CN113356954A - 工程机械用安全气门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了工程机械用安全气门，包括气门主体、润滑模块、抗断模块和收集模块，所述气门主体包括气门头、与所述气门头固接的气门杆、套接于所述气门杆外侧的气门导管、与所述气门导管连接的第一弹簧、与所述第一弹簧连接的压板。本发明中，压板通过橡胶板对第二腔体内的气囊进行挤压，该气囊内的空气通过连管传输给另一个气囊内，然后位于第一腔体内的气囊发生膨胀并且改变第一腔体内的油压，在该气囊膨胀至一定程度后，弧形活塞上的裂缝出现小的空隙，润滑油流出然后将软布和气门导管内壁浸湿，而期间软布将润滑油均匀的涂抹在气门杆外壁上，减轻气门杆和气门导管之间的摩擦力，二者磨损程度降低，使用寿命得到延长。

Description

工程机械用安全气门

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体为工程机械用安全气门。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。发动机内气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。

申请号为200710092619.X公开了一种发动机气门杆，气门导管套装在气门杆上，其中所述气门杆颈部开有环形槽，该环形槽的长度L2大于气门杆轴向移动的最大行程，所述环形槽的下台阶面在气门全闭时位于气门导管内；气门全开时位于气门导管外。本发明通过保证进、排气门杆部上的积碳被清理和导管下端面与导管内壁所成的直角处的积碳被清理，使发动机能够正常工作，但是此发明忽略了气门杆和气门导管之间存在的问题，由于气门杆不断的在气门导管内穿梭，气门杆和气门导管之间的磨损较为严重，二者使用寿命端，另外气门杆在受到较大的碰撞力时，其不能良好的释放碰撞产生的能量，气门杆容易变形然后出现断裂，然后与气门杆连接的气门头掉入发动机内，给发动机造成重大伤害。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

工程机械用安全气门，包括气门主体、润滑模块、抗断模块和收集模块，所述气门主体包括气门头、与所述气门头固接的气门杆、套接于所述气门杆外侧的气门导管、与所述气门导管连接的第一弹簧、与所述第一弹簧连接的压板和与所述气门主体连接的动力组件，所述润滑模块包括合围于所述气门杆外侧并且与所述气门导管连接的弧形板、安装于所述弧形板内部的隔板、内置于所述弧形板内部的两个气囊、连接于两个所述气囊之间的连管、与所述弧形板连接的弧形活塞、连接于所述气门导管和弧形板之间的软布和与所述压板连接的橡胶板，所述抗断模块包括安装于所述气门杆内部的环体、与所述环体固接的第二弹簧、嵌设于所述气门杆内部的细弹簧、与所述细弹簧固接的第一卡接件和与所述第一卡接件卡接的第二卡接件，所述收集模块包括开设于所述气门导管内壁的螺纹开口、与所述气门导管固接的固定板、安装于所述固定板内部的滤网板和与所述滤网板固接的L形板。

通过采用上述技术方案，通过采用润滑模块结构设计，减轻气门杆和气门导管之间的摩擦力，二者磨损程度降低，使用寿命得到延长，接着采用抗断模块结构设计，可以削弱碰撞力，有效释放碰撞力的能量，降低了气门杆断裂的概率，之后通过收集模块结构设计，废料回收严谨规范，防止废油和废渣对气门杆和气门导管产生二次伤害。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气门杆包括气门底杆和可拆卸贯穿于所述气门底杆顶端的气门顶杆，所述气门底杆内部开设有圆柱形安装腔。

通过采用上述技术方案，开设圆柱形安装腔可以对抗断模块内的零件提供安装的空间。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动力组件包括转轴、套接于所述转轴外侧的凸轮、安装于所述凸轮底部的滚筒、与所述滚筒连接且关于所述滚筒垂直中心线对称的板体，连接于两个板体之间的支撑板，所述压板通过转轴与两个板体活动连接，所述滚筒位于压板和支撑板之间。

通过采用上述技术方案，动力组件为润滑作业以及气门主体的正常运作提供动力保障，此间支撑板用于对板体提供支撑。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述隔板将弧形板内部分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体位于第一腔体外侧，所述第一腔体内部填充有润滑油，两个所述气囊分别位于第一腔体和第二腔体内部。

通过采用上述技术方案，隔板起到将两个气囊分离的作用，实现两个气囊膨胀互不干扰的目的，同时也完成第一腔体内气囊膨胀可以影响油压的目的。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弧形板顶部插接有油塞，所述油塞与第一腔体内部连通，所述弧形板顶部和外侧均开设有贯穿口，所述贯穿口与第二腔体内部连通。

