扭转弹簧式排气制动阀的制作方法

本实用新型属于汽车排气制动系统技术领域，涉及排气制动阀，具体是一种扭转弹簧式排气制动阀。

背景技术：

汽车在公路上行驶时，需要频繁的使用行车制动来对车辆进行减速，以保证汽车安全行驶，避免发生交通事故。虽然汽车安装有行车制动器，俗称“刹车”，来达到上述目的，但每年仍然发生大量的交通事故。在这些交通事故中，绝大部分是由刹车装置所引发的。刹车装置是靠摩擦片的摩擦来消耗汽车的运动能量，从而降低汽车的运动速度。摩擦运动会产生大量的热量，使刹车装置的温度急剧上升，高温使得刹车能力大大降低，这就是所谓的刹车“热疲软”现象。当发生“热疲软”现象时，汽车的刹车距离会大大延长。尤其是汽车在下长坡时，“热疲软”现象更明显。因为此时需要不断进行制动，以使车速不至过高，但频繁地使用行车制动，不仅会使制动器的摩擦片过度磨损，还会使制动器发生热衰退，出现刹车失灵的情况。

为汽车安装防抱装置（ABS）也无法克服“热疲软”现象，解决刹车“热疲软”的根本办法是使用缓速器来辅助汽车进行减速制动，辅助制动系统能够降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停。辅助制动系中用以产生制动力矩对车辆起缓速作用的部件称为缓速器，比如排气制动阀、发动机制动器和液力/电涡流缓速器。

目前，普通的排气制动阀结构是由操纵气缸、支撑板、连杆机构和碟阀总成组成，一般安装在增压器后端或排气管中，在车辆需要减速时关闭蝶阀片以阻塞发动机排气通道，提高发动机背压，从而达到整车制动减速。排气制动阀可以降低行车制动（刹车）的使用率，相应减少制动器摩擦片的磨损，降低摩擦片连续制动过热导致的行车安全风险。但是，国内汽车绝大多数的排气制动阀需要压缩空气通过操作气缸来控制碟阀的开启与关闭，因此无法使用在无制动气源的车辆。

随着越野车发展，是现在大排量的柴油机重型越野车当中，致使车辆在长下坡制动时，制动器过热及磨损异常，有制动失效的潜在风险。现有的排气制动阀是由气缸控制开启和关闭，需要使用在有制动气源系统的车辆中，而无制动气源的车辆在长下坡路况中，只能使用轮端制动器来降低车速，频繁使用制动器会导致高温磨损，长时间会降低其制动性能，增加整车制动失效风险。

技术实现要素：

为了将排气制动阀应用于无制动气源的柴油发动机车辆，满足长下坡辅助制动效果，本实用新型提供一种结构简单、节省空间、电机驱动的扭转弹簧式排气制动阀。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：扭转弹簧式排气制动阀，包括阀体、蝶阀片，蝶阀片设置在阀体的内腔，蝶阀轴通过过盈配合与蝶阀片固定连接，蝶阀片另一端的短轴与阀体的径向支撑孔转动配合，其特征在于：还包括支撑板、扭转弹簧、摇臂、电机、金属拉丝，支撑板安装在蝶阀轴一端的阀体上，蝶阀轴从支撑板的中心孔伸出；摇臂通过腰形孔固定于蝶阀轴上，扭转弹簧套在蝶阀轴上，扭转弹簧的一端固定在支撑板上，另一端固定在摇臂上，当扭转弹簧没有外界拉力时，其自身的回弹特性会带动摇臂将蝶阀片一直处于关闭状态；

所述电机是单独设置的，装车时，需将电机安装在车架上，金属拉丝的一端与摇臂连接，金属拉丝的另一端通过螺纹连接固定在电机的推杆上；电机的控制开关设置于驾驶室内。

由于发动机废气的温度高达500℃，在扭转弹簧和阀体中间增加了隔热罩和隔热板，隔热罩用来阻挡热辐射，隔热板是纯石墨材料，用来阻挡热传递，大大降低扭转弹簧的环境温度。

由于发动机废气的温度高达500℃，为防止弹簧力的热衰退，扭转弹簧需要采用耐高温合金钢材料，并匹配上述的隔热板和隔热罩，阻挡发动机高温废气的热传递和热辐射。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过电机控制（排气制动阀的）蝶阀片的打开与关闭，实现辅助制动；需要辅助制动时，电机释放推杆，通过金属拉丝带动摇臂摆动，摇臂带动蝶阀片完全关闭，车辆开始减速行驶；反之，电机的推杆回位，蝶阀片打开；本实用新型采用电动操纵机构代替现有技术中的气动操纵机构，可以在无气源车辆中应用，扩大排气制动阀的使用范围，尤其对于重型越野车，有效增加轮端制动器的寿命，有利于车辆的安全行驶，且结构简单可靠。

