号支承隔套，惰轮轴上位于一号支承隔套与支撑板之间套设有一号垫圈，支撑板上开设有二号安装孔，二号安装孔内安装有一号螺栓，一号螺栓与支撑板之间设置有二号垫圈，支撑板通过一号螺栓固定在阀体上，这样的设计不仅结构简单、结构紧凑，而且安装简便、可靠性高。因此，本实用新型结构简单合理、安装简便、可靠性高。

4、本实用新型一种排气制动阀操纵机构中操纵缸的尾部通过二号螺栓固定在支撑板上，二号螺栓上位于操纵缸与支撑板之间的部位套设有二号支承隔套，罩盖内位于靠近操纵缸的部位设置有相配合的上密封衬套与下密封衬套，操纵缸通过螺栓和密封衬套与支撑板完全固定，避免了传统气缸与支撑板之间因存在相对运动而导致气缸受力状况不佳，以及气缸尾部转动销磨损而造成失效的问题；活塞推杆、转轴、齿条、惰轮轴都位于罩盖内，罩盖与支撑板之间设置有橡胶垫片，采用罩盖将操纵机构封装，有利于防止灰尘等杂质的进入，从而防止运动副磨损失效，保证系统的可靠性。因此，本实用新型操纵缸受力良好、操纵机构可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的分装图。

图2是本实用新型中齿条与转轴、惰轮轴装配后的结构示意图。

图3是本实用新型中齿条的结构示意图。

图4是本实用新型装配后的结构示意图。

图5是本实用新型中操纵缸装配后的结构示意图。

图6是本实用新型中阀体装配后的结构示意图。

图中：操纵缸1、活塞推杆11、二号螺栓12、二号支承隔套13、上密封衬套14、下密封衬套15、固定螺母16、支撑板2、一号螺栓21、二号垫圈22、阀体3、阀片31、阀片铆钉32、转轴4、齿轮41、密封组件42、齿条5、滚轮支架51、滚轮52、凹槽53、惰轮轴6、惰轮61、滚针轴承62、一号支承隔套63、一号垫圈64、压板7、卡簧71、螺钉72、弹簧73、滚珠74、罩盖8、紧固螺钉81、橡胶垫片82。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图6，一种排气制动阀操纵机构，包括操纵缸1、支撑板2、阀体3、转轴4，所述操纵缸1安装在支撑板2的上端面上，所述阀体3安装在支撑板2的下端面上，所述转轴4的一端与操纵缸1的活塞推杆11相连接，转轴4的另一端依次穿经支撑板2、阀体3后与阀体3内的阀片31相连接，所述排气制动阀操纵机构还包括齿条5与惰轮轴6，所述转轴4与操纵缸1同侧的端部套设有齿轮41，所述惰轮轴6与转轴4相互平行，惰轮轴6的一端与支撑板2相连接，惰轮轴6的另一端套设有惰轮61，所述齿条5的一端与活塞推杆11相连接，齿条5的另一端位于转轴4与惰轮轴6之间，齿条5与齿轮41、惰轮61均相啮合。

所述齿条5的下端面上安装有滚轮支架51，所述滚轮支架51上安装有与支撑板2上端面相接触的滚轮52。

所述齿条5的上方设置有压板7，所述压板7的一端通过卡簧71套设在转轴4上，压板7的另一端通过螺钉72固定在惰轮轴6上，所述压板7的下端面上安装有弹簧73与滚珠74，所述齿条5的上端面上开设有凹槽53，所述滚珠74通过弹簧73压装在凹槽53中。

所述惰轮轴6上位于惰轮61的内周面与惰轮轴6的外周面之间的部位套设有滚针轴承62。

所述支撑板2上开设有一号安装孔，所述惰轮轴6穿经一号安装孔后固定在阀体3上，所述惰轮轴6上位于惰轮61与支撑板2之间的部位套设有一号支承隔套63，所述惰轮轴6上位于一号支承隔套63与支撑板2之间套设有一号垫圈64。

所述支撑板2上开设有二号安装孔，所述二号安装孔内安装有一号螺栓21，一号螺栓21与支撑板2之间设置有二号垫圈22，所述支撑板2通过一号螺栓21固定在阀体3上。

所述操纵缸1的尾部通过二号螺栓12固定在支撑板2上，所述二号螺栓12上位于操纵缸1与支撑板2之间的部位套设有二号支承隔套13。

所述排气制动阀操纵机构还包括罩盖8，所述罩盖8通过紧固螺钉81固定在支撑板2的上端面上，所述活塞推杆11、转轴4、齿条5、惰轮轴6都位于罩盖8内。

所述罩盖8与支撑板2之间设置有橡胶垫片82。

所述罩盖8内位于靠近操纵缸1的部位设置有相配合的上密封衬套14与下密封衬套15，所述上密封衬套14位于活塞推杆11的上方，所述下密封衬套15位于活塞推杆11的下方，下密封衬套15固定在支撑板2的上端面上。

