一种单通道蝶阀的制作方法

本实用新型属于阀门技术领域，特别涉及一种单通道蝶阀。

背景技术：

在发动机领域，传统的egr阀采用提升阀形式，主要通过直流电机经过机械结构带动阀杆上下运动，从而控制阀的开启和关闭。随着egr阀逐渐适用于大排量柴油发动机，由于提升阀开度有限，难以满足国家更高排放标准。提升阀由于主要使用在冷端，废气经过冷却器后温度发生骤变，易在阀口处形成结焦，阻碍提升阀的运动。其次，提升阀为驱动端和执行端一体式布置，废气温度较高时可能会对egr阀电机驱动部分造成影响，同时废气会沿阀杆和阀体间隙进入驱动部分，对霍尔元件和电机等造成不同程度的腐蚀，影响阀的正常运动。

针对上述技术缺陷，目前又研发出一种双通道蝶阀结构，利用柴油机的废气脉冲能量，设置两个废气通道，实现了较高的egr率。然而该双通道egr阀阀体加工困难，且对阀杆和阀体配合的三个孔的同轴度难以保证，阀杆在转动过程中容易与弹簧座发生轴向和径向移动，连接可靠性和密封性大大降低，增加了蝶阀泄漏风险。

因此，如何提高egr阀连接可靠性和密封性，延长使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单通道蝶阀，保证蝶阀连接更加牢靠，提高密封性能，延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种单通道蝶阀，包括阀体、阀杆、阀片、受压扭簧以及扭簧座，

其中，所述阀体上设置有废气通道，所述阀片设置于所述阀体的废气通道上，所述受压扭簧位于所述阀体和所述扭簧座之间且两端分别与所述阀体和所述扭簧座连接，所述阀体、所述阀片、所述受压扭簧以及所述扭簧座分别套装于所述阀杆上且同轴设置，所述阀片、所述扭簧座分别与所述阀杆固定连接；

工作时，旋转所述扭簧座同时带动所述阀杆、所述阀片相对所述阀体转动；

所述受压扭簧在复位状态下，所述阀片完全闭合所述废气通道。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述阀杆底端设有定位轴肩，所述扭簧座上设有容纳所述定位轴肩的止口，所述止口与所述定位轴肩通过紧固件连接，所述紧固件为若干螺栓和/或定位销。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述阀体上部与所述阀杆的连接端之间设置有上衬套，和/或，所述阀体下部与所述阀杆的连接端之间设置有下衬套。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述上衬套和所述下衬套均与所述阀体过盈配合，所述上衬套和所述下衬套均与所述阀杆过渡配合。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述上衬套和所述下衬套分别为石墨铜材质的上衬套和石墨铜材质的下衬套。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述阀杆的顶部设置有与所述阀体连接的阀体堵头。

优选地，在上述单通道蝶阀中，还包括用于在完成装配前临时代替所述阀体堵头，具有预紧功能的装配工装。

优选地，在上述单通道蝶阀中，在闭合状态下，所述阀片所在平面与所述阀体的废气通道轴向之间的夹角为锐角，以保证所述阀片和所述废气通道的内壁形成面接触。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述受压扭簧的上端与所述阀体，以及所述受压扭簧的下端与所述扭簧座均通过螺钉紧固连接。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述扭簧座的外缘上设置有用于为所述受压扭簧的下端提供安装位的扭簧座凹槽。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述扭簧座上还设置有用于在所述受压扭簧下端从所述扭簧座凹槽内滑出时进行限位的扭簧座限位螺钉。

优选地，在上述单通道蝶阀中，所述阀体的外缘开设有若干用于与设备固定安装的通孔。

本实用新型公开了一种单通道蝶阀，阀体上设置有废气通道，阀片设置于阀体的废气通道上，受压扭簧位于阀体和扭簧座之间且两端分别与阀体和扭簧座连接，阀体、阀片、受压扭簧以及扭簧座分别套装于阀杆上且同轴设置，阀片、扭簧座分别与阀杆固定连接；工作时，旋转扭簧座同时带动阀杆、阀片相对阀体转动；受压扭簧在复位状态下，阀片完全闭合废气通道。将扭簧座装配到阀杆上，通过紧固件固定连接，防止阀杆和扭簧座发生轴向和径向移动，使固定可靠，进一步可降低转动过程中蝶阀各部件之间产生间隙，提高整体的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本方案提供的单通道蝶阀的结构示意图；

