CN1032381C - 往复式内燃机排气阀液压致动装置 - Google Patents

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Abstract

在本装置中，在伺服缸与伺服活塞之间，设有一个轴向移动的村套将伺服活塞围绕。衬套有开孔，与伺服缸上的压力介质管路接头或减压管路接头连接。衬套在其与排气阀密封部远离的一端用横向壁密封。在横向壁与伺服缸端壁之间，有充注压力介质的腔，该腔通过一个在流向腔室的方向封闭的止逆阀与压力腔接通。该腔又通过一个在流向泄放管路的方向封闭的止逆阀接通泄放管路。压力腔与减压管路的接头永久接通。

Description

往复式内燃机排气阀液压致动装置
本发明与往复式内燃机排气阀液压致动装置有关，该装置在其密封部的一端与被引导在伺服缸中的伺服活塞有效连接，伺服缸按发动机的速度沿开阀方向被供给液压介质，液压介质通过介质管路，从介质供源送入伺服缸的压力腔，伺服缸除压缩空气管路外，还有减压管路及泄放管路与之连接。
这种装置可从欧洲专利申请EP-0S441,100号得知。该装置当将排出阀的密封部放在阀座上时，温度变化造成的排出阀阀柄的长度变化，使阻尼相位变更，这是因为伺服活塞相对于伺服缸的位置改变，造成排出阀闭阀点的改变。结果使内燃机的运转性能受到不利的影响，尤其在长冲程内燃机中是如此。
本发明的目的，是改进本文开头所述的装置，使排出阀的阀柄长度变化，对闭阀性能不致有不利有影响。
本发明之所以能达到这个目的，是因为伺服缸与伺服活塞之间，放置了一个围绕该活塞的，可轴向移动的衬套，衬套至少有一个开孔，与伺服缸上的压力介质管路的接头及减压管路的接头接通，衬套的远离密封部的一端，由横向壁紧密密封，并因为在横向壁与伺服缸端壁之间，有一个充注压力介质的腔室，这腔室通过一个在流向这腔室的方向封闭的止逆阀与这腔室接通，并通过一个在流向泄放管路的方向封闭的止逆阀与泄放管路接通，压力腔与伺服缸上的减压管路的接头经常接通。
由于阀柄的长度改变，衬套与伺服活塞活动的方向和幅度相同，从而必然保持伺服活塞与衬套之间相对协调。于是装置中排气阀的阀柄长度变化得以补偿，无论阀柄长度如何变化，排气阀伺服装置的开关几何关系保持不变。
根据本发明的技术方案，提供了一种往复式内燃机排气阀的液压致动装置，它包括一个被伺服缸引导的伺服活塞，该活塞与排气阀远离密封部的一端可工作地连接，它在开阀方向上按发动机速度向伺服缸供给液压介质，液压介质通过压力介质管路从液压介质供给源供给伺服缸中的压力腔，伺服缸还与减压管路及泄放管路连通，一个轴向可移动的衬套置放在伺服缸和伺服活塞之间，伺服活塞被衬套所包围，衬套在其远离密封部的一端被一横向壁紧密盖合，在横向壁和伺服缸的端壁之间设有一个充满压力介质的腔，该腔通过一个关闭泄放管路的上逆阀与泄放管路连通，其特征在于，压力介质管路和减压管路互相独立地与伺服缸连接，衬套至少有一个孔口和一个孔口分别与伺服缸上的压力介质管路的连接点和减压管路的连接点连通，充满压力介质的腔通过一个关闭该腔的止逆阀与压力腔连通，而压力腔经常与伺服缸上的减压管路的连接点连接。
下文将参照附图对本发明所举例子作较详细的叙述。
图1表示如先有技艺领域中所述，有排气阀和控制器件线路的工作液压缸上部的垂直剖视图；
图2表示本发明所述的带伺服活塞的伺服液压缸的轴向剖视图。
如图1所示，在二冲程柴油发动机的机壳中，做有一个工作缸1，和一个与缸1上端接通的在缸盖10中的排气通道4。在缸盖10中，在排气通道4的进口上放置有排气阀2，图示阀2在关闭位置上时，将工作缸1的燃烧室3与排气通道4分隔。在工作缸1中工作活塞5被引导能作上下运动。将准备在工作缸中压缩的空气，通过设在工作缸下区的进气口(末示出)引入缸腔，在工作活塞5随后的向上冲程中，将空气在燃烧室3中压缩。燃油用至少一个伸入燃烧室3的喷油嘴(末示出)供给。
在排气阀2的远离燃烧室3的一端上，设有活塞6，它被引导在缸盖10的缸7中。压缩空气管路9通过止逆阀8接通位于图1中的活塞6下方的缸腔7′。这样被包围在缸腔7′中的空气形成空气弹簧，在排出阀2的关闭方向上作用。
