一种快速EGR阀的制作方法

本实用新型属于发动机可燃混合物的供给技术领域，具体涉及一种快速EGR阀。

背景技术：

在发动机废气再循环系统中，由 EGR阀通过内部直流电机控制进气口的开度大小，以调节废气流量，使废气与新鲜空气按一定比例混合后返回汽缸进行再循环，以降低汽缸内燃烧温度以及燃烧速度，进一步减少NOx的排放量，从而达到既能保证使用，又能降低污染的目的。可见，EGR阀已成为废气再循环系统中的必备部件之一。

目前，EGR阀主要是由步进电机来带动阀杆移动，实现阀门打开度的变化，步进电机的控制技术比较复杂，致使费用居高不下，且阀杆的移动反应速度较慢，致使废气流量的调节反应较为滞后。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速EGR阀，能够加快阀杆的移动反应速度。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：设计一种快速EGR阀，包括阀座，阀座内开设具有开口的内腔，内腔中配装阀杆，阀杆上固定活塞，阀座上开设进气口和出气口，活塞控制进气口与通气口之间的通断，阀座的开口端安装电机；

所述电机包括机壳，机壳内安装无刷电机的定子和无刷电机的转子，转子带动阀杆上下移动，其特征在于：所述机壳上固定供电电刷，定子的每相绕组一对一连接取电电刷，转子上固定换向器，换向器包括自内向外排布的导电环，导电环的数量与绕组的相数相对应，最外侧导电环的外周排布多片相互独立的导电片，相邻的导电片构成导电片组，每个导电片组中所具有的导电片数与导电环数相对应，每个导电片组内的导电片按相序连接不同的导电环，取电电刷按相序压接在导电环上，供电电刷压接在导电片上。

优选的，所述供电电刷一端连接导电片、另一端连接弹性体，弹性体的另一端连接在机壳上。

优选的，所述换向器嵌装在换向器底座中。

优选的，所述取电电刷通过弹片安装在换向支架上。

优选的，所述取电电刷和供电电刷均采用石墨电刷。

优选的，所述转子采用在铁芯外套装磁环的结构。

优选的，所述阀杆通过梯形螺纹安装在电机的转子中。

优选的，所述阀杆上固定第一弹性体安装座，阀座内设置第二弹性体安装座，第一弹性体安装座中安装弹性体，弹性体的另一端连接在第二弹性体安装座上，阀杆从第二弹性体和第三弹性体安装座中穿过。

优选的，所述弹性体为弹簧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、由于在转子上安装了由导电环和导电片构成的换向器，转子转动使不同的导电片取电，通过导电环配送给绕组，实现了定子绕组快速直接的自动物理连接换向，使得电机既具有无刷电机功率密度高的优点，又具有自动换向快的优点，从而加快了转子的反应速度，继而带动阀杆灵敏移动。

2、由于供电电刷上连接有弹性体，使得供电电刷受到压向导电片的压力，能始终可靠地压接在导电片上，实现电能的可靠传输。

3、由于换向器嵌装在绝缘的换向器底座中，使得导电片、导电环以及导电片连接导电环的跳线间的空隙内填充有绝缘材料，避免产生短路现象，更加安全可靠。

4、由于取电电刷通过弹性片安装在换向支架上，实现了对取电电刷的安装固定，能够精准压接在导电环上，准确取电。

5、由于取电电刷和供电电刷均采用耐磨性能优良的石墨电刷，既保证了良好的导电性能，又能延长其使用寿命。

6、由于转子采用在铁芯外套装磁环的结构，便于在铁芯内加工驱动连接结构。

7、由于阀杆通过梯形螺纹安装在电机的转子中，一方面简化了阀杆的安装结构；另一方面加大了螺距和螺纹齿牙的宽度，提高阀门打开度的灵敏度，并利于延长螺纹的使用寿命。

8、由于阀杆上固定第一弹性体安装座，壳体内设置第二弹性体安装座，第一弹性体安装座中安装弹性体，弹性体的另一端连接在第二弹性体安装座上，能够使得阀杆的螺纹始终紧靠在转子的螺纹上，减小螺纹回差，提高阀杆动作的灵敏度。

9、本实用新型结构简单，通过对无刷电机的定子实现接触式硬件换向，使其保留了无刷电机功率密度高的优点，又增加了有刷电机反应快的优点，从而增强了带动阀杆的灵敏度，便于在行业内推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构爆炸图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是换向支架的结构示意图；

