一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀的制作方法

本发明涉及气体流量控制阀。

背景技术：

1、在内燃机中通常设置有节气门阀体总成，其布置于进气歧管的上游并与进气管道相连，用于控制供给进气歧管的空气流量，它直接控制进入发动机气缸的空气流量，进而控制着发动机的转速和输出功率。节气门阀体总成是现代发动机管理系统中进气控制管理系统的主要部件之一。

2、目前市场上通用的节气门阀体总成，其限位特征为限位垫片。节气门阀体总成其节气门轴都需要通过安装在喉口两侧的节气门安装孔中的轴承提供支撑，由于轴承本身没有轴向的限位作用，需要对节气门轴的位置进行限制，同时需要有一定的富余量，以避免在特殊工况下阀片在阀体喉口发生卡滞或卡死情况。市场上常用的调整手段是通过精密位置调整设备来调整限位垫片：将一个垫片卡在节气门轴上的卡槽内，通过节气门轴尾端的轴承压装在壳体上，垫片在壳体与节气门轴尾端的轴承之间，进而实现限位目的。以限定轴的位置，然后通过精密位置调整设备作用于轴的两端，使得垫片在卡槽两侧都留有间隙。并且该精密位置调整设备多设置在靠近齿轮侧，需要在安装轴、限位垫片和轴承后，再将齿轮与轴进行固定，进而实现力的传递。

3、图1示出一种远离齿轮端(简称为尾端)的轴支撑方式，其采用滚珠轴承支撑尾端，滚珠轴承16的内圈采用固定夹子19压装在滚珠轴承内圈，使轴、固定夹子与滚珠轴承无相对位置，实现刚性连接，端盖17与阀体过盈配合。轴与阀体的相对位置的角度旋转，可通过滚珠轴承的内外圈滚珠转动实现。由于滚珠轴承自身的产品特性，滚珠与保持架以及内外圈配合的间隙，使得轴承内外圈轴向相对位移为0.1mm-0.3mm运动空间，可实现轴18在轴向方向上的位移量，实现装配时轴向间隙的调整，便于产品零件的装配，并防止阀片运动过程中出现卡滞问题。

4、为此，亟需一种装置来解决上述问题，通过降低间隙调整的难度进而降低节气门阀体总成的加工成本，且降低间隙调整设备及阀体总成的系统成本。

技术实现思路

1、本发明之目的在于提供一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀，能够降低间隙调整的难度，进而降低节气门阀体总成的加工成本，且降低间隙调整设备及阀体总成的系统成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀，包括阀体、节气门轴、阀片和端盖，所述轴向定位结构用于对所述节气门轴在尾端定位，包括滑动轴承、卡圈、轴上环槽以及阀体台阶孔；所述阀体台阶孔具有分别对应于所述节气门轴、卡圈和端盖的直径；所述滑动轴承与所述阀体台阶孔过盈配合，承接所述节气门轴的尾部；所述卡圈为扁片状的卡圈，所述卡圈的内孔径大于所述节气门轴的尾部的轴径，外径小于所述轴上环槽的槽径，且厚度小于所述轴上环槽的槽宽；所述卡圈安装于围绕所述轴上环槽的位置，抵靠所述节气门轴的轴肩，并且通过使所述阀体台阶孔的台阶翻边来铆接固定于所述阀体，所述轴上环槽的轴向长度与所述卡圈的厚度之间的差值为总的轴向窜动量。

3、作为优选方式，所述卡圈的中孔为仿形结构，可顺利穿过轴头，落座在阀体台阶孔上，所述卡圈旋转一定角度并铆接在阀体上后，所述卡圈的中孔卡在所述轴上环槽处以限制所述节气门轴沿轴向的上下移动；所述卡圈的中孔与所述节气门轴为间隙配合，所述卡圈的外圆与所述阀体台阶孔为间隙配合。

4、作为优选方式，所述卡圈的外圆设置有开口或豁口，用于拨动或利用仿形工装进行角度的调整。

5、作为优选方式，在安装所述卡圈时，利用真空吸头操作，所述真空吸头做卡圈仿形，所述真空吸头旋转，以拨动所述卡圈旋转，与所述节气门轴的轴头扁位错位45°，所述卡圈实现默认位置机械限位。

6、作为优选方式，所述轴向窜动量为0.2mm。

7、作为优选方式，所述流量调节阀还包括齿轮传动结构、位置传感器和磁性结构，所述齿轮传动结构包括电机齿轮、中间齿轮、扇形齿轮；所述马达齿轮固定在所述马达的输出轴上；所述中间齿轮可旋转地固定在所述节气门体上，且所述中间齿轮与所述马达齿轮相互啮合；所述扇形齿轮固定在所述节气门轴的端部，所述扇形齿轮与所述中间齿轮相互啮合；所述位置传感器设置于所述阀体上；所述扇形齿轮的顶部设置有与所述位置传感器配合的所述磁性结构，位置传感器以电信号的方式向发动机电子控制单元实时反馈所述扇形齿轮的角度位置；该扇形齿轮的角度位置为节气门阀片的角度。

