專利名稱：限壓密封活塞及其排氣制動(dòng)蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種限壓密封活塞及其排氣制動(dòng)碟閥，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
排氣制動(dòng)器是車輛的一種輔助制動(dòng)裝置，特別適用于(重型)載重汽車和(大型) 客車及工程車輛，可增強(qiáng)車輛的制動(dòng)性能，不需使用或少使用主制動(dòng)器(傳統(tǒng)的摩擦制動(dòng)器)，就能將車輛控制在一定的安全速度范圍內(nèi)，預(yù)防車輛制動(dòng)失靈，確保行車安全?，F(xiàn)有的排氣制動(dòng)器主要由氣缸或真空助力缸和與其連接的排氣制動(dòng)閥組成。在車輛正常行駛狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流經(jīng)排氣制動(dòng)閥后排出。在需要制動(dòng)時(shí)，車輛的控制系統(tǒng)控制氣缸或真空助力缸運(yùn)動(dòng)，氣缸或真空助力缸帶動(dòng)排氣制動(dòng)閥中的蝶片翻轉(zhuǎn)一定的角度，將閥體內(nèi)腔分割為封閉的進(jìn)氣腔和排氣腔。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣被堵截在進(jìn)氣腔中，形成發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)。在閥體內(nèi)部還設(shè)有用于調(diào)壓的機(jī)構(gòu)，控制調(diào)節(jié)閥體內(nèi)部氣壓的大小?，F(xiàn)有的調(diào)壓機(jī)構(gòu)，包括開設(shè)在蝶片上的泄壓缺口和對(duì)應(yīng)設(shè)置在閥體下端的挺桿裝置。當(dāng)?shù)D(zhuǎn)處于關(guān)閉位置時(shí)，在適當(dāng)?shù)臍鈮合?，挺桿端部剛好封堵在閥片的泄壓缺口處。根據(jù)進(jìn)氣腔中氣壓的大小不同，挺桿裝置中的挺桿可以上下運(yùn)動(dòng)，挺桿端部與閥片的泄壓缺口之間產(chǎn)生間隙或重新封堵，使進(jìn)氣腔中的氣體適量排放或達(dá)到新的氣壓平衡，從而起到調(diào)節(jié)壓力的作用?，F(xiàn)有的挺桿通常采用上下等徑的圓柱體，圓柱體的外壁光滑，內(nèi)部形成中空的內(nèi)腔，并在內(nèi)腔中設(shè)有彈簧。由于現(xiàn)有的挺桿采用了等徑結(jié)構(gòu)，不容易對(duì)其位置和運(yùn)動(dòng)行程加以控制。同時(shí)，在氣流作用下，挺桿很容易因產(chǎn)生附壁效應(yīng)而貼靠在挺桿孔的一側(cè)側(cè)壁上， 造成氣體的泄漏量大，影響制動(dòng)效果。另外，由于挺桿的頂端是凸伸在閥體內(nèi)部的，設(shè)置在挺桿內(nèi)腔中的彈簧，在閥體內(nèi)腔中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的高溫環(huán)境下工作，極易因發(fā)生受熱變形而失效。再有，現(xiàn)有的排氣制動(dòng)閥為了保證達(dá)到良好的制動(dòng)效果，要求設(shè)置在挺桿內(nèi)腔中的彈簧的剛度較大，其剛度大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門彈簧剛度近似，在工作過程中，兩者容易產(chǎn)生共振，噪音增大，甚至帶來(lái)安全隱患。而且發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸通常為多個(gè)，不同氣缸按吸、壓、爆、 排順序做功，閥體進(jìn)氣腔中的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣脈動(dòng)進(jìn)入，氣壓不穩(wěn)定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種限壓密封活塞及其排氣制動(dòng)蝶閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，減小限壓密封活塞的運(yùn)動(dòng)阻力，減少?gòu)U氣泄漏；有效控制限壓密封活塞的位置和運(yùn)動(dòng)行程。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種限壓密封活塞，包括活塞本體，所述的活塞本體為階梯狀，由上部的挺桿和下部的支座組成，挺桿的直徑小于支座的直徑；所述的挺桿的外表面上開設(shè)有第一環(huán)槽。