一个被引导在与液压控制器件12连接的伺服油缸13中的伺服活塞11，在液压介质致动下，通过杆11′作用于图1中的活塞6的上端。控制器件12有一个导阀15，其结构为用电磁铁14致动的2/2方向控制阀，以及一个4/2方向控制阀16。液压介质诸如压油，从结构如储能器之压力介质供源18，通过管路17供给控制器件12。储能器18通过泵19，从贮油器20接受压力介质，泵19由内燃机曲轴(末示出)或电机驱动。压力介质处在储能器18中其压力例如为200巴(20000千帕)。从储能器18通向控制器件12的管路17，在4/2方向控制阀16前分岔，成为两分支管路17′及17″。支路17′通向4/2方向阀16，然后成为管路27，连接伺服缸13上的连接点21。支路17″上有一个限流器22，首先通向导阀15，然后通向4/2方向控制阀16的前侧。在伺服缸13上，另有减压管路24的连接点23，减压管路24通向4/2方向控制阀16。然后成为排气管路24′，通过止逆阀25通入贮油槽20。排气管路24′还连接一个泄放管路26，它在活塞11的上方从伺服缸13上分岔出来，它包括有一个限流器57。在止逆阀25的上游，有从导阀15向前的减压管路28，通入排气管路24′。
伺服活塞11的远离杆11′的一端上有盲孔40，图1中盲孔40的下端，通过横贯孔56，与连接点21区域中的环槽58连接。在连接点23的区域中，在伺服活塞11与伺服缸13之间有环形槽59。
在图1所示的状态中，在导阀15的电磁铁14中接通电流，通过支管路17″供给的压力介质，作用在4/2方向控制阀16的端面上；通过支管路17′及管路27向伺服缸13供给的压力介质被切断。另一方面，4/2方向控制阀16产生了从减压管路24通向排气管路24′的通道，作用在伺服缸13中的伺服活塞11上的压力介质的压力被解除，排气阀2受到活塞6在关闭方向上的空气弹簧的影响。在这情况下，压力介质通过连接点23被压出伺服缸的压力腔，进入减压管路24。由于有止逆阀25，在其上游的管路段24′中和管路24及26中的剩余压力可保持约为10巴(1000千帕)。假如电磁铁14中的电流被切断，便在导阀15中产生支管路17″与减压管路28的连接，从而4/2方向阀16的端面被卸压。于是4/2方向控制阀16切断管路24与24′原先的连接，将支管路17′与管路27连接，从而将加压压力介质通过连接点21，腔58和横贯孔56，送入盲孔40，结果伺服活塞11向下移动，便使排出阀2开启。
如图2所示，根据本发明，有一个衬套60，它在连接点21及23的域内分别有外环圈T形槽61及62形式的开口，和若干径向孔61′及62′分别分布在衬套周缘上，衬套60放在伺服缸13与伺服活塞11之间。衬套60可在伺服缸13中轴向活动，其在图2中的上端上包括有一个横向壁60′，该壁为盖的形式，可在衬套上盖合或取去。伺服活塞11在图2所示的位置时，其上端面贴靠盖60′的突出部63，活塞11置于衬套60中，可以滑动。两条穿过突出部63的径向沟道71，从在伺服活塞11及衬套60之间形成的压力腔65分岔。这两沟道连接一个弯角形沟道66，沟道66穿透衬套60，通过在突出部63外端缘与伺服活塞11之间构成的环圈T形槽，通入上孔62′中的一个。结果在压力腔65和与连接点23连接的减压管路24之间产生永久连接。在伺服活塞11中，在略高于图2所示的左侧孔56处，有径向沟道72，它通入外环圈T形槽73，槽73在伺服活塞相对于衬套60向下移动，排出阀的开阀动作中，处在孔61′的前方。
图2中伺服缸13的上端壁13′，有泄放管路26的连接点67。在端壁13′与盖60′之间，有充注压力介质的腔室68，它首先通过在流向该压力腔方向封闭的止逆阀69与压力腔65接通，然后通过在流向连接点67方向封闭的止逆阀70与减压路26接通。
图2所示装置运作如下。如果由于温度增高排气阀阀柄增长，图2中伺服活塞11通过杆11′向上移动。当伺服活塞11的上端面抵靠突出部63，随着伺服活塞的移动衬套60也同时向上移动。由于这样移动，压力介质通过止逆阀69的开孔，从腔68中排出，进入压力腔65。这样排出的压力介质通过沟道71，66，环圈T形槽和连接点23逸出，进入减压管路24。于是，尽管排气阀阀柄的长度有变化，仍能保持伺服活塞11与衬套60的相对位置，并且排气阀的关阀性能不会发生变化。即使排气阀阀柄缩短，这效果在阀柄缩短后，由杆11′产生。
由于衬套60的横向壁60′的直径大于伺服活塞11的直径，并且由于前述的剩余压力，在腔68中产生液压力，将图2中的衬套向下移动，再次将突出部63压在伺服活塞上。压力介质通过将止逆阀70开启，从泄放管路26流出，进入腔68。在这种情况下，同样保持住伺服活塞11与衬套60的相对位置，并且也保持住排气阀的关阀性能。

