一种低驱动力矩高温阀轴承结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种低驱动力矩高温阀轴承结构，包括阀体、阀轴、阀板、套筒、衬套、支撑杆和盖板；阀体内设有阀腔和与阀腔连通并贯穿阀壁的阀轴安装通孔；衬套固设在阀轴安装通孔的内壁上；阀轴由阀轴安装通孔插入阀腔，该阀轴的内端与阀板固定连接，外端与套筒的内壁固定连接，该外端的端面为球凹面，套筒的外壁与衬套侧内壁间隙配合，套筒的内壁与球凹面构成一向外端开口的空腔；支撑杆的外端固定在盖板上，内端设有一圆球，圆球卡设在空腔内；盖板覆盖在阀轴安装通孔的外端并与阀体固定连接。本发明所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，阀轴周围没有采用填料，且阀轴轴向定位采用了球与球面接触的定位技术，减少了阀轴旋转时的摩擦力。
【专利说明】
一种低驱动力矩高温阀轴承结构
技术领域
[0001]本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种低驱动力矩高温阀轴承结构。【背景技术】
[0002]随着发动机功率密度的不断提高，功率跨度范围不断扩大，传统的增压系统已很难满足发动机全工况范围的高效率匹配需求，为此，业内已将顺序增压技术作为改善柴油机部分负荷性能的一个技术途径。该技术是通过阀门切断(接通)其中一台或几台增压器压气机和涡轮的进口，停止(启动)其工作，来减小(增加)涡轮流通面积的目的，实现发动机性能的改善。
[0003]顺序增压系统，对控制涡轮的高温排气阀有很高要求:能够在高温下工作，严格按照发动机控制策略进行适时的开启和关闭、执行可靠、动作灵活，驱动力矩小于0.5N ? M。
[0004]常规的高温阀为保证密封要求，往往在阀轴处设计了多层填料结构，由于阀轴与填料的摩擦，导致阀门的驱动力矩大，不满足顺序增压系统对高温阀的低驱动力矩要求。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明旨在提出一种低驱动力矩高温阀轴承结构，以实现高温阀在驱动力矩小的同时，实现阀的可靠密封。[〇〇〇6]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]—种低驱动力矩高温阀轴承结构，包括阀体、阀轴、阀板、套筒、衬套、支撑杆和盖板；
[0008]所述阀体内设有阀腔和与所述阀腔连通并贯穿阀壁的阀轴安装通孔；
[0009]所述衬套固设在所述阀轴安装通孔的内壁上；
[0010]所述阀轴由所述阀轴安装通孔插入所述阀腔，该阀轴的内端与所述阀板固定连接，外端与所述套筒的内壁固定连接，该外端的端面为球凹面，所述套筒的外壁与所述衬套侧内壁间隙配合，所述套筒的内壁与所述球凹面构成一向外端开口的空腔；
[0011]所述支撑杆的外端固定在所述盖板上，内端设有一圆球，所述圆球卡设在所述空腔内；
[0012]所述盖板覆盖在所述阀轴安装通孔的外端并与所述阀体固定连接。
[0013]进一步的，所述盖板通过螺钉与所述阀体固定连接。
[0014]进一步的，所述支撑杆的外端为螺纹结构，所述盖板上开设有一通孔，所述支撑杆的外端由所述通孔穿出，并由压紧帽锁紧固定在所述盖板上。
[0015]进一步的，所述通孔的中心轴线与所述套筒的中心轴线重合。
[0016]进一步的，所述圆球的直径小于所述空腔的轴向长度和所述套筒的内径。
[0017]进一步的，所述圆球上与所述套筒的中心轴线垂直并过球心的截面为水平截面， 所述圆球球面上跟该水平截面相交的部位与所述套筒间隙配合。
[0018]进一步的，所述球凹面的直径是所述圆球直径的1.5倍。
[0019]进一步的，所述套筒与衬套单侧间隙为0.6mm。
[0020]相对于现有技术，本发明所述的低驱动力矩高温阀轴承结构具有以下优势:
[0021](1)本发明所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，由于阀轴和阀体的密封处没有采用填料，减少了阀轴旋转时的摩擦力，同时，由于阀轴轴向定位采用了球与球面接触的定位技术，旋转件与固定件的接触部分只有点接触或线接触，大大减少了接触面积，阀门的驱动力矩极小。[〇〇22](2)本发明所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，由于圆球卡在空腔内，起到阀轴轴向定位作用，圆球的直径小于空腔轴向长度和套筒内径，所以沿轴向阀轴可以有一定的窜动量，保证阀板在高温条件下不会与阀体卡死。【附图说明】
[0023]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本发明实施例所述的低驱动力矩高温阀轴承结构示意图。
[0025]附图标记说明:[〇〇26]1-阀体;11-阀轴安装通孔;2-阀板;3-阀轴;31-球凹面;4-套筒;41-空腔;5-衬套；6_支撑杆;61-圆球;7-盖板;8-螺钉;9-压紧帽。【具体实施方式】
