CN110513168A - 一种可补偿气门间隙的气门桥装置 - Google Patents

Abstract

一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其间隙补偿机构包括柱塞、阀体、启闭件、第一弹性件、第二弹性件，柱塞顶面与安装腔的顶面密封贴合，且形成有第一油腔，第一油腔底部设有上下导通的通道，阀体上端形成有与柱塞相适配的第二油腔，第二油腔的内侧壁与柱塞的外侧壁紧公差配合，阀体沿安装腔、柱塞上下滑动设置，第一弹性件能驱使阀体向下运动并能与气门顶端保持接触，启闭件设置在第二油腔内，并对应设置在通道下方，第二弹性件能驱使启闭件向上运动并能封闭通道。

Description

一种可补偿气门间隙的气门桥装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域,具体涉及一种可补偿气门间隙的气门桥装置。

背景技术

发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀，如果气门及其传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀将引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀率，对于顶置凸轮轴、四气门布置发动机，典型的配气机构结构中，需要专用设备调整该气门间隙。

如中国实用新型专利201620123206.8为北京福田康明斯发动机有限公司申请的一种发动机气门间隙调节装置，该实用新型的发动机气门间隙调节装置包括支架和可旋转地安装在所述支架上的操作部和能够被所述操作部驱动的气门间隙插入部，其利用该发动机气门间隙调节装置能够便利、快捷地对发动机气门间隙进行调节测量。

又如中国发明专利申请201711291640.2为广西玉柴机器股份有限公司申请的一种发动机气门间隙调整装置，该发明申请的装置包括套筒和插接于所述套筒内腔的起子，所述的套筒内腔设有能利用摩擦力驱动所述起子旋转的锥孔，相应地，所述的起子上设有与所述锥孔相适配的锥面，该发明申请中的锥孔和锥面配合能提供较大的摩擦力，能有效旋转气门的调节螺栓进行调节气门间隙，导向件能使起子方便准确卡在调节螺栓头上的开槽内，提高工作效率。

现有发动机气门存在以下几点缺点：1、由于气门间隙的存在，在配气机构工作过程中，零部件会产生相互的撞击，不仅会产生噪声，而且无法保持气门落座速度和落座力的恒定；

2、气门间隙往往需要通过上述的气门间隙调节装置等专用设备进行调整，不仅增加了发动机初装成本，而且为了保证发动机的稳定工作，需要定期的检测间隙并及时进行调整，后期维护成本高；

3、由于各个气门弹簧力之间存在偏差，而且各气门的工作温度不同以及气门热膨胀程度不同等因素，容易引起气门桥所驱动的两个气门端面高度不同，无法保持两个气门工作的一致性。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种可补偿气门间隙的气门桥装置。

本发明所采用的技术方案：一种可补偿气门间隙的气门桥装置，包括两个气门以及横设于两个气门上的气门桥；所述气门桥两端设有下端开口的安装腔以及与安装腔顶部导通的油孔；所述安装腔内安装有间隙补偿机构，所述间隙补偿机构包括柱塞、阀体、启闭件；所述柱塞顶面与安装腔的顶面密封贴合，且柱塞顶部形成有向下凹陷并与油孔相对应的第一油腔，所述第一油腔底部设有上下导通的通道；所述阀体上端形成有向下凹陷并与柱塞相适配的第二油腔，所述第二油腔的内侧壁与柱塞的外侧壁紧公差配合，所述阀体沿安装腔、柱塞上下滑动设置，所述阀体还连接有驱使其向下运动并能与气门顶端保持接触的第一弹性件；所述启闭件设置在第二油腔内，并对应设置在通道下方，所述启闭件还连接有驱使其向上运动并能封闭通道的第二弹性件。

所述安装腔内壁靠近下端的位置设有卡环槽，所述卡环槽内设有卡簧；所述阀体底部设有穿过卡簧的凸台，且阀体的肩部与卡簧的上表面存在间隙。

所述间隙补偿机构还包括一安装座，所述安装座周向均匀分布若干通槽；所述第一弹性件为弹簧，其两端分别与安装座、阀体相抵，驱使安装座的上端面与柱塞的下端面相抵；所述启闭件与第二弹性件设置在安装座内，且第二弹性件为弹簧， 其两端分别与安装座、启闭件相抵，驱使启闭件与柱塞的通道密封配合；所述第一弹性件的弹性力大于第二弹性件的弹性力。

