一种氢燃料电池空气密封截止阀的制作方法

本发明涉及汽车用氢燃料电池，尤其涉及一种氢燃料电池空气密封截止阀。

背景技术：

1、随着新能源汽车技术的发展，氢燃料电池汽车在无污染排放、加气方便、成本低等得到了汽车厂商和客户的青睐。燃料电池含有阴阳两个电极，分别充满电解液，两个电极间存有具有渗透性的薄膜所构成。氢气由燃料电池的阳极进入，氧气（或空气）则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用，使得阳极的氢分子分解成两个质子与两个电子，其中质子被“吸引”到薄膜的另一边，电子则经由外电路形成电流后，到达阴极。由于燃料电池是经由利用氢和氧的化学反应，产生电流和水，不但没完全无污染，也避免了传统电池充电耗时的问题，是目前最具发展前景的新能源方式。当前的氢燃料电池在停止工作后，虽然氢气被氢气截止阀密闭，但燃料电磁内剩余的氢气若不与空气中的氧气隔绝，仍有反应的情况发生。另外若空气中的污染物及水蒸汽进入燃料室内，长时间不使用，将导致燃料室被污染、腐蚀，降低燃料室的生成电量的效率和使用寿命。一种氢燃料电池空气密封截止阀的使用杜绝了上述情况的发生。现在的空气密封截止阀采用节气门片注塑塑料与节气门本体主通道（涂润滑剂）来起密封作用，但使用时间长后，由于节气门轴轴向窜动，导致节气门体主通道侧面磨损，节气门片旋转阻力大，密封效果降低。为实现减少节气门体主通道侧面磨损、减小旋转阻力，增强长期使用的密封效果。当前的空气密封截止阀中，采用节气门片上注塑橡胶密封圈、节气门轴在滚珠轴承内旋转，实现节气门轴无轴向窜动，提高空气密封截止阀的使用可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可装配性和可靠性高的空气密封截止阀，该装置结构紧凑、装配方便、结构简单、成本低。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，包括节气门本体、节气门轴、节气门片，节气门本体包括两个内腔，节气门片与节气门轴一端一体连接，节气门轴另一端一体连接有扇形齿轮，节气门轴设置在节气门本体内，并通过滚珠轴承配合，节气门轴两端分别位于两个内腔中；节气门本体内设置有扇形齿轮的内腔一侧设置有安装板，安装板与扇形齿轮平行设置，安装板上设置有位置传感器，扇形齿轮上设置有磁芯组件，节气门本体内腔中预留有电机底孔，其上设置有驱动扇形齿轮的直流电机。

3、进一步的，所述节气门片一侧设置有半圆形凹槽，节气门轴一端设置有半圆柱结构，所述半圆柱结构与半圆形凹槽配合并一体连接。

4、进一步的，所述节气门轴上设置有扭簧，所述扭簧一端连接节气门本体，另一端连接扇形齿轮。

5、进一步的，所述位置传感器包括传感器输出端与传感器输入端，其中传感器输出端设置在节气门本体安装板外侧，传感器输入端设置在磁芯组件对侧，位置传感器与磁芯组件共同组成节气门轴旋转角度检测部件。

6、进一步的，所述位置传感器与节气门本体通过卡箍连接。

7、进一步的，所述直流电机通过中间齿轮将动力传递至扇形齿轮，直流电机与节气门本体电机底孔之间设置有衬套，直流电机底部与节气门本体之间设置有弹性垫圈。

8、进一步的，所述扭簧两端分别设置有钩状的扭簧支脚a和扭簧支脚b，同时节气门本体与扇形齿轮内腔中还设置有圆柱状的本体支脚c和齿轮支脚d，扭簧支脚a和扭簧支脚b分别勾在本体支脚c和齿轮支脚d上。

