CN109404363B - 用于驱动排气阀的液压缸及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明技术方案公开了一种用于驱动排气阀的液压缸及其工作方法，包括液压缸以及可活动地安装于所述液压缸中的活塞，所述液压缸中具有第一压力腔室和第二压力腔室，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室联通，其中，所述活塞可活动地设于所述第一压力腔室和所述第二压力腔室之间，所述活塞上套设有衬套。本发明技术方案中在排气阀的阀杆推动活塞向关闭方向移动时，第二压力腔室中的流体通过间隙流向第一压力腔室中，实现节流缓冲的目的。并且活塞在关闭位置时第一压力腔室与低压口联通，实现流体循环和排除第一压力腔室内空气的目的。

Description

用于驱动排气阀的液压缸及其工作方法
技术领域
本发明涉及二冲程柴油排气阀技术领域，尤其是涉及一种用于驱动排气阀的液压缸及其工作方法。
背景技术
大型二冲程柴油机的排气阀一般通过液压驱动系统开启，在排气阀需要被开启的时候，受控的液压驱动系统克服作用于排气阀上的燃气压力及空气弹簧力打开排气阀，同时空气弹簧被压缩。当液压驱动系统受控撤除液压作用的时候，已经被压缩的空气弹簧会将排气阀推向关闭方向，由于受到空气弹簧的作用力加之其自身惯性，排气阀的阀盘与阀座接触止动的瞬间会产生撞击。该撞击对排气阀的阀盘及阀座所使用的材料提出较高要求，且该撞击对阀的使用寿命产生不利影响。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有的二冲程柴油机的排气阀在液压驱动系统中被推向关闭方向时会产生撞击，该撞击对排气阀的使用寿命造成影响。
为解决上述的技术问题，本发明技术方案提供一种用于驱动排气阀的液压缸，其中，包括液压缸以及可活动地安装于所述液压缸中的活塞，所述液压缸中具有第一压力腔室和第二压力腔室，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室联通，其中，所述活塞可活动地设于所述第一压力腔室和所述第二压力腔室之间，所述活塞上套设有衬套。
优选地，还包括设于所述液压缸中的低压口，所述低压口与所述第一压力腔室联通。
优选地，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室之间通过单向阀联通。
优选地，所述活塞与所述衬套之间具有间隙。
优选地，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室之间通过所述间隙联通。
优选地，所述活塞为包括有大端和小端的台阶轴，所述液压缸中钻设有截面轮廓与所述台阶轴匹配的台阶孔。
优选地，所述小端的端面与所述台阶孔之间形成所述第一压力腔室。
优选地，所述大端与小端之间的台阶面与所述台阶孔之间形成所述第二压力腔室。
优选地，还包括设于所述液压缸外的阀杆，所述阀杆与所述活塞接触。
为解决上述的技术问题，本发明技术方案还提供一种用于驱动排气阀的液压缸的工作方法，其中，所述工作方法如下：
来自入口的压力流体通过设置在第一压力腔室和第二压力腔室之间的单向阀，使活塞的两个有效压力面同时受到来自压力流体的压力，从而沿排气阀开启方向移动活塞及与之接触的阀杆。
来自入口的压力流体减压后，所述阀杆迫使所述活塞朝向所述第一压力腔室移动时，由于第一压力腔室内流体压强小于第二压力腔室内流体压强，单向阀关闭，所述第二压力腔室中的压力流体只能通过所述活塞、所述衬套之间的间隙流向所述第一压力腔室。
本发明技术方案的有益效果是：
本发明的液压缸中排气阀的阀杆推动活塞关闭时，第二压力腔室中的流体通过间隙流向第一压力腔室中，实现节流缓冲的目的。并且活塞关闭时第一压力腔室与低压口联通，实现流体循环和排除第一压力腔室内空气的目的。
附图说明
图1为本发明实施例中用于驱动排气阀的液压缸的结构示意图；
图2为本发明实施例中活塞和衬套的装配结构示意图；
图3为本发明实施例中低压口的局部剖视图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参见图1所示，示出了一种实施例的用于驱动排气阀的液压缸，其中，包括液压缸10以及可活动地安装于液压缸10中的活塞4，液压缸10中具有第一压力腔室2和第二压力腔室3，第一压力腔室2与第二压力腔室3 联通，其中，活塞4可活动地设于第一压力腔室2和第二压力腔室3之间，活塞4上套设有衬套6。并且,第一压力腔室2和第二压力腔室3、低压口9 之间都通过通路8连接，通路8在液压缸10的边缘处都安装螺塞20实现封闭。
本实施例中，还包括设于液压缸10中的低压口9，低压口9与第一压力腔室2联通。
本实施例中，第一压力腔室2与第二压力腔室3之间通过单向阀7联通。
本实施例中，活塞4与衬套6之间具有间隙(未示出)。
本实施例中，第一压力腔室2与第二压力腔室3之间通过间隙联通。
如图2所示，本实施例中，活塞4为包括有大端41和小端42的台阶轴，液压缸10中钻设有截面轮廓与台阶轴匹配的台阶孔11。
本实施例中，小端42的端面421与台阶孔11之间形成第一压力腔室2。
本实施例中，大端41与小端42之间的台阶面411与台阶孔11之间形成第二压力腔室3。