所述柱塞下端面设有定位槽，所述安装座上端形成有向外的翻边，所述翻边与定位槽相适配并嵌入定位槽内，所述第一弹性件套设在安装座为，并与翻边的下表面相抵。

所述安装座底面设有与第二弹性件相适配的弧面突起。

所述通槽的数量为3个。

所述启闭件为球形，所述通道内壁呈锥面，所述启闭件能与通道内壁相切配合。

所述气门桥两端的油孔相互导通。

上述可补偿气门间隙的气门桥装置的工作过程如下：当阀体与气门之间存在间隙时，阀体会在第一弹性件的作用下向下移动，从而消除阀体与气门之间的间隙，保持阀体与气门之间良好的接触，同时，机油经供油装置进入到气门桥上油孔，流入到第一油腔，在机油的压力作用下，使得启闭件克服第二弹性件的弹性力向下运动，从而开启通道，第一油腔内的机油便通过通道进入到第二油腔内，直到第二油腔注满机油，启闭件上下两端的油压平衡，启闭件便在第二弹性件的作用下重新密封通道。

当气门工作时，由于启闭件封闭了通道，因此第二油腔内的机油无法流入到第一油腔，而且第二油腔内的机油无法快速地从第二油腔的内侧壁与柱塞的外侧壁之间泄露，导致第二油腔内形成高压油，阀体的向上运动则会被第二油腔内的高压油阻止，从而气门桥能够通过阀体与气门接触实现压力传递。

当气门受热温度不断升高时，气门会产生一定的膨胀，第二油腔内的机油又会从第二油腔的内侧壁与柱塞的外侧壁之间缓慢泄露出去，从而适应其因受热产生的膨胀空间，确保不会出现气门关闭的问题，防止发动机在压缩和做功行程中漏气。

本发明的有益效果是：1、阀体与气门之间是始终保持接触，不存在气门间隙，因此减少了配气机构工作过程中因零部件冲击产生的噪声；

2、改善配气机构动力学特性，保持气门落座速度和落座力的恒定；

3、无需专用的间隙调节装置，阀座在第一弹性件的作用下自动延长调整，不仅降低了发动机安装成本，而且在发动机生命周期内，不需要对气门间隙进行检测调整，降低售后维修成本；

4、气门桥两端均设置间隙补偿机构，两个间隙补偿机构相互独立，根据对应的气门弹簧力、气门工作温度、气门热膨胀程度等因素进行自适应调整，补偿不同的高度差，保证气门桥与两个气门保持良好的接触，工作稳定可靠。

附图说明

图1为本发明实施例可补偿气门间隙的气门桥装置的结构示意图。

图2为本发明实施例气门桥与间隙补偿机构的结构示意图。

图3为图2中A处的放大示意图。

图4本发明实施例气门桥的结构示意图。

图5本发明实施例间隙补偿机构的结构示意图。

图6本发明实施例柱塞的结构示意图。

图7本发明实施例阀体的结构示意图。

图8本发明实施例安装座的结构示意图1。

图9本发明实施例安装座的结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，一种可补偿气门间隙的气门桥装置，包括两个气门1、气门桥2、间隙补偿机构3。

所述气门桥2横设于两个气门1上，所述气门桥2可同时驱动两个气门1动作实现进气或排气冲程。

所述气门桥2两端设有下端开口的安装腔21以及与安装腔21顶部导通的油孔22，两端的油孔22相互导通，且油孔22与发动机的供油装置相连通，发动机的供油装置能往油孔22处提供其需要的机油。

所述间隙补偿机构3设置在安装腔21内，其包括柱塞31、阀体32、启闭件33、第一弹性件34、第二弹性件35。

所述柱塞31顶面与安装腔21的顶面密封贴合，且柱塞31顶部形成有向下凹陷并与油孔22相对应的第一油腔311，供油装置的机油能够通过油孔22进入到第一油腔311内，所述第一油腔311底部设有上下导通的通道312。

