蝶形阀制造技术

本发明专利技术是蝶形阀，该蝶形阀已经被改进以便减少在关闭位置中的内部损失。根据本发明专利技术的改进减少主要通过蝶形阀的翻板的轴发生的流体损失。本发明专利技术对于在内燃发动机中使用蝶形阀管理排气借助于EGR(排气再循环)系统引入进气装置具有特殊益处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是改进的蝶形阀，以便减少在蝶形阀关闭位置的内部损失。根据本专利技术的改进减少通过蝶形阀的翻板的轴主要发生的流体损失。本专利技术对于在内燃发动机中使用蝶形阀管理排气借助于EGR(排气再循环)系统引入进气装置具有特殊益处。
技术介绍
内燃发动机(主要是那些设在车辆上的内燃发动机)包含EGR系统，以用于降低氮氧化物排放。EGR系统带走一部分缺少氧的排气并将该排气再引入进气装置。将排气再引入进气装置减小进入发动机的燃烧室的氧的百分比，然后结果，降低燃烧后排放的氮氧化物的百分比。排气的再引入需要所述气体被预先处理。通过一个或多个热交换器冷却这种气体并经过过滤器，从而阻止颗粒物通过，其中该颗粒物可以损坏布置在下游的元件。压缩机-涡轮组中的涡轮是对颗粒物最敏感的元件中的一个。使用压缩机涡轮组以增加内燃发动机中的空气的量增加发动机输出。根据再循环气体是在压缩机之前还是压缩机之后被再引入，EGR系统分别被称为低压EGR系统或高压EGR系统。当EGR系统是高压EGR系统时，被引入发动机横向进给装置(engineinfeed)的再循环气体用通常被称为提升阀的阀来管理。即使在阀的两侧有非常高的压力差，这些阀仍然关闭的非常好。然而，这些阀的缺点是其高负荷损失，因为穿过所述阀的管道具有复杂的几何配置。这种阀在本
被称为“相当不渗透性的”。当EGR系统是低压EGR系统时，再循环气体在低压下被引入发动机横向进给装置，则不需要使用提升阀。允许使用在段中无变化的管道的蝶形阀通常被使用，从而阻止产生相当大负荷损失的显著的流转向。这种阀在本
被称为“高渗透性的”。尽管这种阀不具有等于提升阀的关闭能力的关闭能力，但当入口和出口之间的压力差不高时，由于在发动机性能中的损失是无关紧要的，在低压系统中对这种阀的应用是满意的直到现在。当EGR阀关闭且发动机在满负荷下运转时，EGR阀具有入口和出口之间的最高压力差。尽管在这种情况下损失一些EGR气体，但在满负荷下即将到来的空气流是高的而不影响发动机性能。尽管有上述规定，现今应当遵守的来源于日益严格的标准的规定已经强加了若干状况，使得这些EGR气体损失不再可接受。催化转化器的存在使得部分SO2转变成SO3，并且当其与水接触时SO3与水结合并产生硫酸。当冷凝发生时，硫酸降低pH值并导致腐蚀发生。为了阻止这种不期望的影响，EGR气体损失的水平在阀关闭时必须被减少。在这些状况下且伴随这种使用减少这种阀中损失的方式在本领域从未被考虑过，因为直到现在，得到的损失被认为足够低，并且在不得不关闭具有较高压力差的管道的情况中，该方法旨在改变设计阶段期间的阀类型。在本领域用于减少蝶形阀关闭位置中的损失的所用的另一个替代是通过改进翻板的支撑、基于在翻板和管道的内壁之间的接触中总是发生的损失的理解通过使用最低可能的公差。然而，已经证明这种策略具有不能减小的极限。同样，诸如在日本专利JP2013245625A中描述的替代配置是已知的，在该专利中，由于轴的存在导致的在翻板和管道的内壁之间的支撑的干扰被避免，这种避免借助于关于轴的倾斜翻板配置。这种替代配置具有两个末端位置之间、打开位置和关闭位置之间的过渡位置的存在的缺点，从而产生关闭支撑的位置和翻板之间机械干扰，这种干扰必须用具有复杂配置或甚至具有可移动支撑的后修饰(finishing)解决。本专利技术改进诸如在专利WO2008/144686A1中所描述的传统蝶形阀的设计，其中在该专利中轴被包含在由翻板限定的平面中。该轴允许所述翻板旋转，从而导致其打开和关闭。
技术实现思路
