专利名称：用于egr阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及可调节的旋转阀，尤其涉及一种用于EGR阀高温废气周期性冲 击疲劳耐久性测试的连续旋转阀。
技术背景用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀。在减少汽 车尾气排放各项技术中，EGR技术由于其各项优势，正被越来越多人所认同和 采纳，其主要的执行机构EGR阀也因此每年产量飞速上升。与此同时国内EGR 阀的各项试验也逐步展开，其中EGR阀的热疲劳可靠性性能直接影响EGR使 用状况和寿命，这就必不可少的需要对EGR阀进行热冲击疲劳试验。因此发明 一种结构简单，投资成本低，可以改变脉冲频率、脉冲宽度和进行每次脉冲冲 击后的状态初始化的脉冲气体转换器是非常有应用价值的。 发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于EGR阀高温废气周期 性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阔。它包括转子、壳体、第一接管、第二接管、前挡板、后挡板下片、后挡板 上片、前齿条、后齿条、左支板、右下支板、右上支板、顶盖、垫片、封盖、 第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、轴、后盖板、前盖板、第一通孔、第一凹槽、 第二凹槽、前通孔、后通孔、第三凹槽、第四凹槽、第二通孔、底座、EGR阀、 连续旋转阀、高温气源，壳体两侧设有第一接管、第二接管、第三凹槽、第四 凹槽、前通孔、后通孔，壳体内设有转子，转子上设有第一通孔、第一凹槽、 第二凹槽，壳体一端设有用于安放壳体的左支板、垫片、封盖，转子的一端设 有第一齿轮，壳体的另一端壁面上设有第二通孔，设有用于安放壳体的右下支 板，右下支板的上端设有右上支板；第三凹槽内设有前挡板，前挡板上设有前 齿条，第四凹槽内设有后挡下片，后挡板下片连接后挡板上片，后挡板上片设 有后齿条，前齿条和后齿条中间设有第二齿轮，第二齿轮里设有轴，轴的一端 设有第三齿轮；连接左右支板的有前盖板、后盖板，顶盖；左右支板和前后盖 板安放在底座上，第一齿轮与直流电机相连接，第三齿轮与步进电机相连接。本发明与现有技术相比具有的有益效果1)本发明中的转子左端连接直流电机，可以改变电机转速，从而可改变脉 冲气体生成频率，来适应不同热冲击试验要求；2) 本发明中可以通过调整上下挡板的位置来改变进出管的截面高度，从而 改变转子上径向通孔和第一接管、第二接管连接的持续角度，继而得到所需的 不同脉冲宽度的脉冲气体；3) 本发明中利用步进电机带动齿轮轴转动而调整挡板的上下移动，控制调 节方便，控制精确；4) 本发明装置，转子旋转一周可以生成两次脉冲气体；5) 本发明中通过在壳体上开了四个通孔和在转子上开了两长槽来使得在每 次脉冲冲击后状态得以初始化。当转子转过一定角度，使得转子上的长槽和壳 体壁面的通孔相对时，即气体由两气管流经两长槽，再通过壳体壁面的通孔流 向大气，达到初始化效果；6) 本发明可以用于EGR阀热疲劳试验研究，同时也可被用于其他气体冲 击疲劳试验，又可直接作为脉冲气体生成器使用。