所述阀体32上端形成有向下凹陷并与柱塞31相适配的第二油腔321，第一油腔311内的机油能够通过通道312流入到第二油腔321内，所述第二油腔321的内侧壁322与柱塞31的外侧壁313紧公差配合，使得第二油腔321内的机油能有从第二油腔321的内侧壁322与柱塞31的外侧壁313之间缓慢泄露。

所述阀体32与安装腔21上下滑动配合，能沿安装腔21、柱塞31上下滑动，所述第一弹性件34能驱使阀体32向下运动，从而使得阀体32能与气门1顶端始终保持良好的接触。

所述启闭件33设置在第二油腔321内，并对应设置在通道312下方，所述第二弹性件35能驱使启闭件33向上运动，从而使得启闭件33能与通道312保持密封封闭通道，防止第二油腔321的机油流回第一油腔311内。

其中，所述间隙补偿机构3还包括一安装座36，安装座36能为启闭件33与第二弹性件35提供安装空间，保证结构更加紧凑稳定。

所述第一弹性件34为弹簧，其两端分别与安装座36、阀体32相抵，驱使安装座36的上端面与柱塞31的下端面相抵，该第一弹性件34既保证阀体32能与气门1顶端始终保持良好的接触，又能保证柱塞31顶部与安装腔21的顶面的紧密贴合。

进一步的，所述柱塞31下端面设有定位槽314，所述安装座36上端形成有向外的翻边362，所述翻边362与定位槽314相适配并嵌入定位槽314内，所述第一弹性件34套设在安装座36为，并与翻边362的下表面相抵，整体结构紧凑合理，而且安装更加牢靠稳定。

所述启闭件33与第二弹性件35设置在安装座36内，且第二弹性件35也为弹簧，其两端分别与安装座36、启闭件33相抵，驱使启闭件33与柱塞31的通道312密封配合，且所述第一弹性件34的弹性力大于第二弹性件35的弹性力，当启闭件33收到压力压缩第二弹性件35时，确保第一弹性件34不会被压缩，保证整体机构稳定。

进一步的，所述安装座36底面还可以设置与第二弹性件35相适配的弧面突起363，使得第二弹性件35安装更加稳定。

所述启闭件33则可以设置为球形，所述通道312内壁呈锥面，所述启闭件33能与通道312内壁相切配合，球形结构的启闭件33与锥形结构的通道312，能够更好地进行对中调整，确保其能够有效密封，防止位置偏移出现泄露回流的问题。

所述安装座36周向均匀分布3个通槽361，机油通过通道312流入到安装座36以后，再从通槽361流入到第二油腔321内。

另外，所述安装腔21内壁靠近下端的位置设有卡环槽23，所述卡环槽23内设有卡簧4；所述阀体32底部设有穿过卡簧4的凸台323，且阀体32的肩部324与卡簧4的上表面存在间隙，通过卡簧4能够保持间隙补偿机构3在安装腔21内不可滑出，便于安装组装，而且在阀体32的肩部324与卡簧4的上表面之间预留足够的间隙，满足间隙补偿机构3延长补偿间隙的空间。

上述可补偿气门间隙的气门桥装置的工作过程如下：当阀体32与气门1之间存在间隙时，阀体32会在第一弹性件34的作用下向下移动，使得间隙补偿机构3整体延长，从而消除阀体32与气门1之间的间隙，始终保持阀体32与气门1之间良好的接触，同时，在阀体32向下移动的过程中，第二油腔321的容积变大，机油经供油装置进入到气门桥2上的油孔22，后流入到第一油腔311，在机油的压力作用下，启闭件33能够克服第二弹性件35的弹性力向下运动，从而开启通道312，第一油腔311内的机油便通过通道312进入到第二油腔321内，直到第二油腔321注满机油，此时启闭件33上下两端的油压便会平衡，启闭件33便在第二弹性件35的作用下重新密封通道。

当气门工作时，由于启闭件33封闭了通道312，因此第二油腔321内的机油是无法流入到第一油腔311内的，同时第二油腔321内的机油也无法快速地从第二油腔321的内侧壁322与柱塞31的外侧壁313之间泄露，导致第二油腔321内形成高压油，阀体32的向上运动则会被第二油腔321内的高压油阻止，从而气门桥2能够通过阀体32与气门1接触实现压力传递。