图4是换向器的结构示意图；

图5是图4的A向视图。

图中标记：1、机壳；2、定子；3、磁环；4、铁芯；5、换向器底座；6、换向器；7、换向支架；8、供电电刷；9、第一弹簧；10、弹片；11、A相取电电刷；12、B相取电电刷；13、C相取电电刷；14、A相导电环；15、B相导电环；16、C相导电环；17、A相导电片；18、B相导电片；19、C相导电片；20、导电片组；21、第一弹性体安装座；22、第二弹簧；23、阀杆；24、活塞；25、内腔；26、阀座；27、进气口；28、第二弹性体安装座；29、梯形螺纹。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型按照图1放置状态时所对应的上下方位定义为上端（顶端）和下端。

如图1和图2所示，本实用新型在阀座26内开设具有开口的内腔25，内腔25中配置阀杆23，阀杆23上固定活塞24，阀座26上开设进气口27和出气口，进气口27和出气口均连通内腔25，活塞24控制进气口27与通气口之间的通断，阀座26的开口端安装电机，阀杆23通过梯形螺纹29安装在电机的转子中。为减小螺纹的回差影响，在阀杆23上固定第一弹性体安装座21，阀座26内设置第二弹性体安装座28，第一弹性体安装座21中安装第二弹簧22，第二弹簧22的另一端连接在第二弹性体安装座28上，阀杆23从第二弹簧22和第三弹性体安装座中穿过。

电机的机壳1内安装无刷电机的定子2和无刷电机的转子，转子采用在铁芯4外套装磁环3的结构，在铁芯4内加工内螺纹，阀杆23配装在内螺纹内。在机壳1上安装第一弹簧9，第一弹簧9连接供电电刷8，供电电刷8连接供电电源，在定子2上固定换向支架7，换向支架7中设置弹片10，弹片10的另一端安装取电电刷，定子2的每相绕组一对一连接取电电刷，转子上固定换向器6，换向器6包括自内向外排布且相互独立的导电环，导电环的数量与绕组的相数相对应，最外侧导电环的外周排布多片相互独立的导电片，相邻的导电片构成导电片组，每个导电片组中所具有的导电片数与导电环数相对应，每个导电片组内的导电片按相序连接不同的导电环，取电电刷按相序压接在导电环上，供电电刷8压接在导电片上。下面以三相直流电机为例，进行具体说明：

如图3所示，在换向支架7上设置三个取电电刷，按照相序将其命名为A相取电电刷11、B相取电电刷12和C相取电电刷13，如图4和图5所示，在换向器6中在外向内依次设置三个导电环，同样按照相序依次排布为A相导电环14、B相导电环15和C相导电环16，A相取电电刷11压接在A相导电环14上，B相取电电刷12压接在B相导电环15，C相取电电刷13压接在C相导电环16上，在A相导电环14的外周设置多个相互独立的导电片，相邻的三片导电片划分为一组构成导电片组20，每个导电片组20中的导电片按照相序依次排布为A相导电片17、B相导电片18和C相导电片19，每组中的A相导电片17均电连接A相导电环14，每组中的B相导电片18均电连接B相导电环15，每组中的C相导电片19均电连接C相导电环16，供电电刷8压接在导电片上。

为了增强换向器6的可靠性，将换向器6嵌装在绝缘的换向器底座5中，使得导电片、导电环以及导电片连接导电环的跳线间的空隙内填充有绝缘材料，避免产生短路现象，更加安全可靠。

上述取电电刷和供电电刷8优选石墨电刷，既保证了良好的导电性能，又能延长其使用寿命。当然也可以采用其它材质的电刷。

本实用新型的工作过程如下：

接通供电电刷8的工作电源后，如果此时供电电刷8位于A相导电片17上，则电源通过A相导电片17、A相导电环14和A相取电电刷11为定子2中的A相绕组供电，产生电磁场，使定子2转动，同时带动换向器6转动，使得供电电刷8依次接通B相导电片18和C相导电片19，再接通下一导电片组20中的A相导电片17、B相导电片18和C相导电片19，使得A相绕组、B相绕组和C相绕组轮番得电，形成旋转的磁场，带动定子2旋转下去。从而带动阀杆23上下移动，改变活塞24的位置，实现进气口27与出气口间气体流量的改变。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。