所述的第一環(huán)槽的開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰兩條第一環(huán)槽之間的間隔不小于 2mm ο[0009]所述的支座的外表面上開設(shè)有第二環(huán)槽。所述的第二環(huán)槽的開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰兩條第二環(huán)槽之間的間隔不小于2mm。根據(jù)不同的需要，所述的第一環(huán)槽和/或第二環(huán)槽的槽體截面形狀可以為半圓形、梯形、U形或矩形。當(dāng)槽體的截面形狀為梯形時(shí)，梯形的短邊靠近中心軸側(cè)。根據(jù)需要，所述的第一環(huán)槽和第二環(huán)槽的槽深尺寸和槽寬尺寸分別為0. Imm^ 槽深彡0. 5mm, 0. 3mm彡槽寬彡2. 5_。為了確保與蝶片泄壓缺口的上下面能形成面密封，在所述的挺桿上、下圓周面分別開設(shè)有扁平部，扁平部自挺桿的頂端朝支座方向開設(shè)，扁平部的寬度> 2. 5mm，寬度的上限值小于挺桿的半徑，扁平部的長(zhǎng)度小于所述的挺桿端部到所述的第一環(huán)槽的距離，扁平部的末端距第一環(huán)槽的距離彡2. 5mm。所述的支座的外圓上開設(shè)有導(dǎo)向槽，所述的導(dǎo)向槽與所述的扁平部的中心對(duì)稱面相同。所述的導(dǎo)向槽的寬度為3-6mm，深度為1. 8_4mm，長(zhǎng)度為5_20mm。所述的支座內(nèi)部開設(shè)有彈簧安裝孔，該彈簧安裝孔為盲孔或階梯孔，其深度小于支座長(zhǎng)度；所述的彈簧安裝孔的內(nèi)壁與導(dǎo)向槽槽底之間的壁厚尺寸，2mm《壁厚< 8mm。本實(shí)用新型還提供一種排氣制動(dòng)蝶閥，包括閥體，閥體內(nèi)設(shè)有蝶片，蝶片的邊緣開設(shè)有泄壓缺口 ；所述的蝶片通過轉(zhuǎn)軸固定在閥體內(nèi)腔中，所述的蝶片與操作機(jī)構(gòu)相連，操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶片以轉(zhuǎn)軸為中心在閥體內(nèi)腔中翻轉(zhuǎn)，蝶片關(guān)閉時(shí)將閥體內(nèi)腔分割成進(jìn)氣腔和排氣腔；所述的閥體上設(shè)有限壓裝置，包括設(shè)置在閥體側(cè)壁上的限壓裝置殼體，限壓裝置殼體的底部設(shè)有彈簧端蓋，所述的限壓裝置殼體內(nèi)滑動(dòng)安裝有上述的限壓密封活塞，所述的挺桿通過開設(shè)在閥體內(nèi)壁上的開孔，凸伸到閥體內(nèi)腔，并對(duì)應(yīng)插設(shè)在所述的泄壓缺口中；所述的支座設(shè)置在限壓裝置殼體內(nèi)；所述的開孔外側(cè)、進(jìn)氣腔壁上還開設(shè)有靜壓孔；所述的第一環(huán)槽位于閥體內(nèi)壁上的開孔內(nèi)側(cè)；所述的支座底部安裝有限壓彈簧，該限壓彈簧與彈簧端蓋相抵頂。所述的支座上端面與限壓裝置殼體內(nèi)壁之間設(shè)有間隙。所述的靜壓孔的數(shù)量為2-5個(gè)，最外側(cè)的兩個(gè)靜壓孔的中心線夾角不大于120°， 且在蝶片關(guān)閉時(shí)，所述的靜壓孔位于所述的泄壓缺口的閥體進(jìn)氣口端。所述的靜壓孔的直徑尺寸為2mm彡D彡5mm。所述的靜壓孔的深度與直徑的比值L/D彡2. 5。所述的挺桿上、下圓周面分別開設(shè)的扁平部的底面之間的距離，與所述的泄壓缺口的寬度對(duì)應(yīng)設(shè)置。所述的限壓裝置殼體上設(shè)有定位銷，對(duì)應(yīng)凸伸在所述的導(dǎo)向槽內(nèi)。所述的操作機(jī)構(gòu)包括一端鉸接在所述的轉(zhuǎn)軸上的搖臂，搖臂的另一端與動(dòng)力源相連，所述的動(dòng)力源為氣缸或真空助力缸。為確保設(shè)定的限壓壓力穩(wěn)定一致不受排氣背壓的影響，所述的限壓裝置殼體上和 /或所述的彈簧端蓋上均開設(shè)有通氣孔。所述的限壓彈簧為單級(jí)彈簧或者雙級(jí)彈簧，包括大彈簧和小彈簧，兩者同軸套設(shè)在小彈簧定位導(dǎo)向桿上，小彈簧設(shè)置在大彈簧的內(nèi)側(cè)中間，小彈簧定位導(dǎo)向桿一端抵頂在彈簧端蓋的內(nèi)壁上，另一端可移動(dòng)對(duì)應(yīng)設(shè)置在階梯孔的內(nèi)孔中，大彈簧一端抵頂在彈簧端蓋的內(nèi)壁上，另一端抵頂在階梯孔的外孔中。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，減小限壓密封活塞的運(yùn)動(dòng)阻力，減少?gòu)U氣泄漏；有效控制限壓密封活塞的位置和運(yùn)動(dòng)行程。