[发明专利]一种节流损失小的空气流量调节阀

说明书

技术领域

本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种节流损失小的空气流量调节阀。

背景技术

船用柴油机与涡轮增压器匹配时，匹配点往往选择在大负荷的常用工况，由此导致柴油机在低负荷工况下工作时，涡轮前的排气压力较低，涡轮增压器转速低，且工作在低效率区，增压压力不足，柴油机性能不佳。

涡轮流通面积是影响柴油机与增压器匹配的一个重要参数，在柴油机大负荷时，需要较大的流通面积，这种工况下柴油机可以有较低的排气背压，泵气损失小，可以提供给涡轮足够的废气能量；在柴油机低负荷时，需要较小的流通面积，较小的流通面积可以使柴油机排气压力提高，涡轮膨胀比提高，增压器转速上升，增压压力上升，柴油机性能改善。

涡轮前安装普通的调节阀可以改变涡轮的流通面积，但柴油机废气经过阀门时，由于流通面积的突变，阀芯后存在低速区和漩涡，节流损失大，涡轮废气能量利用率低，柴油机性能反而恶化。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种节流损失小的空气流量调节阀，以提供一种流量调节特性好、流通面积变化平缓、调节精度高、能够提高下游涡轮废气能量利用率的空气流量调节阀。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种节流损失小的空气流量调节阀，包括调节阀本体，所述调节阀本体包括阀座、阀芯、曲柄、连杆、导向轴、滑块和导流罩，所述阀座、所述阀芯和所述导流罩从外到内依次套设，且同轴设置，所述导流罩外壁通过若干一号支撑筋与所述阀座固定连接；所述导向轴位于所述阀座的轴线上，且一端通过二号支撑筋与所述导流罩内壁固定连接，另一端外侧滑动套接所述滑块，所述滑块通过三号支撑筋与所述阀芯内壁固定连接；所述曲柄和所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述滑块的一侧铰接，所述曲柄的另一端与所述导向轴上远离所述滑块的一端铰接；所述阀座用来连接涡轮增压器的一端外部设置伺服电机，所述伺服电机通过驱动轴驱动所述曲柄铰接所述导向轴的一端进行旋转，从而带动所述滑块在所述导向轴上滑动。

进一步的，所述导向轴上套接所述滑块的一端设置有限制所述滑块行程的环形凹槽，所述环形凹槽外部套接所述滑块。

进一步的，所述驱动轴设置在所述阀座内部的部分，位于一件所述一号支撑筋的内部。

进一步的，所述阀座右端内径大于其左端内径，且内壁呈流线型结构。

进一步的，所述导流罩为自左至右内径逐渐增大的筒状结构，且为流线型。

进一步的，所述阀芯为锥形阀芯。

进一步的，所述三号支撑筋为沿所述滑块径向的均布式结构。

相对于现有技术，本发明所述的空气流量调节阀具有以下优势：

(1)本发明所述的空气流量调节阀，当阀芯移动时，由阀座、阀芯和导流罩形成的流道没有方向的突变和局部截面剧烈的收缩，流通面积变化程度平缓，提高了调节精度。

(2)本发明所述的空气流量调节阀，设置的阀芯和导流罩都是流线型，气体沿压力面流过时气流更顺畅，形成的漩涡少，沿气流方向，阀座、阀芯构成的流道截面面积逐渐收缩，有利于气流的加速，大大提高了下游涡轮的废气能量利用率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的调节阀主视图的示意图；

图2为本发明实施例所述的调节阀右视图的示意图；

图3为本发明实施例所述的调节阀流通面积最小时的工况示意图；

图4为本发明实施例所述的调节阀流通面积最大时的工况示意图；

图5为本发明实施例所述的阀座、导流罩和导向轴的主视图；

图6为本发明实施例所述的阀座、导流罩和导向轴的右视图；

图7为本发明实施例所述的阀芯、滑块和三号支撑筋的主视图；

图8为本发明实施例所述的阀芯、滑块和三号支撑筋的右视图。

附图标记说明：

1-阀座；2-阀芯；3-伺服电机；4-驱动轴；5-曲柄；6-连杆；7-导向轴；8-滑块；9-导流罩：10-一号支撑筋；11-二号支撑筋；12-三号支撑筋；13-涡轮增压器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。