一种消声器气动阀门总成的制作方法

本发明涉及汽车发动机排气消声器，具体涉及一种消声器气动阀门总成。

背景技术：

消声器按其工作原理及实现方法可以分为传统物理阻抗复合式消声器、机械式双模态消声器、电控式多模态消声器和主动消声结构，其中机械式双模态消声器作为前沿技术，已在各大车型上普及。如图1所示，现有的机械式双模态消声器通过一个机械弹簧8控制机械式阀门7的开启，起到动态分离气流的目的，从而消除怠速以及低速噪声，但是采用机械弹簧控制阀门存在以下缺陷：首先，在弹簧刚性系数一定的情况下，阀门阻力必然增加系统背压，损失部门发动机性能；其次，控制模式实现手段较为单一，只能通过控制弹簧的刚性系数来达到设计目的，且随着弹簧性能的衰减，后续可靠性风险增大；再次，弹簧在高温环境下的性能衰减是其先天的设计缺陷，只能通过改善材料的抗蠕变、抗屈服等性能来得到部分提升，但终究无法根除。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种消声器气动阀门总成，首次运用气动谐波式消声思路，通过在气流推动气动阀门片运转的过程中，由于气动阀门片本身具备的质量特性而导致高速脉动气流受到气动阀门片的迟滞，实现改善气流脉动，消减噪声的目的。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种消声器气动阀门总成，包括气动阀门片，所述气动阀门片的中部设有径向贯通并与其一体的轴套，所述轴套将气动阀门片间隔为左右两部分，其特征在于：还包括穿过气动阀门片上的轴套的支撑轴，分别设置在支撑轴两端的止推轴承和限位螺母，以及固定支撑轴的支撑轴紧固螺母。

进一步，所述轴套的两端向外延伸形成轴套凸边，气动阀门片的左部或右部设有阵列式通孔。

进一步，所述支撑轴的一端带有帽头，另一端设有与支撑轴紧固螺母配合的螺纹，支撑轴的螺纹端穿过轴套与气动阀门片配合安装。

进一步，所述支撑轴与气动阀门片间隙配合、过盈配合或支撑轴与气动阀门片为一体式；优选地，支撑轴与气动阀门片间隙配合。

进一步，所述与气动阀门片间隙配合的支撑轴上间隔设有至少两个凸台。

进一步，所述止推轴承靠近气动阀门片的一端形成圆弧的止推轴承凸边，与气动阀门片的轴套凸边圆周线性接触。

进一步，至少两个所述的消声器气动阀门总成串联安装在安装构件上，支撑轴与气动阀门片间隙配合。

进一步，至少两个所述的消声器气动阀门总成并联安装在安装构件上，支撑轴与气动阀门片过盈配合或支撑轴与气动阀门片为一体式。

本发明提供的消声器气动阀门总成，利用气流动能推动气动阀门片的旋转，达到改变气流脉动频率的目的，从而谐波除噪，提升了消声器系统的可靠性。完全不同于现有机械式双模态消声器的消声原理，改善了现有机械式双模态控制阀门无法兼顾背压性能与噪音的原理缺陷，有效规避了现有机械式双模态消声器弹簧衰减导致的后续可靠性风险增大的缺陷。

此外，可以将至少两个本发明提供的消声器气动阀门总成串联或并联安装在消声器中，多个气动阀门总成联动协同工作，以便起到更好的消声效果。

附图说明

图1是现有双模态消声器的阀门结构示意图；

图2是本发明气动阀门总成的使用状态示意图；

图3是本发明气动阀门总成的爆炸结构示意图；

图4是本发明气动阀门总成的安装结构示意图

图5是本发明气动阀门总成的剖视图；

图6是本发明气动阀门片的结构示意图；

图7是本发明支撑轴的结构示意图；

图8是本发明气动阀门片与支撑轴间隙配合示意图；

图9是本发明气动阀门片与支撑轴过盈配合示意图；

图10是本发明气动阀门片与阀门止推轴承的线性接触示意图；

图11是本发明气动阀门总成的串联结构示意图；

图12是本发明气动阀门总成的并联结构示意图；

图中：1、气动阀门总成，11、限位螺母,12、止推轴承,121、止推轴承凸边，13、支撑轴，131、帽头，132、凸台，14、气动阀门片，141、轴套，142、轴套凸边，143、通孔，15、支撑轴紧固螺母，2、安装构件，3、机械式阀门片，4、弹簧，5、消声器管，6、隔板。

具体实施方式

如图2-5所示的一种消声器气动阀门总成，包括气动阀门片14，所述气动阀门片14的中部设有径向贯通并与其一体的轴套141，所述轴套将气动阀门片14间隔为左右两部分，其特征在于：还包括穿过气动阀门片14上的轴套141的支撑轴13，分别设置在支撑轴13两端的止推轴承12和限位螺母11，以及固定支撑轴13的支撑轴紧固螺母15。气动阀门片14受到气流冲击后，会转换部分气流动能为气动阀门片14的旋转动能，以达到迟滞气流波动、消减噪声的目的。

如图6所示，轴套141的两端向外延伸形成轴套凸边142，气动阀门片14的左部或右部设有阵列式通孔143，能够改善气动阀门总成的消声效果。

如图7-9所示，支撑轴13的一端带有帽头131，另一端设有与支撑轴紧固螺母15配合的螺纹，支撑轴13的螺纹端穿过轴套141与气动阀门片14配合安装。具体地，支撑轴13的螺纹端依次穿过限位螺母11、止推轴承12、轴套141，止推轴承12、和限位螺母11，配合支撑轴紧固螺母15固定在消声器安装构件2上，所述的安装构件2，即消声器，可以是消声器的消声器管5或隔板6。

支撑轴13与气动阀门片14间隙配合、过盈配合或支撑轴13与气动阀门片14为一体式；优选地，支撑轴13与气动阀门片14间隙配合，且与气动阀门片14间隙配合的支撑轴13上间隔设有至少两个凸台132，通过调节凸台132的总宽度，可以保持气动阀门片14的运动稳定性的同时，兼顾减少间隙配合的支撑轴13与气动阀门片14之间的摩擦阻力。

如图10所示，止推轴承12靠近气动阀门片14的一端形成圆弧的止推轴承凸边121，与气动阀门片14的轴套凸边142圆周线性接触，减少止推轴承12与气动阀门片14之间的摩擦力。

如图11所示，至少两个所述的消声器气动阀门总成1串联安装在安装构件2上，支撑轴13与气动阀门片14间隙配合，进一步提升除燥效果。

如图12所示，至少两个所述的消声器气动阀门总成1并联安装在安装构件2上，支撑轴13与气动阀门片14过盈配合或支撑轴13与气动阀门片14为一体式，进一步提升除燥效果。

本发明的消声器气动阀门总成，可以通过对气动阀门片14的形状、质量分布以及多个阀门的相关性(角度)进行设计改变，达到理想的气体迟滞和气动效果；并在与消声器匹配使用时，根据气流流动特性以及噪声需要，选用不同直径以及不同类型的阀门用于消声器的调音。

本发明的消声器气动阀门总成，通过气动谐波改善气动噪声的思路是一个创造性的发明思路，有关采用气动阀门式迟滞气流的设计结构均与本发明存在共性。