通过采用上述技术方案，通过插拔油塞可以方便的向第一腔体内输送润滑油，确保润滑作业能够长时间持续性作业。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连管设置为多个，多个所述连管均贯穿隔板，所述弧形活塞上开设有与第一腔体内部连通的裂缝，所述橡胶板的数量与弧形板的数量一致，所述橡胶板位于第一弹簧内侧，所述橡胶板与第二腔体相适配。

通过采用上述技术方案，多个连管可以提高两个气囊之间的气体传输速度，减轻高压力下连管的负荷，降低连管损坏的概率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述环体固定套接于气门顶杆外侧，所述环体外壁与圆柱形腔体内壁相接触，所述第二弹簧底端与圆柱形腔体底部固接，所述环体位于第二弹簧和第二卡接件之间，所述第二卡接件设置为多个并且合围于气门顶杆外侧。

通过采用上述技术方案，环体增加气门顶杆与圆柱形腔体内壁的接触面积，使气门顶杆在运动时更加稳定，然后设置多个第一卡接件和第二卡接件，一方面增加卡接的强度，有效缓解碰撞力，另一方面使气门顶杆和气门底杆各方位都受力均匀，不会出现卡住的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一卡接件和细弹簧的数量均与第二卡接件的数量相等，所述第一卡接件和细弹簧一体成型并且位于第二卡接件顶部，所述圆柱形安装腔内壁开设有适于细弹簧伸缩的矩形腔。

通过采用上述技术方案，细弹簧将第一卡接件向矩形腔外侧挤压，使第一卡接件和第二卡接件能够实时处于卡接状态，进而起到气门杆的保护作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定板内部开设有收纳腔，所述收纳腔与气门导管内部连通，所述滤网板和L形板一体成型，所述L形板活动贯穿固定板后侧一侧壁。

通过采用上述技术方案，滤网可以将进入至收纳腔内的废油和废渣进行过滤，废油和废渣被分类收集，实现对废料的谨慎处理。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，压板通过橡胶板对第二腔体内的气囊进行挤压，该气囊内的空气通过连管传输给另一个气囊内，然后位于第一腔体内的气囊发生膨胀并且改变第一腔体内的油压，在该气囊膨胀至一定程度后，弧形活塞上的裂缝出现小的空隙，润滑油流出然后将软布和气门导管内壁浸湿，而期间软布将润滑油均匀的涂抹在气门杆外壁上，减轻气门杆和气门导管之间的摩擦力，二者磨损程度降低，使用寿命得到延长。

2.本发明中，气门底杆通过第二弹簧和环体将碰撞力传递给气门顶杆，当碰撞力超过第一卡接件和第二卡接件卡接的承受范围时，第二卡接件运动至第一卡接件上方，第二弹簧被拉伸，很大程度的削弱了碰撞力，有效释放了碰撞力的能量，降低了气门杆断裂的概率。

3.本发明中，气门杆和气门导管长时间摩擦下产生的废油和废渣通过螺纹开口进入收纳腔内部，进入收纳腔内的混有废渣的废油被滤网板进行固液分离作业，使废料的回收更加规范，防止废油和废渣对气门杆和气门导管产生二次伤害。

附图说明

图1为本发明整体结构立体图；

图2为本发明整体结构正剖视图；

图3为本发明整体结构右剖视图；

图4为本发明整体结构横截面示意图；

图5为本发明弧形板的内部结构示意图；

图6为本发明图4的A部结构放大图；

图7为本发明图3的B部结构放大图；

图8为本发明图3的C部结构放大图。

附图标记：

100、气门主体；110、气门头；120、气门杆；121、气门底杆；122、气门顶杆；130、气门导管；140、第一弹簧；150、压板；160、动力组件；161、转轴；162、凸轮；163、滚筒；164、板体；165、支撑板；

200、润滑模块；210、弧形板；220、隔板；230、气囊；240、连管；250、弧形活塞；260、软布；270、橡胶板；

300、抗断模块；310、环体；320、第二弹簧；330、细弹簧；340、第一卡接件；350、第二卡接件；

400、收集模块；410、螺纹开口；420、固定板；430、滤网板；440、L形板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的工程机械用安全气门。

