CN105909334A - 一种具有强制开启功能的柴油机排气阀 - Google Patents

Abstract

一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，包括排气阀杆、活塞以及上下相互连接的液压缸和排气阀壳体，其中，液压缸内设有空气缸，排气阀壳体上设有废气进口，活塞紧固在排气阀杆上并且与该排气阀杆一起在空气缸内上下移动，其特征在于：所述柴油机排气阀还包括有强制开启杆，所述液压缸上设置有螺纹孔，所述强制开启杆通过该螺纹孔连接于所述液压缸的缸体上，该强制开启杆的下端伸入所述空气缸内且顶靠住所述活塞的上表面，使所述排气阀杆在柴油机运行过程中无法上移封闭所述废气进口，从而整体所述柴油机排气阀保持完全开启状态。本发明能够在柴油机运行过程中实现废气进口的强制打开，保持柴油机排气阀始终处于完全开启状态，以在柴油机某一气缸或排气阀出现故障的特殊情况下，保证柴油机能够继续正常运转。

Description

一种具有强制开启功能的柴油机排气阀

技术领域

本发明涉及柴油机的结构，具体涉及一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，属于柴油机技术领域。

背景技术

排气阀的安装位置在柴油机气缸盖上，是柴油机燃烧室的重要组成部件。在柴油机的燃气和空气充分燃烧做功后，排气阀打开将燃烧后的废气排出。废气排放完成后排气阀及时关闭，此后燃烧室内进入清洁空气并压缩，开始进入新的一轮工作循环。请参阅图1所示现有排气阀的结构图，排气阀杆3是控制排气阀开启与关闭的部件，排气阀的活塞4紧固在排气阀杆3上，并且与排气阀杆3一起在空气缸5内上下移动。在柴油机工作过程中，空气缸5内持续通入7bar左右的压缩空气，因此活塞4始终受到向上的压力，从而使得排气阀杆3向上封闭住废气进口7，排气阀处于紧闭状态。柴油机工作过程中当排气阀需要开启进行排气时，由进油口2处注入液压缸1的高压液压油依靠压力克服活塞4处受到的空气缸5的空气压力，使得排气阀杆3下移，打开废气进口7，排气阀开启，废气通过排气阀壳体6上的废气进口7进入排气阀(见图中箭头所示)，并通过废气出口8排出排气阀。当排气阀需要关闭时，控制部件将液压缸1内的油压降低，这时液压缸1内的液压油压力小于空气缸5内的空气压力，从而活塞4受压力差的作用上移并带动排气阀杆3关闭废气进口7，排气阀关闭。

柴油机在正常工作状态下，每个气缸完成一个工作循环的过程中，排气阀均会开启并关闭一次。如果排气阀无法正常开启会导致柴油机气缸内的燃烧废气无法及时排出，而洁净空气和燃料仍然会进入气缸进行燃烧进行后续的工作循环，这样使得气缸内的燃烧压力极易超过额定值，导致燃烧室零部件受到损坏，甚至会发生缸盖提升等危险情况而造成操作人员的人身伤害。因此，当柴油机在遇到某一气缸的排气阀出现问题无法打开时，一般只能进行停机检修，待排除故障排气阀可以正常运行后再起动柴油机。在一般情况下这样处理是没问题的。但是如果安装柴油机的船舶遭遇恶劣天气，需要柴油机保持持续运行时，排气阀的无法正常开启将会导致很多海上事故的发生，事故一旦发生将产生无法避免的巨大损失。还有一种情况是，如果柴油机的某一气缸的部分零件发生损坏，而船舶已经临近港口等便于维修的场所，希望在切断该气缸的燃料供给后，柴油机仍然能够保持持续运行，待船舶航行至方便的地方再做检修维护，这种情况下就需要将该受损气缸的排气阀保持强制开启状态，以避免其它故障的发生，这时就需要排气阀具有强制开启的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，应对当柴油机某一气缸的零部件出现问题，而在特殊情况下又需要保持柴油机持续运行的情况，提供一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，能够保持柴油机排气阀强制开启的状态，停止故障气缸的工作，以保证柴油机仍能继续运行。