8、作为优选方式，沿环向间隔60°至120°冲压3-6个翻边铆点以固定所述卡圈。

9、作为优选方式，所述卡圈为具有中孔的扁平片状件。

10、经发明人研究，现有技术存在如下缺点。尾端采用滚珠轴承的现有技术方案成本较高，轴承内外圈需要分别固定才能实现产品功能，如其中一个固定端出现耐久情况下的松脱位移，会造成轴向窜动量失控；滚珠轴承内外圈窜动量取决于该零件本身的装配间隙，存在一定的不确定性，即使同批次轴承，公差范围也会较大，不能实现精准控制。

11、另一种市场上常用的限位特征为一c型垫片，调整方式是通过精密仪器来调整，具体方法如下：将一个垫片卡在节气门轴上的卡槽内，通过滚针轴承压装在壳体上，垫片在壳体与轴承之间，实现限位目的，以限定轴的位置，然后通过精密位置调整机构作用于轴的两端，使得垫片在卡槽两侧都留有间隙。并且该结构多设置在靠近齿轮侧，需要在安装轴、限位垫片和轴承后，再将齿轮与轴进行固定，实现力的传递。但是上述方式具有如下缺点：1)由于调整间隙的精度要求特别高，所以需要有一个高精度的调整设备，从而导致生产和设备成本增加；2)连接齿轮和轴通常要在装配过程中采用焊接、铆接、热变形等工艺实现，在这些工艺实施过程中需要增加实施工艺设备，且这类工艺通常会产生碎屑、颗粒等污染物，影响齿轮侧的清洁度，影响产品的性能，情况严重者还需要增加相应的防尘或除尘设备进行清理；3)由于调整的难度很大，所以会导致废品率高。基于以上原因，会导致较高的加工成本以及系统成本。

12、与现有技术相比，本发明的目的在于提供一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀，能够降低间隙调整的难度，进而降低节气门阀体总成的加工成本，且降低间隙调整设备及阀体总成的系统成本。本发明用以解决现有节气门结构复杂、制造难度大成本高、以及轴向定位过程中需要应用精密仪器才能进行轴向间隙调整的问题。本发明操作简单，只需借助本发明通过调整基本工装，即可实现相应功能。

技术特征：

1.一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀，包括阀体、节气门轴、阀片和端盖，

2.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，所述卡圈的中孔为仿形结构，可以顺利穿过轴头，落座在所述阀体台阶孔上，所述卡圈旋转一定角度并铆接在阀体上后，所述卡圈的中孔卡在所述轴上环槽处以限制所述节气门轴沿轴向的上下移动；

3.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，所述卡圈的外圆设置有开口或豁口，用于拨动或利用仿形工装进行角度的调整。

4.根据权利要求2或3所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，在安装所述卡圈时，利用真空吸头操作，所述真空吸头做卡圈仿形，所述真空吸头旋转，以拨动所述卡圈旋转，与所述节气门轴的轴头扁位错位45°，所述卡圈实现默认位置机械限位。

5.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，所述轴向窜动量为0.2mm。

6.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，所述流量调节阀还包括齿轮传动结构、位置传感器和磁性结构，

7.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，沿环向间隔60°至120°冲压3-6个翻边铆点以固定所述卡圈。

8.根据权利要求1所述的带有新型轴向定位结构的流量调节阀，其特征在于，所述卡圈为具有中孔的扁平片状件。

技术总结一种带有新型轴向定位结构的流量调节阀，包括阀体、节气门轴、阀片和端盖，轴向定位结构对节气门轴在尾端定位，包括滑动轴承、卡圈、轴上环槽以及阀体台阶孔；阀体台阶孔具有分别对应于节气门轴、卡圈和端盖的直径；滑动轴承与阀体台阶孔过盈配合，承接节气门轴的尾部；卡圈为扁片状，内孔径大于节气门轴的尾部的轴径，外径小于轴上环槽的槽径，厚度小于轴上环槽的槽宽；卡圈安装于围绕轴上环槽的位置，抵靠节气门轴的轴肩，并且通过使阀体台阶孔的台阶翻边来铆接固定于阀体，轴上环槽的轴向长度与卡圈的厚度之间的差值为总的轴向窜动量。本发明降低间隙调整的难度，进而降低节气门阀体总成的加工成本，降低间隙调整设备及阀体总成的系统成本。技术研发人员：臧微,张涛受保护的技术使用者：北京德尔福万源发动机管理系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13