图1是本发明的外观结构示意图；图2是本发明的各零部件拆分示意图；图3是壳体和挡板装配图；图4 (a)是壳壁上第四凹槽28剖面说明图；图4 (b)是壳避上第三凹槽、第四凹槽位置说明；图4 (c)是壳壁上第三凹槽27剖面说明图；图5 (a)是挡板调节至最大脉宽状态示意图；图5 (b)是挡板调节至最大脉宽状态剖视图；图6 (a)是最大脉宽状态下第一特征相位的转子壳壁局部剖视图(放大图 5圈内部分)；图6 (b)是最大脉宽状态下第二特征相位的转子壳壁局部剖视图； 图6 (c)是最大脉宽状态下第三特征相位的转子壳壁局部剖视图； 图6 (d)是最大脉宽状态下第四特征相位的转子壳壁局部剖视图； 附图7 (a)是挡板调节至中间状态示意图； 附图7 (b)是挡板调节至中间状态剖视图；图8 (a)是挡板调节至中间状态下第一特征相位的转子壳壁局部剖视图(放 大图7圈内部分)；图8 (b)是挡板调节至中间状态下第二特征相位的转子壳壁局部剖视图； 图8 (C)是挡板调节至中间状态下第三特征相位的转子壳壁局部剖视图；图8 (d)是挡板调节至中间状态下第四特征相位的转子壳壁局部剖视图； 图9是EGR热冲击试验部分装置示意图；图中转子l、壳体2、第一接管3、第二接管4、前挡板5、后挡板下片6、 后挡板上片7、前齿条8、后齿条9、左支板10、右下支板11、右上支板12、 顶盖13、垫片14、封盖15、第一齿轮16、第二齿轮17、第三齿轮18、轴19、 后盖板20、前盖板21、第一通孔22、第一凹槽23、第二凹槽24、前通孔25、 后通孔26、第三凹槽27、第四凹槽28、第二通孔29、底座30、 EGR阀31、连 续旋转阀32、高温气源33。
具体实施方式
如图l、 2、 3所示，用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连 续旋转阀，其特征在于包括转子l、壳体2、第一接管3、第二接管4、前挡板5、 后挡板下片6、后挡板上片7、前齿条8、后齿条9、左支板IO、右下支板ll、 右上支板12、顶盖13、垫片14、封盖15、第一齿轮16、第二齿轮17、第三齿 轮18、轴19、后盖板20、前盖板21、第一通孔22、第一凹槽23、第二凹槽24、 前通孔25、后通孔26、第三凹槽27、第四凹槽28、第二通孔29、底座30、 EGR 阀31、连续旋转阀32、高温气源33，壳体2两侧设有第一接管3、第二接管4、 第三凹槽27、第四凹槽28、前通孔25、后通孔26,壳体2内设有转子1，转子 l上设有第一通孔22、第一凹槽23、第二凹槽24，壳体2—端设有用于安放壳 体的左支板10、垫片14、封盖15，转子2的一端设有第一齿轮16，壳体2的 另一端壁面上设有第二通孔29，设有用于安放壳体的右下支板ll,右下支板ll 的上端设有右上支板12;第三凹槽27内设有前挡板5，前挡板5上设有前齿条 8，第四凹槽28内设有后挡下片6，后挡板下片6连接后挡板上片7，后挡板上 片7设有后齿条9，前齿条8和后齿条9中间设有第二齿轮17，第二齿轮里设 有轴19，轴19的一端设有第三齿轮18;连接左右支板的有前盖板21、后盖板 22，顶盖13;左右支板和前后盖板安放在底座30上，第一齿轮16与直流电机 相连接。所述的第三齿轮18与步进电机相连接。用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀，在旋转过 程中，当转子上通孔和第一接管、第二接管接触相对时，转子上的两个长槽不 与壳体壁面的四个通孔相对，来保证形成顺利的脉冲气体流出第二接管。通过 调整挡板的上下位置来改变第一接管、第二接管的截面高度，从而改变转子上 径向通孔和第一接管、第二接管连接的持续角度，继而得到所需的不同脉冲宽 度的脉冲气体。用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀，在旋转过 程中，当转子上的两长槽在和壳体壁面的两对通孔对准时，转子上的通孔不与 任何孔通，可以使得气源和EGR阀气体和大气顺利相通，达到状态初始化效果。 用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀转子的转速决定 了脉冲气体的生成频率，转子旋转由一直流电机带动，可以通过调节直流电机 的转速，从而调节转子的转速，也就调节了脉冲气体的频率。