基于上述目的，本发明解决其技术问题采取的技术方案如下：

一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，包括排气阀杆、活塞以及上下相互连接的液压缸和排气阀壳体，其中，液压缸内设有空气缸，排气阀壳体上设有废气进口，活塞紧固在排气阀杆上并且与该排气阀杆一起在空气缸内上下移动，其特征在于：所述柴油机排气阀还包括有强制开启杆，所述液压缸上设置有螺纹孔，所述强制开启杆通过该螺纹孔连接于所述液压缸的缸体上，该强制开启杆的下端伸入所述空气缸内且顶靠住所述活塞的上表面，使所述排气阀杆在柴油机运行过程中无法上移封闭所述废气进口，从而整体所述柴油机排气阀保持完全开启状态。

进一步地，所述的强制开启杆包括连接在一起的螺塞和顶杆，所述螺塞的下部设有内孔，所述顶杆与所述螺塞相连接且上端塞置于该内孔中，所述顶杆的下端紧顶所述活塞的上表面。

进一步地，所述的螺纹孔的上部设有内螺纹，所述螺塞的外周设有与该内螺纹相配的外螺纹，该螺塞旋接于所述螺纹孔中以将所述强制开启杆连接于所述液压缸的缸体上。

进一步地，所述的顶杆的长度足以使所述排气阀杆被顶离所述废气进口，保持所述柴油机排气阀完全开启。

与传统的柴油机排气阀比较，本发明所述的具有强制开启功能的柴油机排气阀设有强制开启杆，能够将排气阀杆顶离排气阀上的废气进口，在柴油机运行过程中强制保持柴油机排气阀始终处于完全开启状态。当柴油机某一气缸的排气阀出现问题无法打开，而又需要柴油机持续运转(如船舶碰到海上恶劣天气)时，本发明可以实现该故障排气阀的强制开启并同时持续运行柴油机，从而保证柴油机持续运行时的安全；或者在某一气缸的零件发生问题导致该气缸无法正常工作时，而又需要主机临时继续正常运转，就可以将该气缸的排气阀进行强制开启，以保证临时运行中的柴油机处于安全状态。

附图说明

图1是现有柴油机排气阀的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是图2的A部放大图。

图4是本发明液压缸的结构示意图。

图5是图4的B部放大图。

图6是本发明强制开启杆的结构示意图。

图中：1—液压缸，2—进油口，3—排气阀杆，4—活塞，5—空气缸，6—排气阀壳体，7—废气进口，8—废气出口，9—内螺纹，10—螺纹孔，11—上表面，12—内孔，13—螺塞，14—顶杆，15—外螺纹，16—端面。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步说明，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提出了一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，在结构上与背景技术中所述排气阀基本相同，请参阅图2，其包括排气阀杆3、活塞4、液压缸1和排气阀壳体6。其中，液压缸1连接于排气阀壳体6的上部，内部设有空气缸5；排气阀壳体6上设有废气进口7；排气阀杆3的上端连接液压缸1的缸杆，下端能够封闭或打开所述废气进口7；活塞4紧固在排气阀杆3上，并且与该排气阀3一起在空气缸5内上下移动。在柴油机工作过程中，空气缸5内持续通入7bar左右的压缩空气，因此活塞4始终受到向上的压力，进而推动排气阀杆3向上，而液压缸1内的压力使得排气阀杆3向下；由于液压缸1内的压力受外部控制部件控制能够升高或下降，因而当液压缸1内的液压油压力小于空气缸5内的空气压力时，活塞4受压力差的作用上移，并带动排气阀杆3关闭废气进口7，排气阀处于紧闭状态；当液压缸1内的液压油压力大于空气缸5内的空气压力时，排气阀杆3下移，打开废气进口7，排气阀处于开启状态，废气通过废气进口7进入排气阀并进而排出排气阀。

