一种EGR蝶阀的阀瓣旋转和密封结构的制作方法

本实用新型涉及一种EGR蝶阀的阀瓣旋转和密封结构，是一种汽车发动机的部件，是一种汽车发动机的环保设备，是一种用于汽车发动机EGR系统的阀门的阀瓣结构。

背景技术：

由于汽车发动机的使用环境变化多样、技术要求苛刻，空间相对狭窄，因此，各种EGR阀门形式层出不穷，变化多端，市场产品高度细化，任何一点技术上的改进都要付出很大的努力，以适应技术的严格要求和市场的要求。EGR阀的阀瓣开启方式有多种形式，比较常用的有推杆开启和旋转开启两种形式。其中，旋转开启的方式是阀瓣硬币状的盘形零件，旋转轴的中心轴线穿过圆盘的中心，与圆盘的回转中心线成一定角度，类似于旋转门，绕一旋转轴旋转开启。这种开始方式的EGR阀的特点是，开始过程成正弦波形，开启和关闭过程相对平缓，阀瓣一般由电机带动旋转开闭，开闭过程平顺、震动小，阀瓣对气流干扰较小。但现有的旋转阀瓣的旋转轴与阀瓣表面有一定的夹角，旋转轨迹复杂，旋转阻力较大，造成了阀瓣密封出现问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种EGR蝶阀的阀瓣旋转和密封结构。所述结构阀瓣旋转轴与阀瓣平面重合，改进了阀瓣运动轨迹，减小运动阻力，为密封提供了良好条件。

本实用新型的目的是这样实现的：一种EGR蝶阀的阀瓣旋转和密封结构，包括：阀体中依次连接的电机、传动齿轮组、阀杆和阀瓣，所述的阀杆的回转中心线在阀瓣的中心平面中，并与阀瓣的回转中心轴线垂直相交，所述的阀瓣外缘设有密封环。

进一步的，所述的密封环的中心平面与阀瓣的中心平面共面。

进一步的，所述的阀瓣外缘设置凹槽，所述的密封环安装在凹槽中。

进一步的，所述的密封环是金属密封环。

进一步的，所述的密封环外缘的元弧形。

进一步的，所述的阀瓣设置一凹字形缺口，所述的阀杆插入凹字形缺口中并与阀瓣焊接连接。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型采用的阀瓣旋转轴与阀瓣平面重合的形式，改善了密封环的运动环境，提高了密封环的密封效率，使阀瓣边缘与阀体的滑动结合更加严密，减小阀瓣的运动阻力，同时使结构更加简单，降低了制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述阀门的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例一所述阀杆和阀瓣的连接示意图；

图3是本实用新型的实施例五所述密封环与阀座接触的截面示意图，是图1中A-A向剖面放大图；

图4是本实用新型的实施例五所述密封环与阀座接触的截面示意图，是图1中A-A向剖面放大图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种EGR蝶阀的阀瓣旋转和密封结构，如图1、2所示。本实施例包括：阀体1中依次连接的电机2、传动齿轮组3、阀杆4和阀瓣5，所述的阀杆的回转中心线401在阀瓣的中心平面501（图2中用网格平面表示，图3、4中以一条直线表示）中，并与阀瓣的回转中心轴线502垂直相交，所述的阀瓣外缘设有密封环6。

阀瓣在阀座7上通过绕自身旋转轴的旋转改变气道的通流面积,从而起到调节气流流量和阀门开闭的作用。

阀杆与阀瓣焊接在一起，作用是用来传递扭矩，将电机的转矩传递至阀瓣使其旋转。为使焊接稳固，可以在阀瓣上加工出一个凹陷，将阀杆的端部插入凹陷中，再焊接。

阀瓣的外缘周设有密封环，使阀瓣关闭严密。密封环可以直接镶在阀瓣边缘，也可以在阀瓣上设置环形槽，将金属密封环嵌入环形槽中。由于EGR蝶阀工作时，气流温度变化很大，最大温差可达几百摄氏度。蝶阀的阀瓣及阀座（气流通道）存在热膨胀现象。阀瓣和阀座的热膨胀之间存在一定的差异,要使两者在关闭时吻合，或者留出一定的间隙，或者使用密封环作为过渡，形成一定的补偿，提高蝶阀的气密性。本实施例使用了密封环。