图2为本方案提供的单通道蝶阀的轴向剖面图；

图3为本方案提供的单通道蝶阀的径向剖面图；

图4为本方案提供的扭簧座的结构示意图；

图5为本方案提供的装配工装的结构示意图；

图6为本方案提供的阀杆在阀体上的安装示意图。

上图中：

1、阀体，2、阀体堵头，3、上衬套，4、阀杆，5、阀片，6、下衬套，7、阀体螺钉，8、受压扭簧，9、扭簧座，10、扭簧座凹槽，11、扭簧座螺钉孔，12、扭簧座限位螺钉，13、螺栓，14、定位销，15、边孔，16、阀体螺纹孔，17、通孔，18、止口，19、废气通道，20、阀体上表面，21、工装配合面，22、阀杆定位面，23装配工装。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种单通道蝶阀，保证蝶阀连接更加牢靠，提高密封性能，延长使用寿命。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请同时参阅图1-图6，图1为本方案提供的单通道蝶阀的结构示意图；图2为本方案提供的单通道蝶阀的轴向剖面图；图3为本方案提供的单通道蝶阀的径向剖面图；图4为本方案提供的扭簧座的结构示意图；图5为本方案提供的装配工装的结构示意图；图6为本方案提供的阀杆在阀体上的安装示意图。

本实用新型中公开了一种应用于大排量柴油发动机中的单通道蝶阀，包括阀体1、阀杆4、阀片5、受压扭簧8以及扭簧座9，其中，阀体1、阀片5、受压扭簧8以及扭簧座9分别套设于阀杆4上，且各部件同轴设置。阀体1上开有废气通道19，此废气通道19用于将内燃机部分废气通过此通道和新鲜空气混合，进入内燃机燃烧室燃烧。阀片5设置在阀体1的废气通道19上，在闭合状态下，阀片5将废气通道19完全堵死。阀体1和扭簧座9之间放置有受压扭簧8，受压扭簧8主要用来完成蝶阀的关闭时的预紧和驱动电机失电后的复位工作。

为了防止阀杆4和扭簧座9之间发生轴向和径向移动，在阀杆4的底端设有定位轴肩，扭簧座9上设有容纳定位轴肩的止口18。扭簧座9装配到阀杆4上，止口18与定位轴肩通过紧固件连接，可防止阀杆4在转动过程中发生轴向和径向运动。止口18同时也对阀杆4和受压扭簧8的安装定位起到一定作用。

具体地，紧固件可以单独选用螺栓13，也可以单独选用定位销14，还可以采用若干螺栓13紧固同时并加装定位销14，防止阀杆4和扭簧座9发生轴向和径向移动，使固定可靠，进一步可降低蝶阀各部件之间产生间隙，提高整体的密封性。螺栓13或定位销14或其他紧固件的数量根据实际需要进行选择，在此不做具体限定。

另外，阀杆4的顶端和蝶阀阀片5可通过扁平槽连接，即阀片5为圆形板状结构，且中间与阀杆4连接部分加厚设计、轴向设置用于容纳阀杆4的中空腔，阀杆4的横截面设计成长度宽、高度窄的扁平状结构。相对于圆形截面的阀杆4，该设计可防止相对滑动，使阀杆4和阀片5的连接更加稳固。

发动机电子控制系统根据外部传输信号，如发动机转速、负荷、内燃机排气排量、温度等经过一定算法计算后形成控制信号传输至驱动电机，发动机燃烧排出的废气经过单通道蝶阀的废气通道19时，驱动电机通过旋转阀杆4转动阀片5，控制废气通道19的开度，引导废气至进气歧管进行再循环，从而提高发动机egr率。

为了提高阀杆4与阀体1连接的密封性，在阀体1上部与阀杆4的连接端之间设置有上衬套3。阀体1下部与阀杆4的连接端之间设置有下衬套6。上衬套3和下衬套6加工方便，更换成本低，在磨损后也易于替换。在实际应用过程中既可选择单独装配上衬套3或下衬套6，也可选择同时装配上衬套3和下衬套6。

同时，为减小阀杆4转动过程中的摩擦阻力。具体可采用上衬套3和下衬套6均与阀体1过盈配合，上衬套3和下衬套6均与阀杆4过渡配合。上衬套3和下衬套6过盈配合装入阀体1内，使得上衬套3、下衬套6均与阀体1紧配合，不会产生相对滑动。阀杆4分别与上衬套3和下衬套6之间选用过盈配合，以降低上衬套3与阀体1之间的摩擦阻力，同时防止经过废气通道的废气从阀体上、下部泄漏。具体地，上衬套3的结构可如图2所示，上衬套3和下衬套6的一端均设有凸缘。阀体1与上衬套3连接端设置有与上衬套3凸缘卡接配合的凸台，用于对上衬套3进行轴向定位。下衬套6的凸缘一端置于下衬套6下端，下衬套6的凸缘在一定程度上起到密封作用。