9、进一步的，所述节气门片边缘注塑有节气门片密封圈。

10、本发明的有益效果在于：本发明节气门片上注塑橡胶密封圈，零件简单、容易生产，成本低；节气门轴通过滚珠轴承支撑在节气门本体内，节气门轴无轴向窜动，结构可靠。节气门本体电机底孔安装衬套，支撑直流电机，消除电机径向窜动及减少振动对电机的影响，提高电机使用的可靠性。本发明使用单扭簧，实现节气门轴回复位力矩要求，零件减少、零件简单、装配结构简便、产品可靠、成本低。本发明节气门片焊接在节气门轴上，使得结构紧凑、可靠。使用的位置传感器与磁芯组件分离，扇型齿轮与节气门轴激光焊接，使得结构紧凑、安装方便可靠、成本低。

技术特征：

1.一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，包括节气门本体（1）、节气门轴（2）、节气门片（3），节气门本体（1）包括两个内腔，节气门片（3）与节气门轴（2）一端一体连接，节气门轴（2）另一端一体连接有扇形齿轮（7），节气门轴（2）设置在节气门本体（1）内，并通过滚珠轴承（10）配合，节气门轴（2）两端分别位于两个内腔中；节气门本体（1）内设置有扇形齿轮（7）的内腔一侧设置有安装板，安装板与扇形齿轮（7）平行设置，安装板上设置有位置传感器（4），扇形齿轮（7）上设置有磁芯组件（6），节气门本体（1）内腔中预留有电机底孔，其上设置有驱动扇形齿轮（7）的直流电机（5）。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述节气门片（3）一侧设置有半圆形凹槽，节气门轴（2）一端设置有半圆柱结构，所述半圆柱结构与半圆形凹槽配合并一体连接。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述节气门轴（2）上设置有扭簧（9），所述扭簧（9）一端连接节气门本体（1），另一端连接扇形齿轮（7）。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述位置传感器（4）包括传感器输出端与传感器输入端，其中传感器输出端设置在节气门本体（1）安装板外侧，传感器输入端设置在磁芯组件（6）对侧，位置传感器（4）与磁芯组件（6）共同组成节气门轴（2）旋转角度检测部件。

5.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述位置传感器（4）与节气门本体（1）通过卡箍（13）连接。

6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述直流电机（5）通过中间齿轮（8）将动力传递至扇形齿轮（7），直流电机（5）与节气门本体（1）电机底孔之间设置有衬套（12），直流电机（5）底部与节气门本体（1）之间设置有弹性垫圈（11）。

7.根据权利要求3所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述扭簧（9）两端分别设置有钩状的扭簧支脚a（15）和扭簧支脚b（16），同时节气门本体（1）与扇形齿轮（7）内腔中还设置有圆柱状的本体支脚c（17）和齿轮支脚d（18），扭簧支脚a（15）和扭簧支脚b（16）分别勾在本体支脚c（17）和齿轮支脚d（18）上。

8.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，所述节气门片（3）边缘注塑有节气门片密封圈（14）。

技术总结
本发明公开了一种氢燃料电池空气密封截止阀，其特征在于，包括节气门本体、节气门轴、节气门片，节气门本体包括两个内腔，节气门片与节气门轴一端一体连接，节气门轴另一端一体连接有扇形齿轮，节气门轴设置在节气门本体内，并通过滚珠轴承配合，节气门轴两端分别位于两个内腔中；节气门本体内设置有扇形齿轮的内腔一侧设置有安装板，安装板与扇形齿轮平行设置，安装板上设置有位置传感器，扇形齿轮上设置有磁芯组件，节气门本体内腔中预留有电机底孔，其上设置有驱动扇形齿轮的直流电机。本发明节气门片焊接在节气门轴上，使得结构紧凑、可靠。使用的位置传感器与磁芯组件分离，扇型齿轮与节气门轴激光焊接，使得结构紧凑、安装方便可靠。

技术研发人员：周英秀,秦峰,万里军,张耀,陈滢滢,陈新梅,夏志强
受保护的技术使用者：四川红光汽车机电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22