密封环需要有一定的弹性，并要求是高温耐热材料。符合这些要求的材料一般为金属材料，也可以是高分子耐热材料，或陶瓷材料。

由于阀瓣和密封环使用不同的材料，为使两者结合紧密，可以在阀瓣上设计有环形的沟槽，用于安装密封环。

本实施例的阀瓣与阀杆的回转轴心共线（重合）,这样的设计可以是EGR阀的进、排气道在一条直线上，便于阀体的定位安装与焊接。

为便于阀瓣和阀杆的焊接，可以将密封环与阀瓣凹陷对应的位置设置开口，形成开口圆环，使阀杆可以插入阀瓣的凹陷中。

密封环的外缘边可以设计为过渡的圆角，以减小旋转时的阻力及防止划伤阀环。

本实施例所述的阀杆是一个回转体形的细杆类零件，如图2所示。本实施例所述的阀杆的回转中心线是一根沿细杆长方向、贯穿整个细杆并位于细杆中心的直线。细杆的回转中心线也是阀杆在工作时的旋转中心线。

本实施例所述的阀瓣是一个盘类零件，也是回转体，因此，也有自己的回转中心线。但本实施例中阀瓣的回转中心线与工作时的旋转中心线不是一条线，而是相互垂直的两条线。

本实施例所述的阀瓣的中心平面是指，阀瓣在旋转工作时的旋转轴所在的平面。由于阀杆的旋转轴与阀瓣的旋转轴共面，所以阀杆的旋转轴也在阀瓣的中心平面中。

本实施例的关键点在于阀瓣的旋转轴与回转轴垂直。这个特点形成了多个优势：蝶阀的工作通道（发动机排出的废气气体流通通道）成为一条直线，便于蝶阀的设计和安装，并且减小了阀瓣开闭的阻力，增强了密封性。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于密封环的细化。本实施例所述的密封环的中心平面与阀瓣的中心平面共面。

本实施例中密封环的中心平面是指，密封环随阀瓣旋转时的旋转轴所在的平面。密封环的中心平面与阀瓣的中心平面共面的优点在于，可以是密封环的旋转与阀瓣的旋转轨迹相同，避免了差异所造成的不必要的阻力。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于阀瓣的细化。本实施例所述的阀瓣外缘设置凹槽，所述的密封环安装在凹槽中。

本实施例所述的密封环可以使用具有弹性变形能力的材料制造。密封环的弹性变形可以使密封环的外廓在运动过程中发生变化，以适应阀座的形状变化。密封环可以是表面具有弹性变形的材料，如高分子材料，也可以是金属环那样整体发生弹性变形的密封环。为适应整体弹性变形密封环的弹性变形，可以在阀瓣边缘上设置凹槽，将密封环设置在凹槽中，并使凹槽略微深一些，这样金属环就可以在凹槽中整体弹性变形。

实施例四：

实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于密封环的细化。本实施例所述的密封环是金属密封环。

由于密封环是金属弹性耐磨元件，其弹性变形主要发生在整体直径上变化，与阀座摩擦的表面也会发生微量的变化，以产生气密效应，这种密封可以消除因气流温差引起的热变形，材料比较容易找到。

实施例五：

实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于密封环的细化。本实施例所述的密封环外缘为圆弧形。

本实施例所述的密封环外缘以阀瓣的中心平面为界，可以是两边圆弧，如图3所示，也可以是一边圆弧，一边保持直角或与阀座曲率半径相适应的大圆弧，如图4所示，图4中的箭头B说明了阀瓣开启的方向。

前一种密封环形状阀瓣的开闭阻力较小，但密封性稍差，后一种密封环形状的阀瓣密封较好，但开闭阻力较大。

实施例六：

实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于阀瓣的细化。本实施例所述的阀瓣设置一凹字形缺口，所述的阀杆插入凹字形缺口中并与阀瓣焊接连接。

这样的设计主要考虑的是阀杆和阀瓣焊接。由于阀瓣的旋转中心线与阀杆的旋转中心线共面，因此两者的位置公差较为严格，在阀瓣上设置凹字形缺口，便于控制阀杆和阀瓣的相对位置，给焊接带来方便。

最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案（比如蝶阀的形式、阀瓣与阀杆的连接方式、阀门进气口与出气口的形式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。