CN116601414A - 摇臂阀机构 - Google Patents

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Abstract

一种位于用于燃烧发动机的液压摇臂(1)中的阀机构系统，该阀机构系统包括止回阀弹簧(2)和止回阀球形件(3)。所述弹簧(2)布置成与止回阀球形件(3)接触，并且所述弹簧(2)和球形件(3)布置在位于摇臂(1)中的凹部(5)中的座部(4)中。凹部(5)具有通向连接至液压元件的摇臂通道(7)的第一开口(6)以及经由第二通道(9)通向摇臂油供应装置的第二开口(8)。系统还包括控制活塞(10)，该控制活塞(10)具有第一端部，该第一端部具有与控制活塞(10)轴向地对准、布置成在止回阀球形件(3)的与止回阀弹簧(2)相反的一侧上与所述止回阀球形件(3)接触的销(11)。止回阀球形件(3)能够在第一位置与第二位置之间移动，该第一位置允许油流动至油供应装置以及从油供应装置流出，该第二位置阻止油在两个通道(7、9)之间流动。控制活塞弹簧(12)布置在控制活塞(10)的第二端部上使得该控制活塞弹簧(12)将控制活塞(10)朝向止回阀球形件(3)偏置。控制活塞(10)沿轴向方向以可移动的方式布置在筒形形状的筒形件(13)中并且筒形件具有朝向摇臂(1)的外部布置的第一端部以及在轴向方向上与内端部相对的第二端部。筒形件布置在位于摇臂(1)中的所述凹部(5)中。

Description

摇臂阀机构
技术领域
本发明涉及位于用于燃烧发动机的液压摇臂中的阀机构系统，该阀机构系统包括止回阀弹簧和止回阀球形件。所述弹簧布置成与止回阀球形件接触，并且其中，所述弹簧和球形件布置在位于摇臂中的凹部中的座部中。凹部具有通向连接至液压元件(活塞)的摇臂通道的第一开口以及经由第二通道通向摇臂油供应装置的第二开口。
系统还包括控制活塞，该控制活塞具有第一端部，该第一端部具有与控制活塞轴向地对准、布置成在止回阀球形件的与止回阀弹簧相反的一侧上与所述止回阀球形件接触的销。止回阀球形件能够在第一位置与第二位置之间移动，该第一位置允许油流动至油供应装置以及从油供应装置流出，该第二位置阻止油在两个通道之间流动。控制活塞弹簧布置在控制活塞的第二端部上，使得控制活塞弹簧将控制活塞朝向止回阀球形件偏置。
背景技术
减压释放排气制动器——在下文中称为发动机制动器——的作用是将产生动力的发动机转换成吸收动力的减速机构，并且阀机构是该机构的重要部分。用于四冲程柴油发动机的发动机制动机构如下。在正常的进气冲程中，进气阀打开，并且空气通过来自涡轮增压器的增压压力被迫进入到气缸中。然后，在压缩冲程中，空气被发动机活塞压缩。
压缩该空气所需的能量由车辆的驱动轮产生。在上止点附近，发动机制动器打开排气阀，从而排出高压空气，并且通过排气系统将储存的能量耗散。在向下冲程中，基本上没有能量返回至活塞和驱动轮。存在能量的损失，并且这种损失是减速工作的完成方式。
阀打开事件的正时很重要，因为上止点处的活塞已经做了最大量的功。如果阀提前打开，则将不会吸收太多动力。类似地，如果阀在上止点之后打开，则一些动力已经通过压缩空气返回至曲柄。随着阀打开事件远离上止点移动，发动机制动变得不那么有效。在实践中，有必要使用发生在上止点附近的凸轮或摇臂运动来为阀打开事件正时。
所有发动机制动器的一个共同特性是减速功率随着发动机每分钟转数的增加而增加。一般来说，影响减速性能的同样是发动机排量、压缩比、涡轮增压和阀打开事件的正时。在其最简单的描述中，发动机制动器将柴油发动机转换成空气压缩机。产生更高的气缸压力的更高的压缩比将导致更高的减速性能。
为了使发动机制动器正常发挥功能，必须消除阀间隙。发动机的润滑系统用于此目的。润滑系统借助于位于气缸盖中的电磁阀启用位于排气摇臂中的动力活塞，并且该活塞消除了阀间隙。活塞的下部部分直接或通过中间部件、例如球窝和阀桥与排气阀接触。
在正常操作期间，摇臂轴中的油供应压力较低，并且动力活塞保持在其原始位置。控制活塞抵靠止回阀球形件搁置，并且防止该止回阀球形件关闭。没有产生液压锁定。