当气门1受热导致温度不断升高时，气门1会产生一定的膨胀，这个过程是缓慢的，因此第二油腔321内的机油能够随着该变化从第二油腔321的内侧壁322与柱塞31的外侧壁313之间缓慢地泄露出去，从而适应其因受热产生的膨胀空间，确保不会出现气门关闭的问题，防止发动机在压缩和做功行程中漏气。

本发明实施例的有益效果是：1、阀体与气门之间是始终保持接触，不存在气门间隙，因此减少了配气机构工作过程中因零部件冲击产生的噪声；

2、改善配气机构动力学特性，保持气门落座速度和落座力的恒定；

3、无需专用的间隙调节装置，阀座在第一弹性件的作用下自动延长调整，不仅降低了发动机安装成本，而且在发动机生命周期内，不需要对气门间隙进行检测调整，降低售后维修成本；

4、气门桥两端均设置间隙补偿机构，两个间隙补偿机构相互独立，根据对应的气门弹簧力、气门工作温度、气门热膨胀程度等因素进行自适应调整，补偿不同的高度差，保证气门桥与两个气门保持良好的接触，工作稳定可靠。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (8)

1.一种可补偿气门间隙的气门桥装置，包括两个气门（1）以及横设于两个气门（1）上的气门桥（2）；其特征在于：

所述气门桥（2）两端设有下端开口的安装腔（21）以及与安装腔（21）顶部导通的油孔（22）；

所述安装腔（21）内安装有间隙补偿机构（3），所述间隙补偿机构（3）包括柱塞（31）、阀体（32）、启闭件（33）；

所述柱塞（31）顶面与安装腔（21）的顶面密封贴合，且柱塞（31）顶部形成有向下凹陷并与油孔（22）相对应的第一油腔（311），所述第一油腔（311）底部设有上下导通的通道（312）；

所述阀体（32）上端形成有向下凹陷并与柱塞（31）相适配的第二油腔（321），所述第二油腔（321）的内侧壁（322）与柱塞（31）的外侧壁（313）紧公差配合，所述阀体（32）沿安装腔（21）、柱塞（31）上下滑动设置，所述阀体（32）还连接有驱使其向下运动并能与气门（1）顶端保持接触的第一弹性件（34）；

所述启闭件（33）设置在第二油腔（321）内，并对应设置在通道（312）下方，所述启闭件（33）还连接有驱使其向上运动并能封闭通道（312）的第二弹性件（35）。

2.根据权利要求1所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述安装腔（21）内壁靠近下端的位置设有卡环槽（23），所述卡环槽（23）内设有卡簧（4）；所述阀体（32）底部设有穿过卡簧（4）的凸台（323），且阀体（32）的肩部（324）与卡簧（4）的上表面存在间隙。

3.根据权利要求1所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述间隙补偿机构（3）还包括一安装座（36），所述安装座（36）周向均匀分布若干通槽（361）；所述第一弹性件（34）为弹簧，其两端分别与安装座（36）、阀体（32）相抵，驱使安装座（36）的上端面与柱塞（31）的下端面相抵；所述启闭件（33）与第二弹性件（35）设置在安装座（36）内，且第二弹性件（35）为弹簧， 其两端分别与安装座（36）、启闭件（33）相抵，驱使启闭件（33）与柱塞（31）的通道（312）密封配合；所述第一弹性件（34）的弹性力大于第二弹性件（35）的弹性力。

4.根据权利要求3所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述柱塞（31）下端面设有定位槽（314），所述安装座（36）上端形成有向外的翻边（362），所述翻边（362）与定位槽（314）相适配并嵌入定位槽（314）内，所述第一弹性件（34）套设在安装座（36）为，并与翻边（362）的下表面相抵。

5.根据权利要求3所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述安装座（36）底面设有与第二弹性件（35）相适配的弧面突起（363）。

6.根据权利要求3所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述通槽（361）的数量为3个。

7.根据权利要求3所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述启闭件（33）为球形，所述通道（312）内壁呈锥面，所述启闭件（33）能与通道（312）内壁相切配合。

8.根据权利要求1所述的一种可补偿气门间隙的气门桥装置，其特征在于：所述气门桥（2）两端的油孔（22）相互导通。