本实用新型的原理说明如下：

本设计一种封闭式抗振型排气制动阀操纵机构，具体为一种含弹性压板和滚轮的齿轮齿条传动式的制动阀操纵机构，即操纵缸末端与齿条固定连接，制动阀阀片转轴为一齿轮轴，另外设计一个齿轮作为惰轮安装在操纵缸、支撑板与阀体的共同安装孔上，齿条与齿轮轴和惰轮同时相互啮合，构成两对齿轮副，操纵缸尾部螺栓固定。操纵缸推杆在压缩空气的作用下伸出，齿条沿活塞推杆轴线方向移动，并带动齿轮轴转动，进一步实现制动阀片的开启与关闭；惰轮安装在惰轮轴上，并通过滚针轴承连接，惰轮轴与阀体安装孔通过螺纹连接，惰轮起到改善活塞推杆受力状态的作用，保证受力方向始终与活塞推杆的轴线重合，活塞推杆不存在弯矩的作用，有利于改善活塞的偏磨与发卡状况；尾部固定的操纵缸防止了传统铰链结构因磨损而造成松旷的现象。

在齿条下方固定一个滚轮组件，使得齿条在前后移动时下方有一定的支撑作用，将悬臂梁结构转化为简支梁结构，避免因悬臂梁结构的存在而导致活塞振动磨损严重，并保证齿轮齿条的良好啮合条件。在齿条上端面安装弹性滚珠压板，压板中间孔中安装有弹簧和滚珠，齿条上端面开设圆形滚动凹槽，滚珠在弹簧的作用下压在凹槽中，压板的一端通过螺钉固定在惰轮轴上端面，压板的另一端套在齿轮轴上，并通过卡簧限位；弹性压板的作用是对齿条始终保持一个预压力，改善其振动状况，齿条机构运动平稳，有利于保证系统的可靠性。

整个操纵机构被罩盖封装在操纵缸支撑板上，罩盖与支撑板之间有橡胶垫片，使之与外环境隔离，有利于防止灰尘等杂质的进入，防止运动副磨损失效，保证系统的可靠性。

综上，本设计具有如下优点：（1）该机构减少了传动转动副的连接，减少了传统机构因过多的转动副磨损而导致操纵结构的失效；（2）该机构改善了活塞推杆的受力状况，使得活塞推杆受力与其轴线重合，减少了传统机构在工作过程中弯矩的存在而导致活塞的磨损情况加剧，进而导致发卡或漏气情况的发生；（3）齿条下方滚轮的支撑和上弹性压板保证了活塞推杆平稳的移动，且有抗振的作用，将悬臂梁结构的活塞推杆转化为简支梁结构，提高了活塞推杆的抗振能力；（4）整个执行传统操纵机构被橡胶垫盒罩盖密封，与外环境隔绝，改善执行机构的工作环境，将大大提高系统的可靠性；（5）整个操纵缸通过螺栓和密封衬套与支撑板完全固定，没有相对运动，避免了传统气缸与支撑板之间因存在相对运动导致气缸受力状况不佳以及尾部转动销磨损而造成失效；（6）结构简单而且紧凑，较容易实现。

实施例：

参见图1至图6，一种排气制动阀操纵机构，包括操纵缸1、支撑板2、阀体3、转轴4、齿条5、惰轮轴6、罩盖8，所述操纵缸1安装在支撑板2的上端面上，所述阀体3安装在支撑板2的下端面上，所述转轴4与操纵缸1同侧的一端套设有齿轮41，转轴4的另一端依次穿经支撑板2、阀体3后与阀体3内的阀片31相连接，所述惰轮轴6与转轴4相互平行，惰轮轴6的一端与支撑板2相连接，惰轮轴6的另一端套设有惰轮61，所述齿条5的一端与操纵缸1的活塞推杆11相连接，齿条5的另一端位于转轴4与惰轮轴6之间，齿条5与齿轮41、惰轮61均相啮合；所述齿条5的下端面上安装有滚轮支架51，所述滚轮支架51上安装有与支撑板2上端面相接触的滚轮52；所述齿条5的上方设置有压板7，所述压板7的一端通过卡簧71套设在转轴4上，压板7的另一端通过螺钉72固定在惰轮轴6上，所述压板7的下端面上安装有弹簧73与滚珠74，所述齿条5的上端面上开设有凹槽53，所述滚珠74通过弹簧73压装在凹槽53中；所述惰轮轴6上位于惰轮61的内周面与惰轮轴6的外周面之间的部位套设有滚针轴承62；所述支撑板2上开设有一号安装孔，所述惰轮轴6穿经一号安装孔后固定在阀体3上，所述惰轮轴6上位于惰轮61与支撑板2之间的部位套设有一号支承隔套63，所述惰轮轴6上位于一号支承隔套63与支撑板2之间套设有一号垫圈64；所述支撑板2上开设有二号安装孔，所述二号安装孔内安装有一号螺栓21，一号螺栓21与支撑板2之间设置有二号垫圈22，所述支撑板2通过一号螺栓21固定在阀体3上；所述操纵缸1的尾部通过二号螺栓12固定在支撑板2上，所述二号螺栓12上位于操纵缸1与支撑板2之间的部位套设有二号支承隔套13；所述罩盖8通过紧固螺钉81固定在支撑板2的上端面上，所述活塞推杆11、转轴4、齿条5、惰轮轴6都位于罩盖8内；所述罩盖8与支撑板2之间设置有橡胶垫片82；所述罩盖8内位于靠近操纵缸1的部位设置有相配合的上密封衬套14与下密封衬套15，所述上密封衬套14位于活塞推杆11的上方，所述下密封衬套15位于活塞推杆11的下方，下密封衬套15固定在支撑板2的上端面上。