本专利技术通过改进蝶形阀的配置以减少蝶形阀在其关闭位置的损失而克服上述缺点。较少渗透性提升阀在低压EGR系统中的使用因而是不必要的。与本领域之前的已有的做法不同，该阀的改进在固定翻板的轴上执行。给定在管道的内壁上的翻板的支撑的该改进被看作具有极限，为存在的损失要建立的的流体通道的途径已经假设假定，给定实际中核实流体流过从而产生损失的实际路径或者仿真技术是不可靠的都是不可能的，因为由被壁主要限定的轮廓状况造成的困难，该壁与摩擦接触并且该壁还遭受摩擦和磨损，从而产生其形状和定位的变化。该最后主张基于将被施加在表面上的轮廓状况的事实，这些表面由周长部分和壳体的壁构成，其中壳体的壁与所述周长部分等接触。在整个描述中，应当理解其中用于打开和关闭的翻板被封装的阀的管道限定纵向方向。进而，移动翻板的轴被横于该纵向方向布置。管道的纵向方向或轴的轴向方向将被可交换地使用，如本文中所参考的，其中根据上下文对本文的合适的理解为二者本质上相互垂直。根据一个或多个实施例，该轴将以悬臂的方式被布置，以便向具有旋转能力的阀主体的固定将通过单个壳体来执行，该单个壳体具有位于阀的内壁中的入口。根据另一些实施例，轴至少在两个点处被支撑，以便所述轴在带有通向阀的内壁的开口的两个壳体之间延伸。假设已经考虑：通过轴发生损失，以及泄漏流跟随具有至少三个部件的路径，根据轴的方向以用于引入到所述轴的壳体(即，在轴的外表面和壳体的壁之间，其中壳体与所述轴的外表面接触)的轴向部件、流至由翻板限定的主平面的其他侧的周长部件以及根据轴的方向的第三轴向部件，该第三轴向部件沿所述第一部件的方向的相反方向以再次接近管道但在翻板的下游的空间中。本专利技术建议引入特定装置来中断或至少约束这些路径的至少一个，尤其是第二路径或主要围绕轴的周向流动的泄漏流的部件。该特定解决方案合并干扰或约束在轴和轴的壳体的壁之间推测出现的流的通道。术语“约束”是指定的，因为存在其中根据本专利技术建立的装置与阀的其他部件相互作用的配置示例，从而抵制泄漏流，部件和泄漏流之间可以存在必要的小空间以确保轴的旋转或操作而没有会导致过度磨损的机械干扰。根据本专利技术的阀解决了该技术问题，其通过借助于蝶形阀的特定布置建立用于泄漏流的第二部件的屏障或约束，以便蝶形阀包含：—用于将由阀调节的流的通道的管道，具有板结构的翻板；以及用于致动翻板以用于打开和关闭阀的轴，其中轴沿轴线延伸，并且其中所述管道包含用于轴的第一壳体，第一壳体具有壁。根据优选的实施例，用于流的通道的管道借助于管形腔被配置，该管形腔被配置在阀的主体中。翻板是这样的元件，即该元件通过在其具有平行于管道的主方向的取向时允许流或通过在其具有基本横向取向时阻止流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蝶形阀(1)，其包含：用于将由所述阀(1)调节的流的通道的管道(1.1)，具有板结构的翻板(1.3)，以及用于致动所述翻板(1.3)以用于打开和关闭所述阀(1)的轴(1.2)，所述轴(1.2)沿着轴线延伸，其中所述管道(1.1)包含用于所述轴(1.2)的第一壳体(1.5)，所述第一壳体(1.5)具有壁(1.5.1)，其中所述轴(1.2)包含：用于容纳所述翻板(1.3)的凹槽(1.2.1)，其中所述翻板(1.3)和所述轴(1.2)的轴线二者被包含在主平面内，用于将所述翻板(1.3)附接至所述轴(1.2)的固定装置(1.4)，至少一个周向段(1.2.2)，所述至少一个周向段(1.2.2)被容纳在所述轴(1.2)的所述第一壳体(1.5)中，以便所述壳体(1.5)的所述壁(1.5.1)被紧靠所述周向段(1.2.2)布置，驱动段(1.2.5)，所述驱动段(1.2.5)适于运动学地与致动器(1.9)连接，以用于所述轴(1.2)在至少两个末端位置之间的运动，所述至少两个末端位置包括一关闭位置和一非关闭位置，其中所述翻板(1.3)被配置为以便当所述轴(1.2)处于所述关闭位置时，所述翻板(1.3)关闭所述管道(1.1)的通道，所述阀(1)的特征在于，其包含两个弹性体密封突起(1.7.1)，所述两个弹性体密封突起(1.7.1)具有线性配置并临近容纳所述翻板(1.3)的所述凹槽(1.2.1)放置，该放置具有位置和取向以便每个突起(1.7.1)根据所述轴(1.2)的纵向方向被至少轴向地延长，每个突起与处于所述关闭位置中的所述翻板(1.3)的主平面和沿着所述周向段(1.2.2)的所述轴(1.2)之间的交叉相一致，并且其中所述突起(1.7.1)：从所述轴(1.2)的所述周向段(1.2.2)的表面出现，这些突起(1.7.1)适于压紧所述第一壳体(1.5)的所述壁(1.5.1)；或者从所述第一壳体(1.5)的所述壁(1.5.1)出现，这些突起(1.7.1)适于压紧所述轴(1.2)的所述周向段(1.2.2)。...

