應用於電動EGR閥的雙閥芯結構的製作方法

2023-06-21 09:15:46 1

本發明涉及發動機尾氣排放控制技術領域，特別是一種發動機尾氣排放廢氣再循環系統中電動EGR閥的閥芯結構。

背景技術：

EGR閥在發動機廢氣再循環系統中起到調節再循環廢氣流量的執行元件作用。雙閥芯結構EGR閥是EGR閥中比較先進,結構複雜的一種，其工作原理是：利用上下閥芯表面積大小近似的特點，極大減小廢氣對EGR閥閥片開啟的阻力,降低EGR閥驅動電機的負載，從而延長EGR閥的使用壽命。尤其在「國五」、「國六」階段，由於VGT增壓器的廣泛應用，以及各主機廠對EGR閥壽命要求的不斷提高，雙閥芯結構的EGR閥將在行業內佔據相當的比重。

以往雙閥芯EGR閥採用上閥片與中心杆鉚接，下閥片與中心杆焊接的工藝。

但是這種結構存在很大的局限性，比如說，由於上下閥芯均被固定在中心杆上，故只能同時開啟同時關閉，流量增速較快，這樣就存在客戶在EGR閥小開度工況點下難以控制的情況，影響排放和油耗；再比如說，以往雙閥芯結構由於採用兩個密封面，對兩個閥片及中心杆的加工質量及裝配質量要求極高，且由於採用焊接工藝，下閥芯受到的熱應力及熱變形較大，往往導致上下閥片同軸度較差，在EGR閥關閉狀態產生較大的洩漏量，影響發動機性能及排放，且採用焊接工藝的中心杆閥片連接方式，當廢氣溫度較高時（大於500攝氏度及以上），焊縫處疲勞強度極具下降，容易出現斷裂，存在較大可靠性及耐久性隱患，故以往雙閥芯結構在熱端EGR閥上應用較少。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是提供一種應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，解決目前加工製造裝配各方面工藝困難、成本高昂、且耐久性可靠性存在風險的問題，進一步提高電動EGR閥的質量。

為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案如下。

應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，包括上粗下細的臺階式中心杆，所述中心杆的細長段配裝有可沿中心杆上下滑動的上閥片和下閥片，上閥片與下閥片之間的中心杆細長段套裝有壓縮彈簧，所述上閥片通過中心杆的臺階面限位，下閥片通過設置在中心杆底端的限位機構進行限位。

上述應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，所述限位機構包括螺接在中心杆底端的螺紋套，螺紋套的底端通過旋鉚中心杆末端定位。

上述應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，所述上閥片的側端面採用球面密封結構，球面密封結構的最大外徑尺寸小於閥體總成的下閥片喉口直徑。

上述應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，所述上閥片與中心杆的臺階面間設置有銅墊片。

上述應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，所述下閥片為平圓片結構。

上述應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，所述上閥片和下閥片之間的間距小於閥體總成中上下閥片密封喉口的間距。

由於採用了以上技術方案，本發明所取得技術進步如下。

本發明既可以降低雙閥芯EGR閥的製造裝配工藝難度，克服以往雙閥芯結構存在洩漏量大的缺陷，同時又解決了雙閥芯EGR閥在小開度狀態下流量變化過快的問題，進一步降低熱端雙閥芯EGR閥中心杆及閥片的製造成本，提高雙閥芯EGR閥的可靠性，利於客戶端的實際使用，拓寬了雙閥芯結構使用的範圍。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明安裝在電動EGR閥上的狀態圖。

其中：1. EGR閥傳感器；2.EGR閥的驅動部分；3.閥體總成；4.雙閥芯結構主體；41.中心杆；42.銅墊片；43.上閥片；44.壓縮彈簧；45.下閥片；46螺紋套。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。

一種應用於電動EGR閥的雙閥芯結構，其結構如圖1所示，包括中心杆41、中心杆41為上粗下細的臺階式結構，中心杆41的底端設置有限位機構；臺階面與限位機構之間的中心杆41細長段上自上而下套裝在中心杆上的上閥片43、壓縮彈簧44和下閥片45，上閥片43、壓縮彈簧44和下閥片45均可沿中心杆上下滑動。

本發明中的中心杆採用臺階式結構，與限位機構配合，用於對上閥片43、壓縮彈簧44和下閥片45進行上下限位。其中，上閥片通過中心杆的臺階限位，下閥片通過設置在中心杆底端的限位機構進行限位。

本實施例中，限位機構包括螺接在中心杆底端的螺紋套46，中心杆的底端設置有一定長度的外螺紋，螺紋套即螺紋配裝在外螺紋上。為防止螺紋套在上閥片和下閥片動作過程中從外螺紋上滑脫，本發明的螺紋套通過採用旋鉚中心杆末端方式進行定位，該結構的設置，提高了本發明在熱端EGR閥上使用的可靠性。

上閥片43的側端面採用球面密封結構，即上閥片43與閥體總成之間密封方式為面密封；上閥片43與中心杆41的臺階面間通過銅墊片42過渡裝配。球面密封結構的最大外徑尺寸小於閥體總成3的下閥片喉口直徑，以便於實際生產時先完成雙閥芯結構主體4，再裝入閥體總成3，進一步提高生產效率。

下閥片45為平圓片結構，下閥片的圓周側面採用弧面結構，以使得下閥片與閥體總成之間密封方式為線密封。下閥片可以採用衝壓工藝成型，製造成本低廉。

由於下閥片45採用平面與弧面的線密封，上閥片43採用球面與弧面的面密封，這種結構對中心杆的加工要求及裝配時的同軸度要求就降低了很多，同時降低了EGR閥洩漏量。

本發明中，上閥片43和下閥片45之間的間距小於閥體總成3中上下閥片密封喉口的間距。此種結構，可以使上閥片和下閥片在開啟關閉時候產生順序差，這樣的順序差使得雙閥芯EGR閥既能滿足大流量工況點的使用，也能滿足小流量工況點的控制，克服了小開度下流量變化過快的缺陷。

本發明裝配時，依次將銅墊片42、上閥片43、壓縮彈簧44和下閥片45套裝在中心杆的細長段，然後將螺紋套在中心杆底端，以銅墊片頂接中心杆的臺階面為宜，此時壓縮彈簧44分別作用力於上閥片和下閥片，上閥片被壓縮彈簧的彈簧力壓在中心杆臺階面處，下閥片被壓縮彈簧的彈簧力壓在螺紋套上方；最後旋鉚中心杆41底端，對螺紋套46進行固定。本發明應用於電動EGR閥上的結構如圖2所示。