与现有技术不同的是，本发明所述柴油机排气阀还包括有强制开启杆，请结合参阅图2和图3，所述强制开启杆连接于所述液压缸1的缸体上，该强制开启杆的下端伸入所述空气缸5内，并且顶靠住所述活塞4的上表面11，使所述排气阀杆3在柴油机运行过程中无法上移而封闭住所述废气进口7，从而整体所述柴油机排气阀能够强制地保持完全开启状态。

请结合参阅图4和图5，所述液压缸1上设置有螺纹孔10，该螺纹孔10的上部设有内螺纹9。

请参阅图6，所述强制开启杆包括螺塞13和顶杆14，该螺塞13与顶杆14上下相互连接在一起。所述螺塞13的外周设有外螺纹15，该外螺纹15与所述液压缸1螺纹孔10的内螺纹9相配且规格相同，该螺塞13的下部设有内孔12；所述顶杆14的上端塞置于该内孔12中，所述顶杆14下端的端面16紧顶所述活塞4的上表面11。所述螺塞13通过所述外螺纹15与内螺纹9的配合旋接于所述液压缸1的螺纹孔10中，将所述强制开启杆连接于所述液压缸1的缸体上。所述顶杆14的长度应准确计算，等于或大于排气阀完全打开时所述螺纹孔10上端到活塞4上表面11的距离，足以保证使所述排气阀杆3被顶离所述废气进口7，保持所述柴油机排气阀完全开启。

本发明的应用方式如下：

当柴油机正常工作不需要排气阀强制开启时，将顶杆14由螺塞13上卸下，单独用螺塞13将螺纹孔10闷住，柴油机正常运行。

当出现紧急情况柴油机排气阀需要保持强制开启状态时，先将柴油机停止运行，并将顶杆14与螺塞13相接组成强制开启杆，再将强制开启杆从螺纹孔10伸入排气阀内，并旋紧螺纹进行固定；深入的顶杆14的端面16顶在与排气阀杆3固接的活塞4的上表面11上，使得活塞4和排气阀杆3在柴油机运行过程中无法上行。安装强制开启杆后柴油机再运行时，活塞4被强制开启杆顶住无法上移，使得与之相连的排气阀杆3也无法上移而封闭住废气进口7，从而柴油机排气阀保持在完全开启的状态(见图2所示)，这样该柴油机排气阀内部的气体随时能够排出，不会产生压力异常等情况，从而保证柴油机的运行安全。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案。

Claims (4)

1.一种具有强制开启功能的柴油机排气阀，包括排气阀杆、活塞以及上下相互连接的液压缸和排气阀壳体，其中，液压缸内设有空气缸，排气阀壳体上设有废气进口，活塞紧固在排气阀杆上并且与该排气阀杆一起在空气缸内上下移动，其特征在于：所述柴油机排气阀还包括有强制开启杆，所述液压缸上设置有螺纹孔，所述强制开启杆通过该螺纹孔连接于所述液压缸的缸体上，该强制开启杆的下端伸入所述空气缸内且顶靠住所述活塞的上表面，使所述排气阀杆在柴油机运行过程中无法上移封闭所述废气进口，从而整体所述柴油机排气阀保持完全开启状态。

2.根据权利要求1所述的具有强制开启功能的柴油机排气阀，其特征在于：所述的强制开启杆包括连接在一起的螺塞和顶杆，所述螺塞的下部设有内孔，所述顶杆与所述螺塞相连接且上端塞置于该内孔中，所述顶杆的下端紧顶所述活塞的上表面。

3.根据权利要求2所述的具有强制开启功能的柴油机排气阀，其特征在于：所述的螺纹孔的上部设有内螺纹，所述螺塞的外周设有与该内螺纹相配的外螺纹，该螺塞旋接于所述螺纹孔中以将所述强制开启杆连接于所述液压缸的缸体上。

4.根据权利要求2所述的具有强制开启功能的柴油机排气阀，其特征在于：所述的顶杆的长度足以使所述排气阀杆被顶离所述废气进口，保持所述柴油机排气阀完全开启。