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A-圖2D為本實(shí)用新型限壓密封活塞第一環(huán)槽和/或第二環(huán)槽的槽體截面形狀示意圖；圖3為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例一的剖面圖；圖4為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中限壓裝置實(shí)施例一局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中靜壓孔位置示意圖；圖6為圖5A-A剖視圖；圖7為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)蝶閥蝶片處于打開狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7左視圖；圖9為圖7俯視圖；圖10為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)蝶閥蝶片處于關(guān)閉狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10俯視圖；圖12A為蝶片關(guān)閉狀態(tài)，蝶片缺口處于封堵狀態(tài)示意圖；圖12B為蝶片關(guān)閉狀態(tài)，蝶片缺口處于完全打開狀態(tài)示意圖；圖13為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例二的剖面圖；圖14為圖13俯視圖；圖15為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中限壓裝置實(shí)施例二局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一圖1為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種限壓密封活塞20，包括活塞本體，所述的活塞本體為階梯狀，由上部的挺桿21和下部的支座22組成，挺桿21的直徑小于支座22的直徑，在挺桿21的外表面上開設(shè)有第一環(huán)槽211。根據(jù)不同的需要，第一環(huán)槽211的開設(shè)數(shù)量可以為一個(gè)或者一個(gè)以上。當(dāng)開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上時(shí)，相鄰的兩條第一環(huán)槽211之間的間隔應(yīng)當(dāng)不小于2mm。與此同時(shí)，在支座 22的外表面上開設(shè)有第二環(huán)槽221。第二環(huán)槽221的開設(shè)數(shù)量同樣可以為一個(gè)或者一個(gè)以上，當(dāng)開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上時(shí)，為確保限壓密封活塞20的密封特性，相鄰兩條第二環(huán)槽221 之間的間隔不小于2mm。設(shè)置第一環(huán)槽211和第二環(huán)槽221的目的，是為了確保限壓密封活塞20在閥體1相應(yīng)安裝孔內(nèi)的居中，避免偏置使泄漏量增大。為保證不因?yàn)殚_環(huán)槽而減少密封部分的長(zhǎng)度，第一環(huán)槽211和第二環(huán)槽221的底部槽寬尺寸控制在0. 3-2. 5mm之間；為確保不削弱限壓密封活塞20的強(qiáng)度，槽深控制在0. 1-0. 5mm之間。另外為確保挺桿21的密封特性，挺桿扁平部212距第一環(huán)槽211之間的距離不小于2. 5mm.圖2A-圖2D為本實(shí)用新型限壓密封活塞第一環(huán)槽和/或第二環(huán)槽的槽體截面形狀示意圖。如圖2A-圖2D所示，根據(jù)不同的需要，所述的第一環(huán)槽211和/或第二環(huán)槽221 的槽體截面形狀可以為半圓形、梯形、U形或矩形。參考圖2B所示，若環(huán)槽的槽體截面形狀為梯形，則梯形的短邊靠近中心軸側(cè)。為了確保限壓密封活塞安裝到排氣制動(dòng)碟閥中之后，與蝶片泄壓缺口的上下面能形成面密封，在所述的挺桿21上、下圓周面分別銑扁形成扁平部212，扁平部212自挺桿21 的頂端朝支座22方向開設(shè)。導(dǎo)向槽023)與扁平部012)的中心對(duì)稱面相同。為確保面密封的效果，限壓密封活塞挺桿21部分頭部上下面銑扁的寬度控制在不小于2. 5mm至不超過挺桿圓柱面部分的半徑尺寸之間。扁平部212的長(zhǎng)度小于所述的挺桿21端部到所述的第一環(huán)槽211的距離，扁平部的末端距第一環(huán)槽的距離彡2. 5mm。結(jié)合圖1所示，挺桿21的頭部213邊緣為半徑為R的圓弧形狀，形成與蝶片泄壓缺口 31底面的線性密封。采用這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)?0關(guān)閉時(shí)，能確保限壓密封活塞20方便的進(jìn)入蝶片的泄壓缺口 31內(nèi)形成密封。