当启用发动机制动器时，摇臂轴中的油供应压力由位于气缸盖中的电磁阀升高，并且控制活塞远离止回阀球形件移动，从而使得止回阀球形件抵靠阀座部关闭。动力活塞向外移动，并且消除了阀间隙。当制动升程凸轮事件开始时，止回阀关闭，并且在凸轮凸角与排气阀之间产生液压锁定。凸轮轴现在与排气阀直接接触，并且额外的凸轮提供发动机制动升程事件。
为了停用发动机制动器，电磁阀降低摇臂轴油供应压力，由此控制活塞销打开止回阀。液压锁定被消除，动力活塞缩回，这增加了阀间隙，并且没有制动升程事件可用。
可选地，压力限制阀内置在动力活塞中，如果油压变得异常高，则压力限制阀打开以排出油。先前，驾驶员的工作是根据例如坡度和卡车的负载确定使用正确的传动齿轮。然而，驾驶员的工作在很大程度上已经由动力系和车辆控制系统取代。
已经进行了各种改进，并且也在不断进行发展，特别是为了减少燃料消耗。更高的功率密度和更快的响应是带来新挑战的目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于柴油压缩释放排气制动系统和/或可变阀机构系统的替代性控制阀。
根据本公开的第一方面，位于用于燃烧发动机的液压摇臂中的阀机构系统包括止回阀弹簧和止回阀球形件。所述弹簧布置成与止回阀球形件接触，并且其中，所述弹簧和球形件布置在位于摇臂中的凹部中的座部中。凹部具有通向连接至液压元件的摇臂通道的第一开口以及经由第二通道通向摇臂油供应装置的第二开口。
系统还包括控制活塞，该控制活塞具有第一端部，该第一端部具有与控制活塞轴向地对准、布置成在止回阀球形件的与止回阀弹簧相反的一侧上与所述止回阀球形件接触的销。止回阀球形件能够在第一位置与第二位置之间移动，该第一位置允许油流动至油供应装置以及从油供应装置流出，该第二位置阻止油在两个通道之间流动。控制活塞弹簧布置在控制活塞的第二端部上，使得控制活塞弹簧将控制活塞朝向止回阀球形件偏置。
控制活塞沿轴向方向以可移动的方式布置在筒形形状的筒形件中并且筒形件具有朝向摇臂的外部布置的第一端部以及在轴向方向上与内端部相对的第二端部。筒形件布置在位于摇臂中的所述凹部中。
具有筒形件的优点中的一个优点是，位于筒形件内部的部分可以预先组装并布置在筒形件中，这导致摇臂的更快组装。
根据本公开的一个替代方案，液压元件是活塞。
根据本公开的另一方面，筒形件的第二端部具有大于控制活塞的销且小于控制活塞的开口。更具体地，筒形件的开口具有比控制活塞的销的直径大但比控制活塞的直径小的直径，使得活塞在组装在摇臂中之前不会从筒形件掉出。
根据本公开的又一方面，筒形件的第二端部的外部具有用于止回阀球形件的座部。座部便于止回阀球形件定位在正确的位置，并且因此最大限度地减少泄漏。
根据本公开的另一方面，筒形件包括两个部分，即第一部分和第二座部部分，该第一部分包括第一端部，该第一端部具有内部筒形形状以容纳控制活塞，该第二座部部分包括第二端部，该第二端部具有用于允许油经由位于凹部中的第二开口流动至摇臂油供应装置以及从摇臂油供应装置流出的至少一个开口。
通过使筒形件由两个部分组成而便于生产，其中，一个部分包括第一端部，第一端部的内部筒形形状布置成容纳控制活塞，并且第二座部部分包括第二端部。
根据本公开的又一个方面，筒形件包括外周凸出部和设置在摇臂中的配合座部，该外周凸出部的表面垂直于所述筒形件的轴向延伸部。通过将筒形件沿轴向方向压入到凹部中，筒形件的凸出部将压靠座部的轴向垂直平面，并且因此形成紧密密封。通常，类似的现有解决方案通过压配合固定至凹部，以用于实现密封。替代性地，外周凸出部的表面和设置在摇臂中的配合座部两者均是圆锥形的。因此，表面的配合提供了导引功能以及密封功能。
根据本公开的替代性方面，当筒形件包括两个部分、即第一部分和第二座部部分——第一部分包括第一端部，该第一端部具有内部筒形形状以容纳控制活塞，第二座部部分包括第二端部，该第二端部在径向方向上具有用于允许油经由位于凹部中的第二开口流动至摇臂油供应装置以及从摇臂油供应装置流出的至少一个开口——时，筒形件的第二座部部分包括外周凸出部和设置在摇臂中的配合座部，该外周凸出部的表面垂直于所述筒形件的轴向延伸部。类似地，通过将筒形件沿轴向方向按压到凹部中，筒形件的凸出部将压靠座部的轴向垂直平面，并且因此产生紧密密封。如上所述，类似的现有技术解决方案通过压配合固定至凹部，以用于实现密封。