Claims (3)

1.一种往复式内燃机排气阀(2)的液压致动装置，它包括一个被伺服缸(13)引导的伺服活塞(11)，该活塞与排气阀远离密封部的一端可工作地连接，它在开阀方向上按发动机速度向伺服缸供给液压介质，液压介质通过压力介质管路(27)从液压介质供给源(18)供给伺服缸(13)中的压力腔(65)，伺服缸(13)还与减压管路(24)及泄放管路(26)连通，一个轴向可移动的衬套(60)置放在伺服缸(13)和伺服活塞(11)之间，伺服活塞(11)被衬套(60)所包围，衬套(60)在其远离密封部的一端被一横向壁(60′)紧密盖合，在横向壁(60′)和伺服缸(13)的端壁(13′)之间设有一个充满压力介质的腔(68)，该腔(68)通过一个关闭泄放管路(26)的上逆阀(70)与泄放管路(26)连通，
其特征在于，
压力介质管路(27)和减压管路(24)互相独立地与伺服缸(13)连接，衬套(60)至少有一个孔口(61′)和一个孔口(62′)分别与伺服缸上的压力介质管路(27)的连接点(21)和减压管路(24)的连接点(23)连通，充满压力介质的腔(68)通过一个关闭该腔(68)的止逆阀(69)与压力腔(65)连通，而压力腔(65)经常与伺服缸上的减压管路(24)的连接点(23)连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，横向壁(60′)做成可从衬套(60)上卸下的盖子一样的构件。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在伺服活塞(11)上设有沟道(72)，该沟道(72)在排气阀(2)开启运动的终端将压力腔(65)与衬套(60)上的孔口(61′)连接，上述孔口(61′)与压力介质管路(27)的连接点(21)连通。
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