【技术特征摘要】
2014.05.29 EP 14382199.91.一种蝶形阀(1)，其包含：用于将由所述阀(1)调节的流的通
道的管道(1.1)，具有板结构的翻板(1.3)，以及用于致动所述翻板(1.3)
以用于打开和关闭所述阀(1)的轴(1.2)，所述轴(1.2)沿着轴线延伸，
其中所述管道(1.1)包含用于所述轴(1.2)的第一壳体(1.5)，所
述第一壳体(1.5)具有壁(1.5.1)，
其中所述轴(1.2)包含：
用于容纳所述翻板(1.3)的凹槽(1.2.1)，其中所述翻板(1.3)
和所述轴(1.2)的轴线二者被包含在主平面内，
用于将所述翻板(1.3)附接至所述轴(1.2)的固定装置(1.4)，
至少一个周向段(1.2.2)，所述至少一个周向段(1.2.2)被容纳
在所述轴(1.2)的所述第一壳体(1.5)中，以便所述壳体(1.5)
的所述壁(1.5.1)被紧靠所述周向段(1.2.2)布置，
驱动段(1.2.5)，所述驱动段(1.2.5)适于运动学地与致动器(1.9)
连接，以用于所述轴(1.2)在至少两个末端位置之间的运动，所
述至少两个末端位置包括一关闭位置和一非关闭位置，
其中所述翻板(1.3)被配置为以便当所述轴(1.2)处于所述关闭位
置时，所述翻板(1.3)关闭所述管道(1.1)的通道，
所述阀(1)的特征在于，其包含两个弹性体密封突起(1.7.1)，所
述两个弹性体密封突起(1.7.1)具有线性配置并临近容纳所述翻板(1.3)
的所述凹槽(1.2.1)放置，该放置具有位置和取向以便每个突起(1.7.1)
根据所述轴(1.2)的纵向方向被至少轴向地延长，每个突起与处于所述
关闭位置中的所述翻板(1.3)的主平面和沿着所述周向段(1.2.2)的所
述轴(1.2)之间的交叉相一致，并且其中所述突起(1.7.1)：
从所述轴(1.2)的所述周向段(1.2.2)的表面出现，这些突起(1.7.1)
适于压紧所述第一壳体(1.5)的所述壁(1.5.1)；
或者从所述第一壳体(1.5)的所述壁(1.5.1)出现，这些突起(1.7.1)
适于压紧所述轴(1.2)的所述周向段(1.2.2)。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，其中所述阀包含所述轴(1.2)的
第二壳体(1.6)，其根据所述轴(1.2)的轴向方向位于所述管道(1.1)
的相对侧上，所述第一壳体(1.5)沿该轴向方向被定位，其中所述轴(1.2)
至少在所述第一壳体(1.5)和所述第二壳体(1.6)之间延伸，并且其中
所述第二壳体(1.6)包含壁(1.6.1)。
3.根据权利要求2所述的阀(1)，其中所述轴(1.2)包含第二周向
段(1.2.3)，所述第二周向段(1.2.3)容纳在所述第二壳体(1.6)中，以
便所述第二壳体(1.6)的壁(1.6.1)被紧靠所述第二周向段(1.2.3)布
置，并且其中所述阀(1)包含两个其他的弹性体密封突起(1.7.1)，所
述弹性体密封突起(1.7.1)具有线性配置并且临近用于容纳所述翻板(1.3)
的凹槽(1.2.1)放置，该放置具有位置和取向，以便每个突起(1.7.1)
根据所述轴(1.2)的纵向方向被至少轴向地延长，每个突起与处于所述
关闭位置中的所述翻板(1.3)的主平面和沿着所述第二周向段(1.2.3)
的所述轴(1.2)之间的交叉相一致，并且其中所述突起(1.7.1)：
从所述轴(1.2)的所述第二周向段(1.2.3)的表面出现，这些突起
(1.7.1)适于压紧所述第二壳体(1.6)的所述壁(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：X·X·埃米达多明格斯，T·卡莱法卡尔，
申请(专利权)人：西班牙博格华纳排放系统公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES