CN218882360U - 一种大流量限压泄气式排气制动器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大流量限压泄气式排气制动器装置，所述排气制动器装置包括阀体组件、支架总成和气缸组件；所述阀体组件包括阀体、蝶片、轴套和限压组件，所述蝶片包括进气口、泄气孔和蝶片安装孔，所述限压组件包括密封钢球和活动杆，所述密封钢球设置在第二台阶B处，所述密封钢球的一侧和第二台阶B处角度为θ的圆锥面相切，所述密封钢球的另外一侧和所述活动杆的端面连接；压力气体从所述进气口进入压迫所述密封钢球，导致所述密封钢球和第二台阶B之间产生间隙后，压力气体通过间隙从所述泄气孔流出。本申请圆弧面的密封钢球，保证了限压组件能顺畅打开并及时泄压，防止偏心造成的活动杆往复运动时的卡滞，动作响应更为灵敏、迅速。

Description

一种大流量限压泄气式排气制动器装置

技术领域

本实用新型涉及一种辅助制动装置，具体涉及到一种大发动机车辆的大流量限压泄气式排气制动器装置。

背景技术

随着现代公路交通越来越繁忙，行车安全越发重要。主制动因长时间使用尤其下长坡时连续使用易发热造成制动失效，形成安全隐患，常采用水淋等降温措施，而盘式制动器是坚决不能使用水淋冷却降温使用的。另GB7258法规中要求车长大于9m的客车(对专用校车为车长大于8m)、总质量大于或等于12000kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车，应装备缓速器或其他辅助制动装置。

排气制动器作为适配范围较广的辅助制动器，其结构简单、成本较低、辅助制动性能较好；其次中国的公路山区公路占全国公路里程的60％以上，当使用辅助制动时车辆可以在常下坡时减少主制动或不使用主制动，能以匀速或者某一减速效果下安全行驶，可有效地减少轮胎、主制动器的磨损，提高行车安全性及降低运营成本。

另外随着国内“国六”法规即GB17691-2018的发布实施，车辆增加了更为复杂的尾气处理系统单元，为满足尾气的“净化”处理，进入相应处理单元的废气量、整车的排气压力等有了更高的要求。理论上排气背压越高，辅助制动效果越好，但过高的排气背压会对增压器、发动机及尾处理单元相关零件形成故障隐患,比如温度过高造成喷油嘴烧毁。故“低转速高背压，高转速不超压”为整车所追求的最佳配置。

但现有的排气制动器为满足发动机的排气背压限值，多数采用较大的排气间隙，当发动机转速较低时制动效果超差，或者如专利号201210344521.X及201210410571.3采用端面或锥面结构辅以单向阀结构，但在实际使用中，活塞挺杆会出现夹死而无法起到快速泄压，造成发动机及相关零部件单元故障，影响产品寿命及可靠性。

因此，现有排气制动器装置还有提升改进的地方。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种结构简单、可靠性更高的大流量限压泄气式排气制动阀装置，以解决现有技术的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种大流量限压泄气式排气制动器装置，所述排气制动器装置包括阀体组件、支架总成和气缸组件，所述阀体组件和气缸组件设置在所述支架总成上；所述阀体组件包括阀体、蝶片、轴套和限压组件，其中，所述蝶片包括进气口、泄气孔和蝶片安装孔，所述蝶片安装孔为一从外沿朝向圆心开设的凹槽，所述蝶片安装孔从外向内包括第一台阶A、第二台阶B和第三台阶C，所述进气口开设在所述第二台阶B和圆心之间，所述泄气孔开设在所述第一台阶A和第二台阶B之间；所述阀体对应所述蝶片安装孔的位置开设一限压槽孔，所述轴套的一端过盈配合设置在所述限压槽孔的一端，所述轴套的另外一端设置在所述蝶片安装孔中并且和所述第一台阶A间隙配合；所述限压组件包括密封钢球和活动杆，所述密封钢球设置在所述第二台阶B处，所述密封钢球的一侧和第二台阶B处角度为θ的圆锥面相切，所述活动杆滑动设置在所述轴套中，所述密封钢球的另外一侧和所述活动杆的端面连接；压力气体从所述进气口进入，从所述密封钢球和第二台阶B之间的间隙通过后从所述泄气孔流出。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述阀体组件还包括转轴、钢套和铆钉，所述阀体对应所述限压槽孔的位置开设一固定通孔；所述钢套过盈配合设置在所述固定通孔中，所述转轴可转动的设置在所述钢套中，所述转轴的一端固定连接所述气缸组件，所述转轴的另外一端通过所述铆钉固定连接所述蝶片。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述限压组件还包括活塞套、弹簧和调节螺塞，所述活塞套、弹簧、调节螺塞依次连接，所述活塞套的一侧连接所述弹簧，所述活塞套的另外一侧连接所述活动杆。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述活动杆为一杆状体，所述活动杆朝向所述密封钢球一端为平面，另外一端为圆弧球面，圆弧球面和所述活塞套的端面贴合。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述活塞套为一内凹带弹簧限位的碗状结构体，所述活塞套的外壁为圆弧球面和所述限压槽孔间隙配合。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述调节螺塞为一杯状体，所述弹簧的两端分别连接所述活塞套的内壁和所述调节螺塞的杯底内侧；所述调节螺塞的外表面攻设有外螺纹，所述调节螺塞和所述限压槽孔螺纹连接用于调节所述弹簧的弹力。