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[〇〇28]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。[〇〇29]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031]如图1所示，本发明包括阀体1、阀轴3、阀板2、套筒4、衬套5、支撑杆6和盖板7;
[0032]阀体1内设有阀腔和与阀腔连通并贯穿阀壁的阀轴安装通孔11;
[0033]衬套5固设在阀轴安装通孔11的内壁上，构成轴承座；
[0034]阀轴3由阀轴安装通孔11插入阀腔，该阀轴3的内端与阀板2固定连接，外端与套筒4的内壁固定连接，该外端的端面为球凹面31，套筒4的外壁与衬套5侧内壁间隙配合，以便于阀轴3和套筒4在衬套5内转动，套筒4的内壁与球凹面31构成一向外端开口的空腔41;
[0035]支撑杆6的外端固定在盖板7上，内端设有一圆球61，圆球61卡设在空腔41内，用以实现对阀轴3的轴向定位；
[0036]盖板7覆盖在阀轴安装通孔11的外端并与阀体1固定连接，实现了阀轴安装通孔11 的无填料密封。[〇〇37]盖板7通过螺钉8与阀体1固定连接。[〇〇38]支撑杆6的外端为螺纹结构，盖板7上开设有一通孔，支撑杆6的外端由通孔穿出， 并由压紧帽8锁紧固定在盖板7上。
[0039]通孔的中心轴线与套筒4的中心轴线重合。
[0040]圆球61的直径小于空腔41的轴向长度和套筒4的内径。
[0041]圆球61上与套筒4的中心轴线垂直并过球心的截面为水平截面，圆球61球面上跟该水平截面相交的部位与套筒4间隙配合，通过圆球61对套筒4的轴向定位实现对阀轴3的轴向定位，此时圆球61的内顶端可以不与阀轴3外端球凹面31的中心接触，使得阀轴3的外端与圆球61之间具有一定的距离，进而使得阀轴3沿轴向可以有一定的窜动量，保证阀板2 在高温条件下不会与阀体1卡死。
[0042]球凹面31的直径是圆球61直径的1.5倍。[〇〇43] 套筒4与衬套5单侧间隙为0.6mm。
[0044]本发明通过固定在阀体1上的盖板7对阀轴安装通孔11进行无填料密封，通过卡设在套筒4内壁与阀轴3外端端面的球凹面31构成的空腔41内的圆球61，用以避免阀轴3与套筒4在衬套5中转动时的晃动，进而实现对阀轴3进行轴向定位，减小了阀轴3转动时的摩擦， 实现了阀轴3的低驱动力矩转动。[〇〇45]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:包括阀体(1)、阀轴(3)、阀板(2)、套 筒(4)、衬套(5)、支撑杆(6)和盖板(7);所述阀体(1)内设有阀腔和与所述阀腔连通并贯穿阀壁的阀轴安装通孔(11);所述衬套(5)固设在所述阀轴安装通孔(11)的内壁上；所述阀轴(3)由所述阀轴安装通孔(11)插入所述阀腔，该阀轴(3)的内端与所述阀板 (2)固定连接，外端与所述套筒(4)的内壁固定连接，该外端的端面为球凹面(31)，所述套筒 (4)的外壁与所述衬套(5)侧内壁间隙配合，所述套筒(4)的内壁与所述球凹面(31)构成一 向外端开口的空腔(41);所述支撑杆(6)的外端固定在所述盖板(7)上，内端设有一圆球(61)，所述圆球(61)卡 设在所述空腔(41)内；所述盖板(7)覆盖在所述阀轴安装通孔(11)的外端并与所述阀体(1)固定连接。2.根据权利要求1所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述盖板(7)通过 螺钉(8)与所述阀体(1)固定连接。3.根据权利要求1所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述支撑杆(6)的 外端为螺纹结构，所述盖板(7)上开设有一通孔，所述支撑杆(6)的外端由所述通孔穿出，并 由压紧帽(8)锁紧固定在所述盖板(7)上。4.根据权利要求3所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述通孔的中心轴 线与所述套筒(4)的中心轴线重合。5.根据权利要求1所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述圆球(61)的直 径小于所述空腔(41)的轴向长度和所述套筒(4)的内径。6.根据权利要求5所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述圆球(61)上与 所述套筒(4)的中心轴线垂直并过球心的截面为水平截面，所述圆球(61)球面上跟该水平 截面相交的部位与所述套筒(4)间隙配合。7.根据权利要求1所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述球凹面(31)的 直径是所述圆球(61)直径的1.5倍。8.根据权利要求1所述的低驱动力矩高温阀轴承结构，其特征在于:所述套筒(4)与衬 套(5)单侧间隙为0.6mm。
【文档编号】F16K41/00GK106015597SQ201610332693
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】邢卫东, 王振彪, 田伟, 田彩霞, 贾晓亮, 邓春龙, 李欣
【申请人】中国北方发动机研究所(天津)