圖3為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例一的剖面圖。如圖1并結(jié)合圖3所示，限壓密封活塞20的支座22設(shè)有導(dǎo)向槽223，導(dǎo)向槽223與定位銷3配合，確保限壓密封活塞 20不發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保蝶片30的泄壓缺口 31與限壓密封活塞20的扁平部212的兩側(cè)相配合形成密封。為保證導(dǎo)向部位的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)又要盡可能不因開槽而削弱密封性能。導(dǎo)向槽223的寬度設(shè)計(jì)控制在3-6mm、深度控制在1. 8_4mm，長(zhǎng)度為5_20mm。結(jié)合圖3所示，限壓密封活塞20的支座22尾部設(shè)有彈簧安裝孔222，根據(jù)彈簧的不同級(jí)別設(shè)置，該彈簧安裝孔222的結(jié)構(gòu)可以選擇為盲孔或者階梯孔2221。在圖3所示的實(shí)施例中，該彈簧安裝孔222為盲孔。為確保不削弱限壓密封活塞20的強(qiáng)度，限壓密封活塞支座22上的彈簧安裝孔222與導(dǎo)向槽223槽底之間的壁厚不得小于2mm，大于8mm，其深度小于支座22的長(zhǎng)度，同時(shí)深度要求大于等于限壓彈簧7在預(yù)計(jì)狀態(tài)的2倍導(dǎo)程，從而確保限壓彈簧7在其內(nèi)部不因受力而彎曲，從而影響蝶閥30設(shè)定限壓力的準(zhǔn)確。圖4為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中限壓裝置實(shí)施例一局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中靜壓孔位置示意圖。如圖4并結(jié)合圖5所示，本實(shí)用新型還提供一種排氣制動(dòng)蝶閥，包括閥體1，閥體1內(nèi)設(shè)有蝶片30，蝶片30的邊緣開設(shè)有泄壓缺口 31。 所述的蝶片30通過轉(zhuǎn)軸11固定在閥體1內(nèi)腔中，所述的蝶片30與操作機(jī)構(gòu)相連，操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶片30以轉(zhuǎn)軸11為中心在閥體1內(nèi)腔中翻轉(zhuǎn)，蝶片30關(guān)閉時(shí)將閥體1內(nèi)腔分割成進(jìn)氣腔和排氣腔；所述的閥體1上設(shè)有限壓裝置，包括設(shè)置在閥體1側(cè)壁上的限壓裝置殼體 8，限壓裝置殼體8的底部設(shè)有彈簧端蓋40，所述的限壓裝置殼體8內(nèi)滑動(dòng)安裝有上述的限壓密封活塞20，所述的挺桿21通過開設(shè)在閥體1內(nèi)壁上的開孔100，凸伸到閥體1內(nèi)腔，并對(duì)應(yīng)插設(shè)在所述的泄壓缺口 31中；所述的支座22設(shè)置在限壓裝置殼體8內(nèi)；所述的開孔 100外側(cè)、進(jìn)氣腔壁上還開設(shè)有靜壓孔9 ；所述的第一環(huán)槽211位于閥體內(nèi)壁上的開孔100 內(nèi)側(cè)；所述的支座22底部安裝有限壓彈簧7，該限壓彈簧7與彈簧端蓋40相抵頂。為了保證限壓密封活塞20的自由移動(dòng)，所述的支座22上端面224與限壓裝置殼體8內(nèi)壁81之間設(shè)有間隙。如圖5所示，所述的靜壓孔9的開設(shè)數(shù)量通常為2-5個(gè)，最外側(cè)的兩個(gè)靜壓孔9 的中心線夾角不大于120°，且在蝶片30關(guān)閉時(shí)，所述的靜壓孔9位于所述的泄壓缺口 31 的閥體進(jìn)氣口端。所述的靜壓孔9的直徑尺寸為2mm≤D≤5mm，深度與直徑的比值H/ D ≥ 2. 5。所述的挺桿21上、下圓周面分別開設(shè)的扁平部212的底面之間的距離，與所述的泄壓缺口 31的寬度對(duì)應(yīng)設(shè)置。所述的限壓裝置殼體8上設(shè)有定位銷3，對(duì)應(yīng)凸伸在所述的導(dǎo)向槽223內(nèi)。為確保設(shè)定的限壓壓力穩(wěn)定一致不受排氣背壓的影響，所述的限壓裝置殼體8上和/或所述的彈簧端蓋40上均開設(shè)有通氣孔4。再參考圖4所示，圖中的箭頭方向?yàn)閺U氣氣流方向。圖4中所示的狀態(tài)為蝶片30 關(guān)閉，但排氣背壓不高未達(dá)到限壓裝置的開啟背壓的狀態(tài)。當(dāng)排氣壓力升高，排氣壓力將通過兩條途徑作用于限壓密封活塞20，一為發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的脈動(dòng)背壓將直接作用于圖示限壓密封活塞20的頭部213，作用力為F1、二為發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣通過閥體1上設(shè)計(jì)的靜壓孔9作用于限壓密封活塞支座22的頭部，作用力為F2，在本實(shí)施例中，靜壓孔9的深度與直徑之比大于等于2，這樣將過濾掉一部分脈動(dòng)背壓。