依照本申请实施例所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，所述密封钢球的直径小于所述活动杆的直径，所述密封钢球的直径小于所述轴套的内径。

由于采用了以上的技术特征，使得本实用新型相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：

第一、本申请结构简单紧凑，圆弧面密封配合可有效降低因加工、装配造成的不同心，保证活动杆及密封钢球活动顺畅灵活，确保了限压泄气式排气制动器装置的使用可靠性；

第二、本申请的限压装置的密封钢球与蝶片配合密封性好，且气体流通性更好，在发动机中低速时的排气背压更高，而高转速时排气背压更低，提高中低转速辅助制动性能的同时满足整车其它部件的背压要求，性能更稳定、安全性更高；

第三、本申请圆弧面的密封钢球，保证了限压组件能顺畅打开并及时泄压，防止偏心造成的活动杆往复运动时的卡滞，动作响应更为灵敏、迅速。

第四、本申请结构生产加工及装配过程方便、成本更低，可靠性更高，而且结构设计紧凑，工作性能更稳定、可靠、寿命更长。

当然，实施本申请内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。

附图说明

图1是本申请排气制动器装置外观示意图；

图2是本申请排气制动器装置第一剖视示意图；

图3是本申请排气制动器装置第二剖视示意图；

图4是本申请排气制动器装置第三剖视示意图；

图5是本申请非工作状态剖视示意图；

图6是本申请工作状态剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的几个优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代以及修改。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件等。

请参考图1本申请排气制动器装置外观示意图，本申请的大流量限压泄气式排气制动器装置用于大发动机车辆，所述排气制动器装置包括阀体组件1、支架总成2和气缸组件3，所述阀体组件1和气缸组件3设置在所述支架总成2上；请参考图2，所述阀体组件1包括阀体11、蝶片12、轴套13和限压组件14，所述气缸组件3的活塞杆的运动带动所述蝶片12的转动进而影响所述阀体11的管道的开启闭合程度，所述限压组件14的作用是一种调压装置。

请同时参考图2、图3、图4、图5和图6，所述蝶片12包括进气口121、泄气孔122和蝶片安装孔123，所述蝶片安装孔123为一从外沿朝向圆心开设的凹槽，所述蝶片安装孔123从外向内包括第一台阶A、第二台阶B和第三台阶C，所述进气口121开设在所述第二台阶B和圆心之间，所述进气口121超过第三台阶C这样排气时不会形成气阻，所述泄气孔122开设在所述第一台阶A和第二台阶B之间；所述第一台阶A、第二台阶B和第三台阶C各台阶之间通过通孔连通。

图2中，所述阀体11对应所述蝶片安装孔123的位置开设一限压槽孔111，所述轴套13的一端过盈配合设置在所述限压槽孔111的一端，所述轴套13的另外一端设置在所述蝶片安装孔123中，所述轴套13和所述蝶片安装孔123属于间隙配合并且和所述第一台阶A也是间隙配合，因此，装配后所述蝶片12可转动的连接所述轴套13，而且所述轴套13的一端固定在所述限压槽孔111中高度可以限定触碰不到所述第一台阶A，避免所述轴套13的端面和所述第一台阶A摩擦，在所述蝶片12转动时所述第一台阶A的内壁在所述轴套13上转动。

此外，图3中所述限压组件14包括密封钢球141和活动杆142，所述密封钢球141设置在所述第二台阶B处，如图3所示，所述第二台阶B包括一个角度为θ的圆锥面，θ的角度范围20°-40°以30°为最好的角度，所述密封钢球141的一侧和第二台阶B处角度为θ的圆锥面相切，所述活动杆142滑动设置在所述轴套13中，所述活动杆142在所述轴套13中可上下滑动，所述密封钢球141的另外一侧和所述活动杆142的端面连接；所述密封钢球141将蝶片12上的进气口121与泄气孔122隔开，并与活动杆142端面相切，排放的压力气体从所述进气口121进入压迫所述密封钢球141，导致所述密封钢球141和第二台阶B之间产生间隙后，压力气体通过间隙从所述泄气孔122流出。