实施例一：

结合图1-8所示，本发明提供的工程机械用安全气门，包括气门主体100、润滑模块200、抗断模块300和收集模块400，所述气门主体100包括气门头110、与所述气门头110固接的气门杆120、套接于所述气门杆120外侧的气门导管 130，气门导管130对气门主体100的运动轨迹进行导向，使气门主体100运动更加顺畅并且降低其出错的概率、与所述气门导管130连接的第一弹簧140，第一弹簧140是保证气门杆120及时落座并紧密贴合，防止气门主体100在发动机振动时发生跳动，破坏发动机密封性的小工具、与所述第一弹簧140连接的压板150和与所述气门主体100连接的动力组件160，动力组件160为气门主体 100的运动提供动力；

所述润滑模块200包括合围于所述气门杆120外侧并且与所述气门导管130 连接的弧形板210，弧形板210由不锈钢金属材料制成，硬度强不易出现变形，然后其可以辅助气门导管130对气门杆120进行导向，使气门杆120运动更加稳定、安装于所述弧形板210内部的隔板220，设置隔板220可以防止第一腔体内的润滑油通过第二腔体流向外界，对润滑油进行保护、内置于所述弧形板210 内部的两个气囊230、连接于两个所述气囊230之间的连管240，连管240用于往复传输两个气囊230之间的气体，实现对第一腔体内压力的控制，然后管理润滑油是否出油、与所述弧形板210连接的弧形活塞250，弧形活塞250由于其材料原因其具有一定的弹力，故在第一腔体内的油压不变的情况下，润滑油不会出现泄露的情况、连接于所述气门导管130和弧形板210之间的软布260和与所述压板150连接的橡胶板270，自第一腔体内流出的润滑油将软布260浸湿后，软布260上多余的润滑油会沿着气门导管130内壁向下滑动，接着不断伸缩的气门杆120使得其表面可以被软布260均匀涂抹，进而减轻气门杆120和气门导管130之间的摩擦力，降低二者的磨损程度，延长二者的使用寿命，另外冷油可以起到良好的降温效果，降低气门杆120发生变形的概率；

所述抗断模块300包括安装于所述气门杆120内部的环体310，环体310增加了气门顶杆122与圆柱形腔体内壁的接触面积，使气门顶杆122运动更加稳健，另外环体120可以对气门顶杆122进行限位，防止气门顶杆122与气门底杆121分离，环体310起到提高结构稳定性的作用、与所述环体310固接的第二弹簧320，第二弹簧320可以将气门底杆121和气门顶杆122进行连接，然后在气门底杆121或气门顶杆122受力时，第二弹簧320的弹力可以降低气门顶杆122或气门底杆121的速度，另外第二弹簧320收缩和张开都能有效的释放能量，避免发动机其他机构遭受破坏、嵌设于所述气门杆120内部的细弹簧330、与所述细弹簧330固接的第一卡接件340和与所述第一卡接件340卡接的第二卡接件350，第一卡接件340和第二卡接件350相互配合增加气门底杆121和气门顶杆122之间的阻力，辅助第二弹簧320降低气门顶杆122或气门底杆121 的速度，降低气门杆120断裂的概率，间接实现对发动机提供保护；

所述收集模块400包括开设于所述气门导管130内壁的螺纹开口410，螺纹开口410使进入气门导管130内部的废油和气门导管130和气门杆120之间产生的废渣可以进入到固定板420内，避免废渣对气门导管130和气门120造成二次伤害、与所述气门导管130固接的固定板420、安装于所述固定板420内部的滤网板430和与所述滤网板430固接的L形板440，滤网板430可以将混合有废渣的废油进行固液分离，分切对二者进行分类统一收集。

进一步的，所述气门杆120包括气门底杆121和可拆卸贯穿于所述气门底杆121顶端的气门顶杆122，所述气门底杆121内部开设有圆柱形安装腔，安装腔为抗断模块300提供安装的空间，所述环体310固定套接于气门顶杆122外侧，所述环体310外壁与圆柱形腔体内壁相接触，所述第二弹簧320底端与圆柱形腔体底部固接，所述环体310位于第二弹簧320和第二卡接件350之间，所述第二卡接件350设置为多个并且合围于气门顶杆122外侧，第一卡接件340 和第二卡接件350相互接触后，气门底杆121的每次运动都会受到阻力，进而减轻气门底杆121运动的力，使气门底杆121折断的概率降低，所述第一卡接件340和细弹簧330的数量均与第二卡接件350的数量相等，所述第一卡接件 340和细弹簧330一体成型并且位于第二卡接件350顶部，所述圆柱形安装腔内壁开设有适于细弹簧330伸缩的矩形腔，矩形腔为第二弹簧320和第一卡接件 340提供收缩的活动空间，避免出现第一卡接件340和第二卡接件350卡死的情况。

