[发明专利]连杆传动蝶阀装置

说明书

本发明涉及可调增压技术领域内的一种连杆传动蝶阀装置，包括蝶阀、连杆传动机构和动力缸；所述蝶阀包括阀体、蝶板与阀杆，所述蝶板安装于所述阀体内，所述阀杆的一端延伸至所述阀体内与所述蝶板连接，所述阀杆的另一端位于所述阀体外部；所述连杆传动机构包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件与所述第二传动件转动连接，所述阀杆的另一端与所述第一传动件连接；所述动力缸包括驱动接头和驱动轴，所述驱动轴与驱动接头的一端连接，所述驱动接头的另一端与所述第二传动件转动连接。本发明提供一种供结构小巧、布置灵活、耐高温的适用于发动机可调增压系统等空间小、温度高、振动大使用环境的连杆传动蝶阀。

技术领域

本发明涉及可调增压技术领域，具体地，涉及一种连杆传动蝶阀装置。

背景技术

随着发动机技术的不断进步，发展出了能够提高发动机全工况性能的可调增压系统，包括两级增压系统、相继增压系统等。增压技术是指利用发动机排气能量推动安装在排气管上的涡轮转动，涡轮带动同轴的安装在进气管上的压气机叶轮，叶轮压缩空气，增加发动机进气量，从而提升发动机功率和效率的技术。

可调增压系统通过阀门，主要是蝶阀，控制投入工作的增压器数量，从而实现发动机实际进气量与需求进气量的最优匹配。高温蝶阀为可调增压控制系统的关键零部件，用于控制可调增压系统工作模式。

尺寸、重量和性能一样，也是评价柴油机先进性的指标之一，因此需要阀门尽可能轻便小巧。柴油机上有众多的油、气、水管路，需要阀门布置具有一定的灵活性。安装在涡轮前的高温阀门工作在温度可达700℃以上的环境中，需要阀门具备耐高温能力。发动机工作时振动烈度可达数十毫米每秒，需要阀门具备高抗振性。

由于发动机可调增压系统是一项新颖技术，专门为该系统设计的高温阀门技术成熟度不高，目前大多采用工业用蝶阀，没有为发动机使用情况进行特殊设计。

由于蝶阀的蝶板在阀体内作旋转运动，所以现有的工业阀门主要由角行程气缸进行控制。角行程气缸内设有活塞，通过向活塞两边通气可使活塞作往复运动，活塞与气缸轴通过齿条传动，将活塞的直行程转化为轴的角行程。气缸轴和阀杆通过连接套连接，实现气缸对于阀门的控制。

角行程气缸传动效率高，但是由于作用力臂比较小，所以需要气缸有很大的作用力才能产生足够大的扭矩。通过连杆传动机构增加力臂可以减小对气缸作用力的需求。现有关于连杆蝶阀的专利都针对于大口径蝶阀，连杆布置于阀体内(如CN2584971Y、CN207034211U等)，大多数中高速柴油机可调增压系统阀门口径在50-300mm之间，阀体内没有设置连杆传动机构的空间，因此如果想采用连杆传动形式，需将连杆传动机构需设置在阀体外。

气缸与阀杆通过连接套直接连接需要角行程气缸提供大于阀门开启力矩的扭矩，气缸的扭矩等作用在活塞上的力乘以力传递到气缸轴的力矩。作用在活塞上的力与活塞半径的平方成正比，力矩为活塞上齿条到气缸轴心的距离，比活塞半径略小，因此角行程气缸的作用扭矩基本与活塞直径的三次方成正比，为了提供足够大的扭矩，角行程气缸尺寸比较庞大，重量也比较大。同时，发动机燃气温度可超过700℃，而气缸耐温一般不超过150℃，因此需加大气缸与阀体的距离以保证气缸工作在许用温度范围内，从而使阀门轴向长度很大。发动机运行时振动剧烈，由于气缸质量大且远离阀体固定位置，振动远高于发动机整体水平，降低了阀门可靠性。

将连杆设置于阀体内的方案可有效降低阀门扭矩，但是仅适用于大口径蝶阀。而且为了实现在高温环境运行，仍然需要将气缸布置在远离阀门的位置，没有减小阀门轴线尺寸，仍然无法保证高振动环境下的可靠性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种连杆传动蝶阀装置。

根据本发明提供的一种连杆传动蝶阀装置，包括蝶阀、连杆传动机构和动力缸；