附图说明

图1是本实用新型的主体结构示意图（不包括电机、金属拉丝）。

图2是本实用新型中表达扭转弹簧与摇臂的连接示意图。

图3是本实用新型的主体剖视结构示意图（不包括电机、金属拉丝）。

图4是本实用新型的总体示意图。

图中所示：1—摇臂；2—支撑板；3—扭转弹簧；4—限位螺钉；5—隔热罩；6—隔热板；7—蝶阀轴；8—蝶阀片；9—阀体；10—金属拉丝；11—电机；A—支撑板上的限位槽；B—支撑板上的限位孔；C—摇臂上的凹槽；D—电机螺纹孔。

具体实施方式

结合图1-图4所示，进一步描述本实用新型如下：扭转弹簧式排气制动阀，包括阀体11、蝶阀片8，支撑板2，扭转弹簧3、摇臂1、电机9、金属拉丝10，蝶阀片8设置在阀体11的内腔，蝶阀轴7通过过盈配合与蝶阀片8固定连接，蝶阀片8另一端的短轴与阀体11的径向支撑孔转动配合；支撑板2安装在蝶阀轴一端的阀体11上，蝶阀轴7从支撑板2的中心孔伸出；摇臂1通过腰形孔固定于蝶阀轴7上，扭转弹簧3套在蝶阀轴7上，扭转弹簧7的一端固定在支撑板上，另一端固定在摇臂1上，当扭转弹簧3没有外界拉力时，其自身的回弹特性会带动摇臂1将蝶阀片8一直处于关闭状态；

所述电机11是单独设置的，装车时，需将电机11安装在车架上，金属拉丝10的一端与摇臂1连接，金属拉丝10的另一端通过螺纹连接固定在电机11的推杆上；电机的控制开关（图中没有表达）设置于驾驶室内。

如图1、图2所示，扭转弹簧3的一端伸入支撑板上的限位槽A中，另一端伸入摇臂上的凹槽C中，实现扭转弹簧3两端的连接。

如图3所示，由于发动机废气的温度高达500℃，为防止弹簧力的热衰退，在扭转弹簧和阀体中间增加了隔热罩5和隔热板6，隔热罩5用来阻挡热辐射，隔热板6是纯石墨材料，用来阻挡热传递，大大降低扭转弹簧的环境温度；其中隔热罩5、隔热板6设置在支撑板2与阀体11的安装面之间，从里到外的次序是阀体11的安装面、隔热罩5、隔热板6、支撑板2。

如图4所示，金属拉丝10的一端穿过支撑板上的限位孔B，与摇臂1相连接，另一端通过螺纹D与电机9的推杆相连接；安装时，通过调整螺纹的连接长度，将摇臂拉到虚线位置，此时蝶阀片完全打开，车辆正常行驶；需要辅助制动时，电机释放推杆，摇臂回至实线位置，蝶阀片完全关闭，车辆开始减速行驶。

本实用新型的工作原理是：当车辆处于下长坡需要辅助制动时，驾驶员操纵控制开关启动电机，电机上的推杆向外伸出释放金属拉丝，摇臂失去外界拉力，在扭转弹簧的扭矩作用下带动摇臂和蝶阀轴，将蝶阀片关闭，阻塞发动机排气通道，提高发动机背压以实现柴油发动机降速，达到整车减速制动的目的；当不需要辅助制动时，驾驶员关闭电机，电机上的推杆自动回位，带动金属拉丝，拉动摇臂使蝶阀轴旋转，将蝶阀片完全打开。

本实用新型具备的技术效果详细描述如下：

1、可以在无气源车辆中实用，扩大排气制动阀的使用范围，尤其对于重型越野车，有效增加轮端制动器的寿命，有利于车辆的安全行驶，且结构简单可靠；

2、减少主摩擦刹车系统和轮胎的磨损，提高其使用寿命。延长维修更换刹车片的时间周期4-7倍；降低轮毂、轮胎的温度，下降幅度可达30%～40%；轮毂、轮胎寿命可延长3倍以上，这可大大降低用户运行成本；

3、保障汽车安全下坡，提高汽车下坡速度；

4、消除刹车热疲软现象，改善汽车的制动安全性能；

5、减少汽车的维修量而提高汽车的使用效率；

6、产生的噪音比发动机制动小的多，且成本是发动机制动器的十分之一，是缓速器的二十分之一，性价比高。