用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀，以调节挡 板位置和旋转转子来说明脉冲气体具体生成过程，脉宽可变过程和状态初始化 过程。在挡板调节至最大脉宽状态下，也就是挡板处于初始位置，有效流通面积 最大，此时脉冲气体生成工作过程图6 (a)到6 (d)，四幅图为转子顺时针 旋转不同位置图，当需要脉冲宽度最大时不需调整前后挡板，旋转转子到图6 (a)位置时，转子上的径向孔(第一通孔22)开始与第一接管和第二接管接触， 开始形成有效流通面积；气体由第一接管通过转子上的径向孔再流经第二接管 到EGR阀，在转子继续旋转过程中有效流通面积先逐渐增大后再保持不变一定 角度后逐渐减少至图6 (b)位置，有效流通面积此时变为零，此时脉冲气体生 成结束。这就完成了一个脉冲气体生成过程，对应的脉宽为^角度。在挡板调节至最大脉宽状态下，状态初始化工作工程转子经过图6 (b) 的位置时，脉冲气体生成结束，继续旋转到6 (c)到位置，转自上的两长槽分 别开始和壳壁上的两对通孔接触，开始形成有效流通面积，此时气源通过第一 接管到转子的长槽处，再流经壁面上通孔流向大气；在而另一侧，EGR阀和第 二接管中高压气体，返流通过转子另一侧的长槽，再经壳壁后面两通孔到大气， 初始化状态过程开始，继续旋转转子至图6 (d)位置，放气结束，对应的放气 角度为K，初始化状态过程结束。继续旋转转子可以使得又到图6 (a)脉冲气 体开始生成位置再到6 (b) ,6 (c) ，6 (d),如此反复，形成连续的脉冲气体。在挡板上下调节不同位置状态下，也就是挡板的位置改变有效流通截面， 从而得到不同脉宽的脉冲气体，这里为了说明方便，把挡板调节至中间位置， 此时生成脉冲气体工作过程图8(a)到8(d)，四幅图为转子顺时针连续旋转不同 位置图，旋转转子到图8(a)位置时，转子上的径向孔开始与第一接管和转子间的 挡板接触相对，开始形成有效流通面积，使得气体由第一接管通过转子上的径 向孔再流经第二接管到EGR阀，在转子继续旋转过程中有效流通面积先逐渐增 大后再保持不变一定角度后逐渐减少至图8(b)位置，有效流通面积此时变为零，此时脉冲气体生成结束。这就完成了一个脉冲气体生成过程，对应的脉宽为"2角 度。挡板调节至中间位置，此时状态初始化工作工程转子经过图8 (b)的位 置时，脉冲气体生成结束，继续旋转到8 (c)到位置，转子上的两长槽分别开始和第二接管和转子间的后挡板接触，开始形成有效流通面积，此时气源通过第一接管到转子的长槽处，再流经壁面上通孔流向大气；在而另一侧，EGR阀 和第二接管中高压气体，返流通过转子另一侧的长槽，再经壳壁后面两通孔到 大气，初始化状态过程开始，继续旋转转子至图8 (d)位置，放气结束，对应 的放气角度为^，初始化状态过程结束。继续旋转转子可以使得又到图8 (a) 脉冲气体开始生成位置再到8 (b) ，8 (c) ，8 (d)，如此反复，形成连续的脉冲 气体。调节脉冲宽度过程在默认状态下，挡板没有遮住前后挡板和转子之间的 有效流通截面，此时的脉冲宽度最大，对应角度为由图6 (a)位置转到6 (b) 位置的角度差，即A，而一旦挡板移动，那么改变了进气的对应的起始角度， 这样起始脉冲气体生成对应角度的不同就带来了脉冲宽度的不同，如挡板在中 间位置时候，脉宽就由原来的^减少至A,继续移动挡板可使的第一接管、第 二接管有效流通截面面积为零，不形成气体通路，脉宽为零；具体挡板是由以 下方法调节由一步进电机带动齿轮轴旋转，而齿轮轴上的齿轮和齿条粘合使 得齿条可以上下移动，使得前后挡板也随之上下移动，在前挡板往下移动封住 上部截面的同时，对应的后挡板往上抬起封住下部截面。调节脉冲频率过程转子的转速决定了脉冲气体的生成频率，转子旋转由 一直流电机带动，可以通过调节直流电机的转速，从而调节转子的转速，也就 同时调节了脉冲气体的频率。