Claims (10)

1.一种排气制动阀操纵机构，包括操纵缸（1）、支撑板（2）、阀体（3）、转轴（4），所述操纵缸（1）安装在支撑板（2）的上端面上，所述阀体（3）安装在支撑板（2）的下端面上，所述转轴（4）的一端与操纵缸（1）的活塞推杆（11）相连接，转轴（4）的另一端依次穿经支撑板（2）、阀体（3）后与阀体（3）内的阀片（31）相连接，其特征在于：所述排气制动阀操纵机构还包括齿条（5）与惰轮轴（6），所述转轴（4）与操纵缸（1）同侧的端部套设有齿轮（41），所述惰轮轴（6）与转轴（4）相互平行，惰轮轴（6）的一端与支撑板（2）相连接，惰轮轴（6）的另一端套设有惰轮（61），所述齿条（5）的一端与活塞推杆（11）相连接，齿条（5）的另一端位于转轴（4）与惰轮轴（6）之间，齿条（5）与齿轮（41）、惰轮（61）均相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述齿条（5）的下端面上安装有滚轮支架（51），所述滚轮支架（51）上安装有与支撑板（2）上端面相接触的滚轮（52）。

3.根据权利要求1或2所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述齿条（5）的上方设置有压板（7），所述压板（7）的一端通过卡簧（71）套设在转轴（4）上，压板（7）的另一端通过螺钉（72）固定在惰轮轴（6）上，所述压板（7）的下端面上安装有弹簧（73）与滚珠（74），所述齿条（5）的上端面上开设有凹槽（53），所述滚珠（74）通过弹簧（73）压装在凹槽（53）中。

4.根据权利要求3所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述惰轮轴（6）上位于惰轮（61）的内周面与惰轮轴（6）的外周面之间的部位套设有滚针轴承（62）。

5.根据权利要求3所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述支撑板（2）上开设有一号安装孔，所述惰轮轴（6）穿经一号安装孔后固定在阀体（3）上，所述惰轮轴（6）上位于惰轮（61）与支撑板（2）之间的部位套设有一号支承隔套（63），所述惰轮轴（6）上位于一号支承隔套（63）与支撑板（2）之间套设有一号垫圈（64）。

6.根据权利要求3所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述支撑板（2）上开设有二号安装孔，所述二号安装孔内安装有一号螺栓（21），一号螺栓（21）与支撑板（2）之间设置有二号垫圈（22），所述支撑板（2）通过一号螺栓（21）固定在阀体（3）上。

7.根据权利要求3所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述操纵缸（1）的尾部通过二号螺栓（12）固定在支撑板（2）上，所述二号螺栓（12）上位于操纵缸（1）与支撑板（2）之间的部位套设有二号支承隔套（13）。

8.根据权利要求3所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述排气制动阀操纵机构还包括罩盖（8），所述罩盖（8）通过紧固螺钉（81）固定在支撑板（2）的上端面上，所述活塞推杆（11）、转轴（4）、齿条（5）、惰轮轴（6）都位于罩盖（8）内。

9.根据权利要求8所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述罩盖（8）与支撑板（2）之间设置有橡胶垫片（82）。

10.根据权利要求8所述的一种排气制动阀操纵机构，其特征在于：所述罩盖（8）内位于靠近操纵缸（1）的部位设置有相配合的上密封衬套（14）与下密封衬套（15），所述上密封衬套（14）位于活塞推杆（11）的上方，所述下密封衬套（15）位于活塞推杆（11）的下方，下密封衬套（15）固定在支撑板（2）的上端面上。