由于使用所述密封钢球141，因此所述蝶片12转动时所述密封钢球141与圆锥面滑动旋转，当所述活动杆142在所述轴套13内上下往复运动时，所述密封钢球141在气体压力作用下沿所述轴套13内孔上下移动，所述活动杆142与密封钢球141为圆弧点接触，不会因产品加工或者装配过程造成的不同心而产生所述密封钢球141和活动杆142夹死问题，保证所述限压组件14正常工作。

如图2和图4所示，所述阀体组件1还包括转轴15、钢套16和铆钉17，所述阀体11对应所述限压槽孔111的位置开设一固定通孔112，图2中所述固定通孔112开设在所述限压槽孔111的对立面，所述限压槽孔111和固定通孔112同心；所述钢套16过盈配合设置在所述固定通孔112中，所述转轴15可转动的设置在所述钢套16中，所述转轴15的一端固定连接所述气缸组件3，所述转轴15受气缸组件3影响转动，所述转轴15的另外一端通过所述铆钉17固定连接所述蝶片12,将所述蝶片固定在所述阀体11的内腔中，具体来说，所述蝶片12通过圆心的相对两边缘上分别设置固定缺口124和蝶片安装孔123,所述转轴15穿过所述固定通孔112中的所述钢套16的一端开设有一通过圆心的固定凹槽以及2个铣边，所述固定凹槽的宽度大于所述固定缺口124底部蝶片的厚度，所述2个铣边中间的距离小于所述固定缺口124的宽度，所述固定缺口124插入所述固定凹槽后以所述铆钉17固定连接所述蝶片12和所述转轴15。

如图3所示，所述限压组件14还包括活塞套143、弹簧144和调节螺塞145，所述活塞套143、弹簧144、调节螺塞145依次连接，所述活塞套143的一侧连接所述弹簧144，所述活塞套143的另外一侧连接所述活动杆142；所述活动杆142受力大于所述弹簧144的扩张力时，所述活动杆142向下移动，所述活动杆142的受力来源于所述密封钢球141以及排气压力。

优选的，所述活动杆142为一杆状体，所述活动杆142朝向所述密封钢球141一端为平面，另外一端为圆弧球面，圆弧球面和所述活塞套143的端面贴合，所述活塞套143与活动杆142通过所述活动杆142上一端的圆弧球面接触连接，当所述活塞套143偏移时，所述活动杆142可以在所述轴套13的导向下和所述活塞套143稳定连接，不会影响所述限压组件14的工作及性能，工作更稳定可靠。

此外，如图3所示，所述活塞套143为一内凹带弹簧限位的碗状结构体，所述活塞套143的外壁为圆弧球面和所述限压槽孔111间隙配合，所述活塞套143在所述限压槽孔111中可上下运动。所述活塞套143的外壁为圆弧球面结构，摩擦阻力小，所述活塞套143在所述阀体11中移动时，经由所述活动杆142与轴套13间隙泄漏过来的气体带动所述活塞套143颤动偏移，所述活塞套143的圆弧球面外壁可有效减小偏移，上下移动更顺畅。

优选的，图3和图4中所述调节螺塞145为一杯状体，所述弹簧144的两端分别连接所述活塞套143的内壁和所述调节螺塞145的杯底内侧；所述调节螺塞145的外表面攻设有外螺纹，所述调节螺塞145和所述限压槽孔111螺纹连接用于调节所述弹簧144的弹力，可以通过调整所述调节螺塞145旋入旋出螺纹深度调节所述弹簧144的弹力。具体来说，所述活塞套143的内壁与所述弹簧144贴合并通过限位将所述弹簧144径向限位，保证弹簧144在压缩运动时不发生侧移；所述弹簧144另一端与调节螺塞145相抵，所述调节螺塞145为一内凹杯状体，其与阀体11螺纹连接，通过调整旋入旋出螺纹深度调节相应弹簧弹力。

优选的，所述密封钢球141的直径小于所述活动杆142的直径，所述密封钢球141的直径小于所述轴套13的内径。这样的设计下，所述密封钢球141可随所述活动杆142的移动滚动至轴套13中，所述密封钢球141的圆弧面摩擦阻力小，可以更顺畅的移动、且平稳，使用寿命更长，同时当压力气体(废气)通过进气口121进入，经泄气孔122流出时的气流更为平缓；当所述活动杆142下移时，所述密封钢球141与蝶片12上角度θ的圆锥面开启间隙相较其它密封方式变化更为明显，单位时间通过泄气口泄出的气体更多，所以称之为大流量限压泄气式排气制动器装置；工作时，钢球两侧压力不同，靠近进气口121侧压力高，克服弹簧弹力，钢球向下移动，反之，弹簧力大于进气口121压力时，向上移动，因钢球是单独安装，未同其它零件有固定，其运动时会受重力、气流作用而滚动。

