一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门

1.本发明涉及节气门领域，尤其涉及一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门。


背景技术：

2.在发动机控制中，电子控制单元(ecu)会结合油门位置和关键传感器实时参数计算、改变安装在进气歧管上的节气门开度，从而调节发动机的功率大小。在已知发动机输出功率和每循环进气量高度相关的情况下，电子节气门的优劣将极大地影响发动机的性能表现。
3.在大型发动机的控制中，对进气量的控制的要求将会更加严苛，普通的电子节气门在结构设计与控制方式上也有进一步优化的空间，尤其是由于普通电子节气门体普遍采用有刷电机，存在不能拆卸的缺陷，同时对节气门的可靠耐久性方面有很高的要求，普通结构的电子节气门体难以满足要求。此外，现有大发动机普遍采用不带减速器的大尺寸伺服电机，重量大且安装不便。
4.因此，本领域人员需要解决现有技术中的节气门安装拆卸不方便、安全性低、进气量控制精准性差的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，解决节气门安装、拆卸不方便、安全性低、进气量控制精准性差的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，包括节气门机构和动力驱动机构，所述节气门机构和所述动力驱动机构之间通过螺栓连接有连接块，所述节气门机构和所述动力驱动机构通过连接块连接在一起。
8.优选的，所述节气门机构包括节气门壳体、节气门阀片、转动轴、节气门左盖板和限位块，所述节气门壳体的侧端面设置有水平方向贯穿的侧通孔，所述节气门壳体的中心设置有中心通孔，两个所述侧通孔与所述转动轴同心装配；
9.所述转动轴包括节气门机构嵌入段和动力机构贯穿段，所述节气门机构嵌入段通过滚针轴承转动连接在所述节气门壳体的内部，所述滚针轴承和所述转动轴过盈配合，所述滚针轴承的外圆连接在所述侧通孔内，所述节气门机构嵌入段的端部依次连接有限位块和节气门左盖板，所述节气门左盖板嵌入到所述侧通孔内后节气门左盖板的法兰面通过螺钉紧固定位；所述节气门阀片贯穿在所述节气门机构嵌入段的中心定位孔内并通过螺钉定位连接。
10.优选的，所述节气门阀片的外径和所述中心通孔的大小相匹配，且所述转动轴带动所述节气门阀片同步旋转。
11.优选的，所述限位块和所述节气门机构嵌入段的顶部分别设置为相配合的榫卯结
构，所述限位块和所述节气门机构嵌入段的顶部通过榫卯结构连接。
12.优选的，所述节气门左盖板外表面上设置有示位机械指针和刻度，所述示位机械指针的转动轴通过螺纹和所述节气门机构嵌入段的端面连接。
13.优选的，所述动力驱动机构包括电机、减速器和右盖板，所述电机设置在所述减速器的顶部，且所述电机的输出轴和所述减速器的输入端通过键连接，所述右盖板通过螺钉连接在所述减速器的右端，所述转动轴的动力机构贯穿段贯穿所述连接块后与所述减速器的输出轴连接在一起。
14.优选的，所述转动轴的动力机构贯穿段的端部螺纹连接有紧固螺母，所述紧固螺母和所述转动轴之间连接有铜套，所述铜套的内部嵌有磁块；所述右盖板的左端面上通过螺钉连接有感应电路板，所述感应电路板和所述磁块电磁感应，所述右盖板的顶部连接有航插，所述航插和所述感应电路板电连接，所述感应电路板通过所述磁块监测所述节气门阀片的位置，并通过所述航插反馈给控制器。
15.优选的，所述限位块为q型，所述节气门壳体的侧环面上设置有内凹台阶，且所述内凹台阶位于所述侧通孔的顶部，所述内凹台阶上安装有两个限位螺钉，所述限位螺钉和所述限位块相配合。
16.优选的，所述电机为直流无刷电机，所述减速器为直角行星减速器，且所述减速器的动力输入方向和动力输出方向垂直。
17.优选的，所述节气门壳体的外壁面的左端和右端设置为垂直面，所述节气门壳体的外壁面的上端和下端设置为水平面，所述节气门壳体前后端面上均匀分布有转接用的螺纹孔。
18.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
19.本发明一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，通过合理优化节气门结构，使得电子节气门轴向尺寸更小，结构更均衡，带来更少的震动；机械示位指针和位置感应装置的冗余设计增加了节气门的安全性和方便性；同时模块化的设计使得电子节气门的安装、拆卸和维修更加方便。
附图说明
20.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
21.图1为本发明一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门爆炸示意图；
22.图2为本发明组合装配图；
23.图3为本发明左视图；
24.图4为本发明右视图。
25.附图标记说明：1、节气门壳体；2、节气门阀片；3、转动轴；4、滚针轴承；5、限位块；6、左盖板；7、限位螺钉；71、最大位置限位螺钉；72、最小位置限位螺钉；8、电机；9、减速器；10、航插；11、右盖板；12、紧固螺母；13、连接块；14、磁块；15、感应电路板；16、铜套。