而另一方面，限壓密封活塞20還收到限壓彈簧7給它的反向作用力F’當(dāng)隨著蝶片30的關(guān)閉，排氣背壓上升到超過限壓機(jī)構(gòu)設(shè)定的開啟背壓時(shí)，也就是說(shuō)排氣背壓產(chǎn)生的FJF2 > F肖時(shí)，限壓密封活塞30將向彈簧端蓋40側(cè)移動(dòng)， 蝶片泄壓缺口 31打開，為確保設(shè)定的限壓壓力穩(wěn)定一致不受排氣背壓的影響，在限壓裝置殼體8上設(shè)通氣孔4或/和彈簧端蓋40上均設(shè)計(jì)有通氣孔4，這樣可保證限壓密封活塞30 的支座22尾部的空氣壓力為大氣壓，其壓力調(diào)定只依賴限壓彈簧7 ；而且限壓密封活塞的支座22的尾部開有彈簧安裝孔222，從徑向方向上限制限壓彈簧7的彎曲，而且彈簧安裝孔222的深度要求大于等于限壓彈簧7在預(yù)計(jì)狀態(tài)的2倍導(dǎo)程，從而確保限壓彈簧7在其內(nèi)部不因受力而彎曲從而影響蝶閥30設(shè)定的排氣背壓限定的限壓裝置開啟壓力的準(zhǔn)確。圖5為本實(shí)用新型靜壓孔位置示意圖，圖6為圖5A-A剖視圖。如圖5及圖6所示， 箭頭方向?yàn)闅饬鞣较?。在蝶?0處于關(guān)閉位置時(shí)，靜壓孔9 一定要在蝶片30泄壓缺口 31 的進(jìn)氣端側(cè)，這樣可確保把蝶閥限壓機(jī)構(gòu)的控制壓力為蝶閥進(jìn)氣壓力。為確保靜壓孔9的不受發(fā)動(dòng)機(jī)排氣積碳等的影響，靜壓孔9的直徑要求大于等于2mm，且一般布置2_5個(gè)靜壓孔9 ；同時(shí)由于重卡發(fā)動(dòng)機(jī)一般為多缸柴油機(jī)，柴油機(jī)各缸按正時(shí)時(shí)序排氣，排氣壓力將脈動(dòng)變化，為避免高頻脈動(dòng)壓力變化引起限壓彈簧7的共振，靜壓孔9的深度與直徑的比值 H/D 彡 2. 5。圖7為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)蝶閥蝶片處于打開狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖 7左視圖，圖9為圖7俯視圖。如圖7、圖8以及圖9所示，本實(shí)用新型所提供的排氣制動(dòng)蝶閥的工作過程是這樣的由于排氣制動(dòng)蝶閥的氣缸2為單作用氣缸，單作用氣缸的活塞桿側(cè)安裝有復(fù)位彈簧5，當(dāng)排氣制動(dòng)蝶閥的氣缸2的進(jìn)氣口停止供氣并通過汽車輔助制動(dòng)的控制回路接通大氣的時(shí)候，氣缸2的活塞桿在原位即圖示位置。在發(fā)動(dòng)機(jī)做正功的工作狀態(tài)時(shí)，蝶閥不工作，也就是說(shuō)由于蝶片30處于打開狀態(tài)，限壓密封活塞20在限壓彈簧7的作用下，限壓密封活塞支座22的頭部頂在在閥體孔端面上，從而對(duì)閥體靜壓孔9實(shí)施端面密封，這時(shí)由于蝶閥處于打開狀態(tài)，蝶閥過流的氣體壓力低，而且氣體壓力只作用于限壓密封活塞20的挺桿頭部23和閥體靜壓孔9的面積上，低的壓力以及相對(duì)較小的受力面積，將無(wú)法使限壓密封活塞20克服限壓彈簧7的預(yù)緊力而后退；將決定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的廢氣不能通過靜壓孔9進(jìn)入限壓裝置內(nèi)部，此時(shí)極少量的廢氣通過限壓活塞20與閥體1間隙的泄露是可以忽略不計(jì)的，廢氣只能通過閥體內(nèi)蝶片30的兩側(cè)通道通過排氣蝶閥排出。如圖9所示，所述的操作機(jī)構(gòu)包括一端鉸接在所述的轉(zhuǎn)軸11上的搖臂12，搖臂12 的另一端與動(dòng)力源相連，所述的動(dòng)力源為氣缸2或真空助力缸。圖10為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)蝶閥蝶片處于關(guān)閉狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖11為圖10俯視圖。如圖9、圖10并結(jié)合圖 11所示，當(dāng)汽車的輔助制動(dòng)控制回路向氣缸2的進(jìn)氣口通氣，氣缸2的活塞桿伸出，帶動(dòng)相連的銷座，銷座通過搖臂總成12帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸11，轉(zhuǎn)軸11帶動(dòng)蝶片30旋轉(zhuǎn)，直至蝶片30的斜外圓靠向并頂在閥體1內(nèi)壁上，蝶片30處于關(guān)閉狀態(tài)。