关于本申请技术特征取得的好处，经相关发动机台架测试分析比较，可以得出下表1的数据，通过比较，本申请的技术下，低转速背压相较现有技术更高，而高转速时背压相较现有技术更低，达到“低转速高背压，高转速不超压”的整车背压目标配置。

表1转速-背压试验对照结果

请参考图5和图6本申请排气制动器装置非工作状态剖视示意图以及工作状态剖视示意图，排气制动器装置使用时，气缸组件3通气带动阀体组件1的转轴15转动，阀体11与蝶片12闭合，发动机排出的压力气体(废气)被堵在蝶片12一侧，排气压力随之升高，当蝶片12进气口121进气压力克服弹簧弹力时，密封钢球141向下移动与第二台阶B处角度为θ的圆锥面分开，压力气体(废气)通过打开的通道间隙经泄气孔122排出，发动机与蝶片12间的排气压力随之降低；当发动机转速降低或进气口121压力降低时，不足以克服弹簧弹力时，密封钢球141向上移动与第二台阶B处角度为θ的圆锥面相切贴合密封，发动机与蝶片12间的排气压力随之升高。

综上所述，由于采用了以上的技术特征，使得本实用新型相比于现有技术具有如下的优点和积极效果：

第一、本申请结构简单紧凑，圆弧面密封配合可有效降低因加工、装配造成的不同心，保证活动杆及钢球活动顺畅灵活，确保了限压泄气式排气制动器装置的使用可靠性；

第二、本申请的限压装置的密封钢球与蝶片配合密封性好，且气体流通性更好，在发动机中低速时的排气背压更高，而高转速时排气背压更低，提高中低转速辅助制动性能的同时满足整车其它部件的背压要求，性能更稳定、安全性更高；

第三、本申请圆弧面的密封钢球，保证了限压组件能顺畅打开并及时泄压，防止偏心造成的活动杆往复运动时的卡滞，动作响应更为灵敏、迅速。

第四、本申请结构生产加工及装配过程方便、成本更低，可靠性更高，而且结构设计紧凑，工作性能更稳定、可靠、寿命更长。

实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅仅是本实用新型的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员在不违背本实用新型精神内涵的情况下，所做的均等变化和更动，均应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述排气制动器装置包括阀体组件、支架总成和气缸组件，所述阀体组件和气缸组件设置在所述支架总成上；所述阀体组件包括阀体、蝶片、轴套和限压组件，其中，

所述蝶片包括进气口、泄气孔和蝶片安装孔，所述蝶片安装孔为一从外沿朝向圆心开设的凹槽，所述蝶片安装孔从外向内包括第一台阶A、第二台阶B和第三台阶C，所述进气口开设在所述第二台阶B和圆心之间，所述泄气孔开设在所述第一台阶A和第二台阶B之间；

所述阀体对应所述蝶片安装孔的位置开设一限压槽孔，所述轴套的一端过盈配合设置在所述限压槽孔的一端，所述轴套的另外一端设置在所述蝶片安装孔中并且和所述第一台阶A间隙配合；

所述限压组件包括密封钢球和活动杆，所述密封钢球设置在所述第二台阶B处，所述密封钢球的一侧和第二台阶B处角度为θ的圆锥面相切，所述活动杆滑动设置在所述轴套中，所述密封钢球的另外一侧和所述活动杆的端面连接；

压力气体从所述进气口进入，从所述密封钢球和第二台阶B之间的间隙通过后从所述泄气孔流出。

2.如权利要求1所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述阀体组件还包括转轴、钢套和铆钉，所述阀体对应所述限压槽孔的位置开设一固定通孔；所述钢套过盈配合设置在所述固定通孔中，所述转轴可转动的设置在所述钢套中，所述转轴的一端固定连接所述气缸组件，所述转轴的另外一端通过所述铆钉固定连接所述蝶片。

3.如权利要求2所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述限压组件还包括活塞套、弹簧和调节螺塞，所述活塞套、弹簧、调节螺塞依次连接，所述活塞套的一侧连接所述弹簧，所述活塞套的另外一侧连接所述活动杆。

4.如权利要求3所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述活动杆为一杆状体，所述活动杆朝向所述密封钢球一端为平面，另外一端为圆弧球面，圆弧球面和所述活塞套的端面贴合。

5.如权利要求4所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述活塞套为一内凹带弹簧限位的碗状结构体，所述活塞套的外壁为圆弧球面和所述限压槽孔间隙配合。

6.如权利要求5所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述调节螺塞为一杯状体，所述弹簧的两端分别连接所述活塞套的内壁和所述调节螺塞的杯底内侧；所述调节螺塞的外表面攻设有外螺纹，所述调节螺塞和所述限压槽孔螺纹连接用于调节所述弹簧的弹力。

7.如权利要求6所述的大流量限压泄气式排气制动器装置，其特征在于，所述密封钢球的直径小于所述活动杆的直径，所述密封钢球的直径小于所述轴套的内径。

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