具体实施方式
26.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用
以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.如图1-4所示，一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，包括节气门机构和动力驱动机构，所述节气门机构和所述动力驱动机构之间通过螺栓连接有连接块13，所述节气门机构和所述动力驱动机构通过连接块13连接在一起。
28.如图1所示，所述节气门机构包括节气门壳体1、节气门阀片2、转动轴3、节气门左盖板6和限位块5，所述节气门壳体1的侧端面设置有水平方向贯穿的侧通孔，所述节气门壳体1的中心设置有中心通孔，两个所述侧通孔与所述转动轴3同心装配；
29.所述转动轴3包括节气门机构嵌入段和动力机构贯穿段，所述节气门机构嵌入段通过滚针轴承4转动连接在所述节气门壳体1的内部，所述滚针轴承4和所述转动轴3过盈配合，所述滚针轴承4的外圆连接在所述侧通孔内，所述节气门机构嵌入段的端部依次连接有限位块5和节气门左盖板6，所述节气门左盖板6嵌入到所述侧通孔内后节气门左盖板6的法兰面通过螺钉紧固定位；所述节气门阀片2贯穿在所述节气门机构嵌入段的中心定位孔内并通过螺钉定位连接。节气门壳体1与左盖板6、连接块13机械连接形成模块化的结构，便于节气门结构的维修、拆卸、安装。
30.所述节气门阀片2的外径和所述中心通孔的大小相匹配，且所述转动轴3带动所述节气门阀片2同步旋转。
31.如图1所示，所述限位块5和所述节气门机构嵌入段的顶部分别设置为相配合的榫卯结构，所述限位块5和所述节气门机构嵌入段的顶部通过榫卯结构连接。
32.所述节气门左盖板6外表面上设置有示位机械指针和刻度，所述示位机械指针的转动轴通过螺纹和所述节气门机构嵌入段的端面连接，示位机械指针能跟随转动轴3转动，在左盖板6上显示节气门阀片2的实际转动位置。
33.如图1所示，所述动力驱动机构包括电机8、减速器9和右盖板11，所述电机8设置在所述减速器9的顶部，且所述电机8的输出轴和所述减速器9的输入端通过键连接，所述右盖板11通过螺钉连接在所述减速器9的右端，所述转动轴3的动力机构贯穿段贯穿所述连接块13后与所述减速器9的输出轴连接在一起。
34.所述转动轴3的动力机构贯穿段的端部螺纹连接有紧固螺母12，所述紧固螺母12和所述转动轴3之间连接有铜套16，所述铜套16的内部嵌有磁块14；所述右盖板11的左端面上通过螺钉连接有感应电路板15，所述感应电路板15和所述磁块14电磁感应，所述右盖板11的顶部连接有航插10，所述航插10和所述感应电路板15电连接，所述感应电路板15通过所述磁块14监测所述节气门阀片2的位置，并通过所述航插10反馈给控制器。
35.具体的，所述铜套16为环形，所述磁块14为柱状，所述航插10为柱状；所述感应电路板15与所述磁块14利用电磁感应原理，实时测量节气门阀片2的位置，感应电路板15的信号会通过航插10反馈给控制器，同时控制器结合反馈信号输出控制信号，控制器并通过航插10控制电机8的转动角度。
36.如图3所示，所述限位块5为q型，所述节气门壳体1的侧环面上设置有内凹台阶，且所述内凹台阶位于所述侧通孔的顶部，所述内凹台阶上安装有两个限位螺钉7，所述限位螺钉7和所述限位块5相配合。
37.具体的，q型限位块5与节气门壳体上安装的最大位置限位螺钉71和最小位置限位螺钉72配合，共同构成调节节气门阀片2极限位置的调节机构，通过调节左右两颗限位螺钉
7的旋入深度可以限制q型限位块5的转动角度，进而限制节气门阀片2转动的极限角度，达到精准控制节气门进气量的效果。
38.所述电机8为直流无刷电机，为装置提供转矩的动力，所述减速器9为直角行星减速器，且所述减速器9的动力输入方向和动力输出方向垂直，利用减速器可以实现对电机输出动力方向的改变。
39.具体的，减速器9利用齿轮传动的原理，将电机8的高速转动通过齿轮传动减速至转动轴3，使转动轴3的转速降低，同时输出的扭矩增加。
40.所述节气门壳体1的外壁面的左端和右端设置为垂直面，便于左右侧平面分别与装置的左盖板6、连接块13连接形成模块化的结构，便于节气门结构的维修、拆卸、安装；所述节气门壳体1的外壁面的上端和下端设置为水平面，利于装置稳定放置；所述节气门壳体1前后端面上均匀分布有转接用的螺纹孔，便于外部的进气歧管和节气门部件的安装配合，节气门壳体1的内壁为光滑的圆柱曲面，外壁面近似为圆柱曲面。
41.本发明的使用过程如下：
42.首先，将本节气门装置组装完整，然后通过螺钉贯穿节气门壳体1前后端面上的螺纹孔和发动机的进气歧管或其他部件安装在一起；工作时，电机8启动并驱动减速器9转动，进而驱动转动轴3旋转，转动轴3旋转带动节气门阀片2旋转，从而控制进气量，通过调节左右两颗限位螺钉7的旋入深度，可以限制q型限位块5的转动角度，进而限制节气门阀片2转动的极限角度，达到精准控制节气门进气量的效果。