进一步的，所述动力组件160包括转轴161、套接于所述转轴161外侧的凸轮162、安装于所述凸轮162底部的滚筒163、与所述滚筒163连接且关于所述滚筒163垂直中心线对称的板体164，连接于两个板体164之间的支撑板165，所述压板150通过转轴与两个板体164活动连接，所述滚筒163位于压板150 和支撑板165之间，转轴161为凸轮162提供动力，在凸轮162的凸起部位向下时，凸轮162将滚筒163下压，滚筒163通过板体164传递给压板150进而实现气门主体100的升降运动。

进一步的，所述隔板220将弧形板210内部分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体位于第一腔体外侧，所述第一腔体内部填充有润滑油，两个所述气囊230分别位于第一腔体和第二腔体内部，第一腔体和第二腔体将两个气囊分离使二者膨胀时互不影响，位于第一腔体内的气囊膨胀可以改变第一腔体内的压力，使润滑油可以通过弧形活塞250上的裂缝缓慢流出。

进一步的，所述固定板420内部开设有收纳腔，所述收纳腔与气门导管130 内部连通，所述滤网板430和L形板440一体成型，所述L形板440活动贯穿固定板420后侧一侧壁，收纳腔可以对废油和废渣进行分类且统一的收集，避免废油和废渣掉落至发动机内部对发动机造成影响，在将收纳腔内的废渣进行清理时，将L形板440向外侧抽出即可实现清理作业。

实施例二：

结合图2、3和图5所示，在实施例一的基础上，所述弧形板210顶部插接有油塞，所述油塞与第一腔体内部连通，所述弧形板210顶部和外侧均开设有贯穿口，所述贯穿口与第二腔体内部连通，将油塞向外拔出，即可向第一腔体内部添加润滑油，结构简单，使用方便，润滑作业能够持续进行。

实施例三：

结合图5所示，在上述实施例中，所述连管240设置为多个，多个所述连管240均贯穿隔板220，所述弧形活塞250上开设有与第一腔体内部连通的裂缝，所述橡胶板270的数量与弧形板210的数量一致，所述橡胶板270位于第一弹簧140内侧，所述橡胶板270与第二腔体相适配，弧形活塞250上的裂缝只有在第一腔体内的气囊膨胀至一定程度后，才会让裂缝出现空隙，防止润滑油自主且大量的流出，润滑油的流出速度和流出量得到精准控制，提高了润滑油的使用效果。

本发明的工作原理及使用流程：初始状态下，第一腔体内填充有润滑油，当本发明投入实际使用时，外部电机带动安装有凸轮162的转轴161转动，凸轮162每转动一周都会对滚筒163挤压，然后与滚筒163连接的板体164绕着支撑板165向下转动，板体164前端对压板150造成向下的压力，然后气门杆120带动气门头110做上下往复运动，期间压板150带着橡胶板270通过贯穿口进入第二腔体内，橡胶板270将第二腔体内的气囊230压扁后自弧形板210外侧的贯穿口伸出，橡胶板不会使压板150的向下运动受阻，然后被压扁的气囊 230通过多个连管240将其内部的气体传输至第一腔体内的气囊230内，该气囊膨胀使第一腔体内的油压增强，待该气囊230膨胀至一定程度后，润滑油通过弧形活塞250上的裂缝流出并且将软布260浸湿，软布260上多余的润滑油沿着气门导管130内壁向下滑动，由此对气门导管130内壁进行打湿，然后不断伸缩的气门杆120其表面被软布260均匀涂抹，进而减轻气门杆120和气门导管130之间的摩擦力，然后再配合上开设在气门导管130上的螺纹开口410，螺纹开口410降少了气门导管130和气门杆120之间的接触面积，降低二者的磨损程度，延长二者的使用寿命，另外冷油可以起到良好的降温效果，降低气门杆120由变形引发的断裂概率，然后气门杆120和气门导管130长时间摩擦下产生的废油和废渣通过螺纹开口410进入收纳腔内部，进入收纳腔内的混有废渣的废油被滤网板430进行固液分离作业，使废料的回收更加规范，然后气门杆120运动过程中，气门头110与气门底杆121碰撞，气门底杆121通过第二弹簧320和环体310将碰撞力传递给气门顶杆122，当碰撞力超过第一卡接件 340和第二卡接件350卡接的承受范围时，第二卡接件350运动至第一卡接件 340上方，第二弹簧320被拉伸，很大程度的削弱了碰撞力，有效释放了碰撞力的能量，降低了气门杆120断裂的概率，在碰撞力恢复至正常值后，第二弹簧 320回缩然后使第二卡接件350恢复初始位置，使气门杆120的防断作业能够一直延续下去。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.工程机械用安全气门，其特征在于，包括：