本实施例中，还包括设于液压缸10外的阀杆5，阀杆5与活塞4接触。
通过以下说明进一步的认识本发明的特性及功能，以下做进一步的详述。
放置于液压缸10内的活塞4组件，其底部直接与排气阀(未示出) 的阀杆5接触，图1中的活塞4组件所处位置为排气阀完全关闭状态下的位置。阀杆5的下部一般带有一个空气弹簧装置(未示出)，空气弹簧作用于排气阀杆上的力，其方向指向沿排气阀关闭方向(即图1中朝向第一压力腔室2的方向为关闭方向，反之为打开方向)。
入口1与外部压力流体源联通，在排气阀完全关闭的位置(即图1所示位置)，未升压的压力流体保持大约2.5巴，经入口1进入第一压力腔体2，并经单向阀7进入第二压力腔体3，压力流体能通过节流螺塞81到达低压口9，低压口9在限定条件下与大气环境相通，限定条件是指排气阀处于关闭位置(即图1所示位置，该位置下,台阶孔11直接与外部大气连通,台阶孔11与低压口9之间连通，因此低压口9也与大气环境联通，如图3低压口9的局部放大图所示)，从而实现排除第一压力腔体2内的空气的目的。
本实施例的液压缸的具体工作方法如下所示：
当外部压力流体源升压后，活塞4组件的端面421和台阶面411同时受到上升压力，当压力足够克服来作用于排气阀上的空气弹簧力的时候，活塞4组件推动排气阀沿打开方向(即远离第一压力腔室2的方向)移动，低压口9在活塞4组件沿排气阀打开方向移动很小位移后，被大端41的侧壁封闭。
参见图2所示，具体的活塞4组件包含了一个衬套6，衬套6受挡板 12限位，衬套6与活塞4体之间具有间隙(未示出)。这样的结构一方面具有节流器的功能，另一方面，活塞4组件可以补偿液压缸10的与活塞4组件相配合的两个内孔(即台阶孔的两个相邻的孔)的同心度偏差。
当排气阀需要被关闭的时候，外部压力流体源减压，第一压力腔体2 内的流体相应减压，第二压力腔体3内的流体因压强的差异，沿活塞4与衬套6之间的间隙向第一压力腔体2流动，流动是节流的，因此排气阀在空气弹簧力的作用下沿关闭方向(即朝向第一压力腔室2的方向)位移的过程中会受到第二压力腔体3内压力流体的缓冲作用。
综上所述，本发明的液压缸中排气阀的阀杆推动活塞关闭时，第二压力腔室中的流体通过间隙流向第一压力腔室中，实现节流缓冲的目的。并且活塞关闭时第一压力腔室与低压口联通，实现流体循环和排除第一压力腔室内空气的目的。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，包括液压缸以及可活动地安装于所述液压缸中的活塞，所述液压缸中具有第一压力腔室和第二压力腔室，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室联通，其中，所述活塞可活动地设于所述第一压力腔室和所述第二压力腔室之间，在液压缸的缸体上钻设通路，所述通路包括与轴线平行的轴向油路和与轴线垂直的三个垂直油路，且三个垂直油路与所述轴向油路正交联通；所述第一压力腔室与最上方的第一垂直油路直接联通，第二垂直油路的内端通过单向阀与第二压力腔室联通，从而所述第一压力腔室与所述第二压力腔室之间通过单向阀联通，所述第三垂直油路的内端通过节流螺塞与台阶孔联通；所述活塞上套设有衬套；
所述活塞与所述衬套之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，还包括设于所述液压缸中的低压口，所述低压口与所述第一压力腔室联通。
3.根据权利要求2所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，所述第一压力腔室与所述第二压力腔室之间通过所述间隙联通。
4.根据权利要求1所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，所述活塞为包括有大端和小端的台阶轴，所述液压缸中钻设的台阶孔截面轮廓与所述台阶轴匹配。
5.根据权利要求4所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，所述小端的端面与所述台阶孔之间形成所述第一压力腔室。
6.根据权利要求4所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，所述大端与小端之间的台阶面与所述台阶孔之间形成所述第二压力腔室。
7.根据权利要求1所述的用于驱动排气阀的液压缸，其特征在于，还包括设于所述液压缸外的阀杆，所述阀杆与所述活塞接触。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的用于驱动排气阀的液压缸的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：来自入口的压力流体通过设置在第一压力腔室和第二压力腔室之间的单向阀，使活塞的两个有效压力面同时受到来自压力流体的压力，从而沿排气阀开启方向移动活塞及与之接触的阀杆；来自入口的压力流体减压后，所述阀杆迫使所述活塞朝向所述第一压力腔室移动时，由于第一压力腔室内流体压强小于第二压力腔室内流体压强，单向阀关闭，所述第二压力腔室中的压力流体只能通过所述活塞、所述衬套之间的间隙流向所述第一压力腔室。
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