根据本公开的优选方面，筒形件具有用于与位于摇臂中的凹部的内螺纹接合的外螺纹。这便于实现筒形件对凹部的期望压力，以用于有效密封。
根据本公开的替代性优选方面，筒形件的第一部分具有用于与位于摇臂中的凹部的内螺纹接合的外螺纹。
根据本公开的另一方面，筒形件的第一端部具有允许与工具接合的结构。例如，该结构可以与梅花键兼容，使得筒形件可以旋拧到摇臂的凹部中。
当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其他特征和利用本发明的优点将变得明显。技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的不同特征进行组合以产生除了下文中描述的那些实施方式之外的实施方式。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施方式的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及另外的目的、特征和优点，在附图中：
图1是摇臂的视图，
图2是沿着图1的线A-A截取的横截面，以及
图3是沿着图1的线C-C截取的横截面。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图对本发明进行更充分地描述，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文中所阐述的实施方式；相反，这些实施方式是为了透彻性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
参照图1，摇臂1与横截面线A-A和C-C一起示出。
图2涉及横截面A-A，并且图3涉及横截面C-C。图3示出了位于用于燃烧发动机的液压摇臂1中的阀机构系统，该阀机构系统包括止回阀弹簧2和止回阀球形件3。所述弹簧2布置成与止回阀球形件3接触，并且所述弹簧2和球形件3布置在位于摇臂1中的凹部5中的座部4中。
凹部5具有通向连接至液压元件的摇臂通道7的第一开口6以及经由第二通道9通向摇臂油供应装置的第二开口8。系统还包括控制活塞10，该控制活塞10具有第一端部，该第一端部具有与控制活塞10轴向地对准、布置成在止回阀球形件3的与止回阀弹簧2相反的一侧上与所述止回阀球形件3接触的销11。
止回阀球形件3能够在第一位置与第二位置之间移动，该第一位置允许油流动至油供应装置以及从油供应装置流出，该第二位置阻止油在两个通道7、9之间流动。控制活塞弹簧12还布置在控制活塞10的第二端部上，并且将控制活塞10朝向止回阀球形件3偏置。
控制活塞10沿轴向方向以可移动的方式布置在筒形形状的筒形件13中，并且筒形件具有朝向摇臂1的外部布置的第一端部以及在轴向方向上与内端部相对的第二端部。筒形件布置在位于摇臂1中的所述凹部5中。
如可以在图2和图3中进一步看出的，筒形件13的第二端部具有开口14，该开口14大于控制活塞10的销11的直径且小于控制活塞直径。此外，筒形件的第二端部的外部具有用于止回阀球形件3的座部15。
在所示出的实施方式中，筒形件13包括两个部分。第一部分16包括第一端部，该第一端部具有内部筒形形状以容纳控制活塞10，并且第二座部部分17包括第二端部，该第二端部具有用于允许油经由位于凹部中的第二开口8流动至摇臂油供应装置以及从摇臂油供应装置流出的至少两个或更多个开口18。
此外，筒形件13包括具有轴向垂直平面的外周凸出部19和位于摇臂1中具有对应的轴向垂直平面的座部20。更具体地，在所示出的实施方式中，筒形件的第二座部部分17包括具有轴向垂直平面的外周凸出部19和位于摇臂1中具有对应的轴向垂直平面的座部20。