权利要求
1.一种用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀，其特征在于包括转子(1)、壳体(2)、第一接管(3)、第二接管(4)、前挡板(5)、后挡板下片(6)、后挡板上片(7)、前齿条(8)、后齿条(9)、左支板(10)、右下支板(11)、右上支板(12)、顶盖(13)、垫片(14)、封盖(15)、第一齿轮(16)、第二齿轮(17)、第三齿轮(18)、轴(19)、后盖板(20)、前盖板(21)、第一通孔(22)、第一凹槽(23)、第二凹槽(24)、前通孔(25)、后通孔(26)、第三凹槽(27)、第四凹槽(28)、第二通孔(29)、底座(30)、EGR阀(31)、连续旋转阀(32)、高温气源(33)，壳体(2)两侧设有第一接管(3)、第二接管(4)、第三凹槽(27)、第四凹槽(28)、前通孔(25)、后后通孔26)，壳体(2)内设有转子(1)，转子(1)上设有第一通孔(22)、第一凹槽(23)、第二凹槽(24)，壳体(2)一端设有用于安放壳体的左支板(10)、垫片(14)、封盖(15)，转子(2)的一端设有第一齿轮(16)，壳体(2)的另一端壁面上设有第二通孔(29)，设有用于安放壳体的右下支板(11)，右下支板(11)的上端设有右上支板(12)；第三凹槽(27)内设有前挡板(5)，前挡板(5)上设有前齿条(8)，第四凹槽(28)内设有后挡下片(6)，后挡板下片(6)连接后挡板上片(7)，后挡板上片(7)设有后齿条(9)，前齿条(8)和后齿条(9)中间设有第二齿轮(17)，第二齿轮里设有轴(19)，轴(19)的一端设有第三齿轮(18)；连接左右支板的有前盖板(21)、后盖板(22)，顶盖(13)；左右支板和前后盖板安放在底座(30)上。
2. 根据权利要求1所述的一种用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性 测试的连续旋转阀，其特征在于所述的第一齿轮(16)与直流电机相连接。
3. 根据权利要求1所述的一种用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性 测试的连续旋转阀，其特征在于所述的第三齿轮(18)与步进电机相连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于EGR阀高温废气周期性冲击疲劳耐久性测试的连续旋转阀。壳体两侧分别设有接管、凹槽、通孔，壳体内设有转子，转子上设有通孔、凹槽，转子的一端设有一齿轮，壳体一端设有用于安放壳体的左支板、垫片、封盖，壳体的另一端壁面上设有通孔，壳体壁上的两凹槽内分别设有前挡板、后挡板，前后挡板上分别设有齿条，前齿条和后齿条中间设有另一齿轮，轴的一端设有第三齿轮，此齿轮和两齿条间的齿轮同轴，转子上的齿轮与直流电机相连接。本发明可以使得连续稳定的气源转变成脉冲频率、脉冲宽度可调的脉冲气体，并在每个脉冲冲击后有自动还原成初始状态功能，可用于对EGR阀热疲劳进行试验，也可以应用于其他类似气体冲击疲劳试验。
文档编号F16K31/04GK101334112SQ20081006343
公开日2008年12月31日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者俞小莉, 夏立峰, 安晓平, 宇 张, 张守都, 武亚娇, 陆国栋, 陈子强, 松 韩, 瑞 黄 申请人:浙江大学;浙江银轮机械股份有限公司