43.示位机械指针能跟随转动轴3转动，在左盖板6上显示节气门阀片2的实际转动位置。感应电路板15与磁块14利用电磁感应原理，实时测量节气门阀片2的位置，感应电路板15的信号会通过航插10反馈给控制器，同时控制器结合反馈信号输出控制信号，控制器并通过航插10控制电机8的转动角度。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：包括节气门机构和动力驱动机构，所述节气门机构和所述动力驱动机构之间通过螺栓连接有连接块(13)，所述节气门机构和所述动力驱动机构通过连接块(13)连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述节气门机构包括节气门壳体(1)、节气门阀片(2)、转动轴(3)、节气门左盖板(6)和限位块(5)，所述节气门壳体(1)的侧端面设置有水平方向贯穿的侧通孔，所述节气门壳体(1)的中心设置有中心通孔，两个所述侧通孔与所述转动轴(3)同心装配；所述转动轴(3)包括节气门机构嵌入段和动力机构贯穿段，所述节气门机构嵌入段通过滚针轴承(4)转动连接在所述节气门壳体(1)的内部，所述滚针轴承(4)和所述转动轴(3)过盈配合，所述滚针轴承(4)的外圆连接在所述侧通孔内，所述节气门机构嵌入段的端部依次连接有限位块(5)和节气门左盖板(6)，所述节气门左盖板(6)嵌入到所述侧通孔内后节气门左盖板(6)的法兰面通过螺钉紧固定位；所述节气门阀片(2)贯穿在所述节气门机构嵌入段的中心定位孔内并通过螺钉定位连接。3.根据权利要求2所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述节气门阀片(2)的外径和所述中心通孔的大小相匹配，且所述转动轴(3)带动所述节气门阀片(2)同步旋转。4.根据权利要求2所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述限位块(5)和所述节气门机构嵌入段的顶部分别设置为相配合的榫卯结构，所述限位块(5)和所述节气门机构嵌入段的顶部通过榫卯结构连接。5.根据权利要求2所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述节气门左盖板(6)外表面上设置有示位机械指针和刻度，所述示位机械指针的转动轴通过螺纹和所述节气门机构嵌入段的端面连接。6.根据权利要求2所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述动力驱动机构包括电机(8)、减速器(9)和右盖板(11)，所述电机(8)设置在所述减速器(9)的顶部，且所述电机(8)的输出轴和所述减速器(9)的输入端通过键连接，所述右盖板(11)通过螺钉连接在所述减速器(9)的右端，所述转动轴(3)的动力机构贯穿段贯穿所述连接块(13)后与所述减速器(9)的输出轴连接在一起。7.根据权利要求6所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述转动轴(3)的动力机构贯穿段的端部螺纹连接有紧固螺母(12)，所述紧固螺母(12)和所述转动轴(3)之间连接有铜套(16)，所述铜套(16)的内部嵌有磁块(14)；所述右盖板(11)的左端面上通过螺钉连接有感应电路板(15)，所述感应电路板(15)和所述磁块(14)电磁感应，所述右盖板(11)的顶部连接有航插(10)，所述航插(10)和所述感应电路板(15)电连接，所述感应电路板(15)通过所述磁块(14)监测所述节气门阀片(2)的位置，并通过所述航插(10)反馈给控制器。8.根据权利要求4所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述限位块(5)为q型，所述节气门壳体(1)的侧环面上设置有内凹台阶，且所述内凹台阶位于所述侧通孔的顶部，所述内凹台阶上安装有两个限位螺钉(7)，所述限位螺钉(7)和所述限位块(5)相配合。9.根据权利要求6所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在
于：所述电机(8)为直流无刷电机，所述减速器(9)为直角行星减速器，且所述减速器(9)的动力输入方向和动力输出方向垂直。10.根据权利要求2所述的一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，其特征在于：所述节气门壳体(1)的外壁面的左端和右端设置为垂直面，所述节气门壳体(1)的外壁面的上端和下端设置为水平面，所述节气门壳体(1)前后端面上均匀分布有转接用的螺纹孔。

技术总结
本发明公开了一种大缸径船舶发动机用可拆卸式的电子节气门，涉及节气门领域，包括节气门机构和动力驱动机构，所述节气门机构和所述动力驱动机构之间通过螺栓连接有连接块，所述节气门机构和所述动力驱动机构通过连接块连接在一起。本发明通过合理优化节气门结构，使得电子节气门轴向尺寸更小，结构更均衡，带来更少的震动；示位机械指针和位置感应装置的冗余设计增加了节气门的安全性和方便性；同时模块化的设计使得电子节气门的安装、拆卸和维修更加方便。修更加方便。修更加方便。


技术研发人员：曾科 吴明明 寇海亮
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/6/27