[實用新型]連桿傳動蝶閥裝置

有效

• 申請號: 201922455700.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN211852973U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 陳曉軒;李先南;王先鋒;胡志龍;彭曄;張文正
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K31/52;F16K1/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本實用新型涉及可調增壓技術領域內的一種連桿傳動蝶閥裝置，包括蝶閥、連桿傳動機構和動力缸；所述蝶閥包括閥體、蝶板與閥桿，所述蝶板安裝于所述閥體內，所述閥桿的一端延伸至所述閥體內與所述蝶板連接，所述閥桿的另一端位于所述閥體外部；所述連桿傳動機構包括第一傳動件和第二傳動件，所述第一傳動件與所述第二傳動件轉動連接，所述閥桿的另一端與所述第一傳動件連接；所述動力缸包括驅動接頭和驅動軸，所述驅動軸與驅動接頭的一端連接，所述驅動接頭的另一端與所述第二傳動件轉動連接。本實用新型提供一種供結構小巧、布置靈活、耐高溫的適用于發動機可調增壓系統等空間小、溫度高、振動大使用環境的連桿傳動蝶閥。

技術領域

本實用新型涉及可調增壓技術領域，具體地，涉及一種連桿傳動蝶閥裝置。

背景技術

隨著發動機技術的不斷進步，發展出了能夠提高發動機全工況性能的可調增壓系統，包括兩級增壓系統、相繼增壓系統等。增壓技術是指利用發動機排氣能量推動安裝在排氣管上的渦輪轉動，渦輪帶動同軸的安裝在進氣管上的壓氣機葉輪，葉輪壓縮空氣，增加發動機進氣量，從而提升發動機功率和效率的技術。

可調增壓系統通過閥門，主要是蝶閥，控制投入工作的增壓器數量，從而實現發動機實際進氣量與需求進氣量的最優匹配。高溫蝶閥為可調增壓控制系統的關鍵零部件，用于控制可調增壓系統工作模式。

尺寸、重量和性能一樣，也是評價柴油機先進性的指標之一，因此需要閥門盡可能輕便小巧。柴油機上有眾多的油、氣、水管路，需要閥門布置具有一定的靈活性。安裝在渦輪前的高溫閥門工作在溫度可達700℃以上的環境中，需要閥門具備耐高溫能力。發動機工作時振動烈度可達數十毫米每秒，需要閥門具備高抗振性。

由于發動機可調增壓系統是一項新穎技術，專門為該系統設計的高溫閥門技術成熟度不高，目前大多采用工業用蝶閥，沒有為發動機使用情況進行特殊設計。

由于蝶閥的蝶板在閥體內作旋轉運動，所以現有的工業閥門主要由角行程氣缸進行控制。角行程氣缸內設有活塞，通過向活塞兩邊通氣可使活塞作往復運動，活塞與氣缸軸通過齒條傳動，將活塞的直行程轉化為軸的角行程。氣缸軸和閥桿通過連接套連接，實現氣缸對于閥門的控制。

角行程氣缸傳動效率高，但是由于作用力臂比較小，所以需要氣缸有很大的作用力才能產生足夠大的扭矩。通過連桿傳動機構增加力臂可以減小對氣缸作用力的需求。現有關于連桿蝶閥的專利都針對于大口徑蝶閥，連桿布置于閥體內(如CN2584971Y、CN207034211U等)，大多數中高速柴油機可調增壓系統閥門口徑在50-300mm之間，閥體內沒有設置連桿傳動機構的空間，因此如果想采用連桿傳動形式，需將連桿傳動機構需設置在閥體外。

氣缸與閥桿通過連接套直接連接需要角行程氣缸提供大于閥門開啟力矩的扭矩，氣缸的扭矩等作用在活塞上的力乘以力傳遞到氣缸軸的力矩。作用在活塞上的力與活塞半徑的平方成正比，力矩為活塞上齒條到氣缸軸心的距離，比活塞半徑略小，因此角行程氣缸的作用扭矩基本與活塞直徑的三次方成正比，為了提供足夠大的扭矩，角行程氣缸尺寸比較龐大，重量也比較大。同時，發動機燃氣溫度可超過700℃，而氣缸耐溫一般不超過150℃，因此需加大氣缸與閥體的距離以保證氣缸工作在許用溫度范圍內，從而使閥門軸向長度很大。發動機運行時振動劇烈，由于氣缸質量大且遠離閥體固定位置，振動遠高于發動機整體水平，降低了閥門可靠性。

將連桿設置于閥體內的方案可有效降低閥門扭矩，但是僅適用于大口徑蝶閥。而且為了實現在高溫環境運行，仍然需要將氣缸布置在遠離閥門的位置，沒有減小閥門軸線尺寸，仍然無法保證高振動環境下的可靠性。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種連桿傳動蝶閥裝置。

根據本實用新型提供的一種連桿傳動蝶閥裝置，包括蝶閥、連桿傳動機構和動力缸；