圖12A為蝶片關(guān)閉狀態(tài)，蝶片缺口處于封堵狀態(tài)示意圖，圖12B為蝶片關(guān)閉狀態(tài)， 蝶片缺口處于完全打開狀態(tài)示意圖。如圖12A及12B所示，蝶片30關(guān)閉的同時(shí)，蝶片30的泄壓缺口 31將對(duì)限壓密封活塞20的挺桿頭部213進(jìn)行包容，蝶片30的泄壓缺口 31端面將壓在限壓密封活塞挺桿頭部213弧形面上，迫使限壓密封活塞20向彈簧端蓋40方向移動(dòng)，此時(shí)限壓密封活塞支座22頭部離開閥體孔端面。此時(shí)，由于蝶閥關(guān)閉閥前的高壓氣體進(jìn)入靜壓反饋腔，此刻蝶閥限壓密封活塞20的受力面積擴(kuò)大為限壓密封活塞支座22面積減去挺桿部分的環(huán)形面積再加上由蝶片30和限壓密封活塞挺桿頭部213形成的密封在密封面或線的進(jìn)氣端一側(cè)的截面積。在限壓彈簧7的預(yù)緊力大于背壓與限壓密封活塞20的受壓面積的乘積時(shí)，限壓密封活塞挺桿頭部213弧形面將保持與蝶片30的泄壓缺口 31端面的接觸，也就是說(shuō)此時(shí)的蝶閥的閥前背壓值小于設(shè)定的背壓值。當(dāng)隨著蝶閥閥前背壓值的上升，當(dāng)閥前背壓與限壓密封活塞20的受壓面積的乘積大于限壓彈簧7的預(yù)緊力時(shí)，限壓密封活塞20將繼續(xù)向向彈簧端蓋40方向移動(dòng)，并隨著閥前背壓的提高，當(dāng)閥前背壓達(dá)到限壓裝置的最高設(shè)定壓力時(shí)限壓密封活塞20將移動(dòng)到限壓密封活塞支座22的后端面與彈簧端蓋40的前端面相抵的位置，限壓裝置的調(diào)壓也將達(dá)到極限。實(shí)施例二在上述的實(shí)施例一中，當(dāng)?shù)y的限壓裝置采用一根限壓彈簧7的結(jié)構(gòu)時(shí)，為確保限壓彈簧7在其內(nèi)部不因受力而彎曲從而影響蝶閥設(shè)定限壓力的準(zhǔn)確，在限壓密封活塞的支座22尾部設(shè)置了彈簧安裝孔222，參見圖3、圖4所示，利用彈簧安裝孔222的外徑對(duì)限壓彈簧7進(jìn)行定位，其安裝孔要設(shè)計(jì)成盲孔，且其盲孔的深度要求大于等于限壓彈簧7在預(yù)緊受力狀態(tài)的2倍導(dǎo)程，從而確保限壓彈簧7不在受力后有脫出的可能。圖13為本實(shí)用新型限壓密封活塞實(shí)施例二的剖面圖，圖14為圖13俯視圖。如圖 13并結(jié)合圖14所示，當(dāng)?shù)y設(shè)定的壓力較高，限壓裝置采用單限壓彈簧7的結(jié)構(gòu)設(shè)置已經(jīng)無(wú)法滿足調(diào)壓要求時(shí)，限壓裝置設(shè)計(jì)可采用兩根限壓彈簧的結(jié)構(gòu)，但這一結(jié)構(gòu)如仍采用在限壓密封活塞的支座22尾部設(shè)置一個(gè)盲孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)彈簧安裝孔對(duì)兩根彈簧進(jìn)行定位顯然是不可能的，而且如果不能對(duì)兩根彈簧進(jìn)行可靠的定位，在彈簧受力發(fā)生彎曲時(shí)，兩根彈簧勢(shì)必發(fā)生纏繞，使其無(wú)法發(fā)揮作用。如圖13所示，本實(shí)施例中的彈簧安裝孔設(shè)置為階梯孔 2221。圖15為本實(shí)用新型排氣制動(dòng)碟閥中限壓裝置實(shí)施例二局部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖15 所示，在這樣的情況下，采用心軸結(jié)構(gòu)，即采用小彈簧定位導(dǎo)向桿73對(duì)小彈簧72進(jìn)行定位，而繼續(xù)采用彈簧安裝孔對(duì)大彈簧71進(jìn)行定位。而小彈簧定位導(dǎo)向桿73由于直徑較細(xì)， 為確保定位的可靠性，對(duì)小彈簧72采用全長(zhǎng)度定位方式。針對(duì)限壓密封活塞20需沿小彈簧定位導(dǎo)向桿73的軸向運(yùn)動(dòng)，因此在限壓密封活塞的支座22尾部需開有階梯孔2221，以方便小彈簧定位導(dǎo)向桿73的進(jìn)入，可在限壓密封活塞20的全行程都實(shí)現(xiàn)小彈簧定位導(dǎo)向桿 73對(duì)小彈簧72的全長(zhǎng)度以確保定位的可靠。為確保單內(nèi)彈簧(雙內(nèi)彈簧-大彈簧)的可靠定位，除在限壓密封活塞的支座22尾部需開有彈簧安裝階梯孔2221外，在彈簧端蓋40上也開有小彈簧定位導(dǎo)向桿安裝孔41， 這樣可確保了單內(nèi)彈簧(雙內(nèi)彈簧-大彈簧)在受力后不發(fā)生受力變形。兩者唯一的不同是，彈簧端蓋40在實(shí)施例一中的單內(nèi)彈簧限壓裝置上開的通氣孔4，不得以換成了安裝小彈簧定位導(dǎo)向桿的安裝孔41，這樣確保大彈簧71定位的安裝孔與小彈簧72定位的心軸的同心。這樣對(duì)閥體上設(shè)置的閥體通氣孔4就需要增加數(shù)量或增大孔徑以確保限壓密封活塞 20的尾部的空氣壓力為大氣壓，其壓力調(diào)定只依賴限壓彈簧。 需要說(shuō)明的是，以上所述的各個(gè)實(shí)施例中僅舉例之用，并不因此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，可根據(jù)需要作簡(jiǎn)單的變化或修改。