气门主体(100)，包括气门头(110)、与所述气门头(110)固接的气门杆(120)、套接于所述气门杆(120)外侧的气门导管(130)、与所述气门导管(130)连接的第一弹簧(140)、与所述第一弹簧(140)连接的压板(150)和与所述气门主体(100)连接的动力组件(160)；

润滑模块(200)，包括合围于所述气门杆(120)外侧并且与所述气门导管(130)连接的弧形板(210)、安装于所述弧形板(210)内部的隔板(220)、内置于所述弧形板(210)内部的两个气囊(230)、连接于两个所述气囊(230)之间的连管(240)、与所述弧形板(210)连接的弧形活塞(250)、连接于所述气门导管(130)和弧形板(210)之间的软布(260)和与所述压板(150)连接的橡胶板(270)；

抗断模块(300)，包括安装于所述气门杆(120)内部的环体(310)、与所述环体(310)固接的第二弹簧(320)、嵌设于所述气门杆(120)内部的细弹簧(330)、与所述细弹簧(330)固接的第一卡接件(340)和与所述第一卡接件(340)卡接的第二卡接件(350)；

收集模块(400)，包括开设于所述气门导管(130)内壁的螺纹开口(410)、与所述气门导管(130)固接的固定板(420)、安装于所述固定板(420)内部的滤网板(430)和与所述滤网板(430)固接的L形板(440)。

2.根据权利要求1所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述气门杆(120)包括气门底杆(121)和可拆卸贯穿于所述气门底杆(121)顶端的气门顶杆(122)，所述气门底杆(121)内部开设有圆柱形安装腔。

3.根据权利要求1所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述动力组件(160)包括转轴(161)、套接于所述转轴(161)外侧的凸轮(162)、安装于所述凸轮(162)底部的滚筒(163)、与所述滚筒(163)连接且关于所述滚筒(163)垂直中心线对称的板体(164)，连接于两个板体(164)之间的支撑板(165)，所述压板(150)通过转轴与两个板体(164)活动连接，所述滚筒(163)位于压板(150)和支撑板(165)之间。

4.根据权利要求1所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述隔板(220)将弧形板(210)内部分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体位于第一腔体外侧，所述第一腔体内部填充有润滑油，两个所述气囊(230)分别位于第一腔体和第二腔体内部。

5.根据权利要求4所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述弧形板(210)顶部插接有油塞，所述油塞与第一腔体内部连通，所述弧形板(210)顶部和外侧均开设有贯穿口，所述贯穿口与第二腔体内部连通。

6.根据权利要求4所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述连管(240)设置为多个，多个所述连管(240)均贯穿隔板(220)，所述弧形活塞(250)上开设有与第一腔体内部连通的裂缝，所述橡胶板(270)的数量与弧形板(210)的数量一致，所述橡胶板(270)位于第一弹簧(140)内侧，所述橡胶板(270)与第二腔体相适配。

7.根据权利要求2所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述环体(310)固定套接于气门顶杆(122)外侧，所述环体(310)外壁与圆柱形腔体内壁相接触，所述第二弹簧(320)底端与圆柱形腔体底部固接，所述环体(310)位于第二弹簧(320)和第二卡接件(350)之间，所述第二卡接件(350)设置为多个并且合围于气门顶杆(122)外侧。

8.根据权利要求2所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述第一卡接件(340)和细弹簧(330)的数量均与第二卡接件(350)的数量相等，所述第一卡接件(340)和细弹簧(330)一体成型并且位于第二卡接件(350)顶部，所述圆柱形安装腔内壁开设有适于细弹簧(330)伸缩的矩形腔。

9.根据权利要求1所述的工程机械用安全气门，其特征在于，所述固定板(420)内部开设有收纳腔，所述收纳腔与气门导管(130)内部连通，所述滤网板(430)和L形板(440)一体成型，所述L形板(440)活动贯穿固定板(420)后侧一侧壁。

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