在上述具体实施方式中，上衬套3和下衬套6若采用相同结构，可减少衬套加工工艺，节约加工成本。上衬套3和下衬套6的材质选用石墨铜，可增加蝶阀阀片和衬套之间的润滑性，减小蝶阀阀片在运动过程中与衬套的摩擦，使驱动电机负荷减小，使用寿命更长。

进一步，阀杆4的顶部设置有与阀体1连接的阀体堵头2。阀体堵头2具体可通过螺纹配合固定于阀体1上部，螺纹采用管用锥螺纹结构，并涂有螺纹密封胶，防止经过废气通道19的废气沿阀体1上侧泄漏。在装配阀体堵头2前，可先采用装配工装23代替放置于阀体堵头2的位置上，作为临时装配件，具有预紧功能。

如图3所示，受压扭簧8在复位状态下，阀片5相对于阀体1为闭合状态，阀片5所在平面与阀体1的废气通道19轴向之间的夹角为锐角，如此设置，用以保证阀片5和废气通道19的内壁形成面接触，从而增加密封程度，减小泄漏量。

需要说明的是，在本具体实施方式中，废气通道19的横截面为圆形横截面，废气通道19即为圆柱形通道，并且通道具有一定长度。当然，也不排除根据实际的使用需求，将废气通道19设置为其他形状。相应的，为了匹配废气通道19的形状，将阀片5设计成相适应的形状，以达到密封要求。

受压扭簧8的上端与阀体1，以及受压扭簧8的下端与扭簧座9均通过螺钉紧固连接。扭簧座9的外缘上设置有用于为受压扭簧8的下端提供安装位的扭簧座凹槽10。

请参见图1，阀体1的下表面设置有阀体螺纹孔11，受压扭簧8的上端通过旋钮在阀体下表面的阀体螺纹孔11内的阀体螺钉17固定，受压扭簧8的下端放置在扭簧座9的扭簧座凹槽10内，并在扭簧座凹槽10旁开设扭簧座螺钉孔11并旋钮压紧螺钉，用于防止受压扭簧8下端从扭簧座凹槽10内滑出进行的限位。扭簧座凹槽10和压紧螺钉配合固定受压扭簧8的下端，以防止扭簧下端从扭簧座凹槽10内滑出后蝶阀阀片无法复位，使得受压扭簧定位简单，拆卸方便，并且固定更牢靠，同时也减少了阀体加工难度。

扭簧座9上还设置有用于在受压扭簧8下端从扭簧座凹槽10内滑出时进行限位的扭簧座限位螺钉12。扭簧座9上开设边孔15，边孔15内旋入扭簧座限位螺钉12进行限位。驱动电机连接减速器，通过连杆连接阀杆4底端，同时驱动扭簧座9、受压扭簧8、阀杆4以及阀片5旋转。阀体1的外缘、在废气通道19的周围开设有若干通孔17，用于阀体与设备安装固定，设备在本实施方式中即为发动机/柴油机。

单通道蝶阀在实际安装操作时，首先将上衬套3压入阀体1上方，同时将下衬套6压入阀体1下方；将装配工装配合面21和阀体上表面20贴合，使阀杆定位面22进入阀体通孔中；接着安装蝶阀阀片5，使其具有一定倾角安装入阀体通道19内，使蝶阀在完全关闭时阀片和通道内壁形成面接触；然后将阀杆4沿着蝶阀阀片扁平槽穿入阀片，并伸入阀体上部，最终使阀杆4顶部端面和装配工装的阀杆定位面22相贴合，阀杆4和阀片5固定后将装配工装取出；将阀体堵头2螺纹处涂匀螺纹密封胶并拧入阀体上部；将阀体螺钉7旋入阀体下部，并将受压扭簧8放置在阀体下部；将扭簧座9止口18和阀杆4下端配合，并通过螺钉13将扭簧座8和阀杆固定，同时插入定位销14将扭簧座9和阀杆4定位；接着将受压扭簧8上端通过阀体螺钉12限位，受压扭簧8下端放入扭簧座凹槽10内；最后再将扭簧座螺钉孔11上拧入扭簧座螺钉12。至此，完成整个蝶阀装配。

通过上述装配过程可以看出，本方案中的单通道蝶阀，结构简单、紧凑，安装方便快捷，可操作性高，保证了蝶阀连接更加牢靠，大大提高了蝶阀的密封性能。

本方案仅提供了一种单通道蝶阀应用于发动机领域的应用场景，但不限于上述场景，还可以应用于所有调节介质流量的场景中。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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方案的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。