權(quán)利要求1.一種限壓密封活塞，包括活塞本體，其特征在于，所述的活塞本體為階梯狀，由上部的挺桿和下部的支座0 組成，挺桿的直徑小于支座0 的直徑；所述的挺桿 (21)的外表面上開設(shè)有第一環(huán)槽011)。
2.如權(quán)利要求1所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的第一環(huán)槽(211)的開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰兩條第一環(huán)槽011)之間的間隔不小于2mm。
3.如權(quán)利要求1所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的支座02)的外表面上開設(shè)有第二環(huán)槽021)。
4.如權(quán)利要求3所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的第二環(huán)槽021)的開設(shè)數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰兩條第二環(huán)槽021)之間的間隔不小于2mm。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的第一環(huán)槽(211)和 /或第二環(huán)槽021)的槽體截面形狀為半圓形、梯形、U形或矩形。
6.如權(quán)利要求5所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的梯形的短邊靠近中心軸側(cè)。
7.如權(quán)利要求5所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的第一環(huán)槽(211)和第二環(huán)槽 (221)的槽深尺寸和槽寬尺寸分別為0. Imm彡槽深彡0. 5mm, 0. 3mm彡槽寬彡2. 5mm。
8.如權(quán)利要求1所述的限壓密封活塞，其特征在于，在所述的挺桿上、下圓周面分別開設(shè)有扁平部012)，扁平部012)自挺桿的頂端朝支座02)方向開設(shè)，扁平部 (212)的寬度>2. 5mm，寬度的上限值小于挺桿Ql)的半徑，扁平部012)的長(zhǎng)度小于所述的挺桿端部(213)到所述的第一環(huán)槽011)的距離，扁平部012)的末端距第一環(huán)槽(211) 的距離彡2. 5mm。
9.如權(quán)利要求1或8任一項(xiàng)所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的支座02)的外圓上開設(shè)有導(dǎo)向槽023)，所述的導(dǎo)向槽023)與所述的扁平部012)的中心對(duì)稱面相同。
10.如權(quán)利要求9所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的導(dǎo)向槽023)的寬度為 3-6mm，深度為 1. 8_4mm，長(zhǎng)度為 5_20mm。
11.如權(quán)利要求10所述的限壓密封活塞，其特征在于，所述的支座02)內(nèi)部開設(shè)有彈簧安裝孔022)，該彈簧安裝孔(22 為盲孔或階梯孔(2221)，其深度小于支座0 長(zhǎng)度； 所述的彈簧安裝孔022)的內(nèi)壁與導(dǎo)向槽023)槽底之間的壁厚尺寸，2mm彡壁厚彡8mm。
12.一種排氣制動(dòng)蝶閥，包括閥體(1)，閥體(1)內(nèi)設(shè)有蝶片(30)，蝶片(30)的邊緣開設(shè)有泄壓缺口(31)；所述的蝶片(30)通過轉(zhuǎn)軸(11)固定在閥體(1)內(nèi)腔中，所述的蝶片 (30)與操作機(jī)構(gòu)相連，操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶片(30)以轉(zhuǎn)軸(11)為中心在閥體(1)內(nèi)腔中翻轉(zhuǎn)， 蝶片(30)關(guān)閉時(shí)將閥體(1)內(nèi)腔分割成進(jìn)氣腔和排氣腔；所述的閥體(1)上設(shè)有限壓裝置，包括設(shè)置在閥體(1)側(cè)壁上的限壓裝置殼體(8)，限壓裝置殼體(8)的底部設(shè)有彈簧端蓋(40)，其特征在于，所述的限壓裝置殼體(8)內(nèi)滑動(dòng)安裝有如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的限壓密封活塞(20)，所述的挺桿通過開設(shè)在閥體(1)內(nèi)壁上的開孔(100)，凸伸到閥體(1)內(nèi)腔，并對(duì)應(yīng)插設(shè)在所述的泄壓缺口(31)中；所述的支座0 設(shè)置在限壓裝置殼體⑶內(nèi)；所述的開孔(100)外側(cè)、進(jìn)氣腔壁上還開設(shè)有靜壓孔(9)；所述的第一環(huán)槽(211) 位于閥體內(nèi)壁上的開孔內(nèi)側(cè)；所述的支座02)底部安裝有限壓彈簧(7)，該限壓彈簧(7) 與彈簧端蓋GO)相抵頂。
13.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的支座02)上端面(224) 與限壓裝置殼體⑶內(nèi)壁(81)之間設(shè)有間隙。
14.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的靜壓孔(9)的數(shù)量為2-5 個(gè)，最外側(cè)的兩個(gè)靜壓孔(9)的中心線夾角不大于120°，且在蝶片(30)關(guān)閉時(shí)，所述的靜壓孔(9)位于所述的泄壓缺口(31)的閥體進(jìn)氣口端。
15.如權(quán)利要求14所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的靜壓孔(9)的直徑尺寸為:2mm ^ D ^ 5mm 0
16.如權(quán)利要求13所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的靜壓孔(9)的深度與直徑的比值H/D彡2. 5。
17.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的挺桿上、下圓周面分別開設(shè)的扁平部012)的底面之間的距離，與所述的泄壓缺口(31)的寬度對(duì)應(yīng)設(shè)置。
18.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的限壓裝置殼體(8)上設(shè)有定位銷(3)，對(duì)應(yīng)凸伸在所述的導(dǎo)向槽023)內(nèi)。
19.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的操作機(jī)構(gòu)包括一端鉸接在所述的轉(zhuǎn)軸(11)上的搖臂(12)，搖臂(12)的另一端與動(dòng)力源相連，所述的動(dòng)力源為氣缸 (2)或真空助力缸。
20.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)蝶閥，其特征在于，所述的限壓裝置殼體(8)上和 /或所述的彈簧端蓋GO)上均開設(shè)有通氣孔(4)。
21.如權(quán)利要求12所述的排氣制動(dòng)碟閥，其特征在于，所述的限壓彈簧(7)為單級(jí)彈簧或者雙級(jí)彈簧。
22.如權(quán)利要求21所述的排氣制動(dòng)碟閥，其特征在于，所述的雙級(jí)彈簧包括大彈簧 (71)和小彈簧(72)，兩者同軸套設(shè)在小彈簧定位導(dǎo)向桿(7 上，小彈簧(7 設(shè)置在大彈簧(71)的內(nèi)側(cè)中間，小彈簧定位導(dǎo)向桿(73) —端抵頂在彈簧端蓋GO)的內(nèi)壁上，另一端可移動(dòng)對(duì)應(yīng)設(shè)置在階梯孔0221)的內(nèi)孔中，大彈簧(71) —端抵頂在彈簧端蓋GO)的內(nèi)壁上，另一端抵頂在階梯孔0221)的外孔中。
專利摘要一種限壓密封活塞，包括由挺桿(21)和支座(22)組成的階梯狀活塞本體，挺桿(21)的外表面上開設(shè)有第一環(huán)槽(211)；在排氣制動(dòng)蝶閥的閥體(1)側(cè)壁上的限壓裝置殼體(8)內(nèi)滑動(dòng)安裝有限壓密封活塞(20)，挺桿(21)通過開設(shè)在閥體(1)內(nèi)壁上的開孔(100)，凸伸到閥體(1)內(nèi)腔，并對(duì)應(yīng)插設(shè)在泄壓缺口(31)中；支座(22)設(shè)置在限壓裝置殼體(8)內(nèi)；開孔(100)外側(cè)、進(jìn)氣腔壁上還開設(shè)有靜壓孔(9)；第一環(huán)槽(211)位于閥體內(nèi)壁上的開孔內(nèi)側(cè)；支座(22)底部安裝有限壓彈簧(7)，該限壓彈簧(7)與彈簧端蓋(40)相抵頂。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，限壓密封活塞運(yùn)動(dòng)阻力小，廢氣泄漏少，有效控制活塞的位置和運(yùn)動(dòng)行程。
文檔編號(hào)B60T17/04GK201963862SQ20112002661
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者吳科峰 申請(qǐng)人:浙江億日氣動(dòng)科技有限公司