如图2和图3所指示的，筒形件13具有用于与位于摇臂1中的凹部5的内螺纹22接合的外螺纹21。更具体地，在所示出的实施方式中，筒形件13的第一部分16具有用于与位于摇臂1中的凹部5的内螺纹22接合的外螺纹21。
在所示出的实施方式中，筒形件13的第一端部具有允许与工具、在这种情况下是梅花键接合的结构23。因此，当组装阀系统时，使用梅花键将筒形件13旋拧到凹部5中。所施加的扭矩应当适于第二座部部分17的周向凸出部19的期望密封功能，其中，筒形件的轴向垂直平面抵靠位于摇臂1中的座部20的对应的轴向垂直平面。为了确保筒形件13自身不会从凹部5旋开，筒形件13可以例如被钎焊或焊接至摇臂1。
应当理解的是，本发明不限于上文中所描述的和附图中所图示的实施方式；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。例如，筒形件13的结构23可以是另一类型、例如外六边形形状，使得筒形件13替代地利用扳手旋拧到凹部5中。

Claims (10)

1.一种位于用于燃烧发动机的液压摇臂(1)中的阀机构系统，所述阀机构系统包括止回阀弹簧(2)和止回阀球形件(3)，其中，所述弹簧(2)布置成与所述止回阀球形件(3)接触，并且其中，所述弹簧(2)和所述球形件(3)布置在位于所述摇臂(1)中的凹部(5)中的座部(4)中，所述凹部(5)具有通向连接至液压元件的摇臂通道(7)的第一开口(6)以及经由第二通道(9)通向摇臂油供应装置的第二开口(8)，所述系统还包括控制活塞(10)，所述控制活塞(10)具有第一端部，所述第一端部具有与所述控制活塞(10)轴向地对准、布置成在所述止回阀球形件(3)的与所述止回阀弹簧(2)相反的一侧上与所述止回阀球形件(3)接触的销(11)，所述止回阀球形件(3)能够在第一位置与第二位置之间移动，所述第一位置允许油流动至所述油供应装置以及从所述油供应装置流出，所述第二位置阻止油在两个所述通道(7、9)之间流动，其中，控制活塞弹簧(12)布置在所述控制活塞(10)的第二端部上使得所述控制活塞弹簧(12)将所述控制活塞(10)朝向所述止回阀球形件(3)偏置，
其特征在于，
所述控制活塞(10)沿轴向方向以可移动的方式布置在筒形形状的筒形件(13)中并且所述筒形件具有朝向所述摇臂(1)的外部布置的第一端部以及在所述轴向方向上与内端部相对的第二端部，其中，所述筒形件布置在位于所述摇臂(1)中的所述凹部(5)中。
2.根据权利要求1所述的阀机构系统，其中，所述液压元件是活塞。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)的第二端部具有大于所述控制活塞(10)的所述销(11)的直径且小于控制活塞直径的开口(14)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件的第二端部的外部具有用于所述止回阀球形件(3)的座部(15)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)包括两个部分，即第一部分(16)和第二座部部分(17)，所述第一部分(16)包括所述第一端部，所述第一端部具有内部筒形形状以容纳所述控制活塞(10)，所述第二座部部分(17)包括所述第二端部，所述第二端部具有布置成在所述止回阀球形件(3)处于所述第一位置时允许油经由所述凹部中的所述第二开口(8)流动至所述摇臂油供应装置以及从所述摇臂油供应装置流出的至少一个开口(8)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)包括外周凸出部(19)，并且其中，在所述摇臂(1)中设置有用于所述凸出部(19)的座部(20)。
7.根据权利要求5所述的阀机构系统，其中，所述筒形件的所述第二座部部分(17)包括外周凸出部(19)，并且其中，在所述摇臂(1)中设置有用于所述凸出部(19)的座部(20)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)具有用于与位于所述摇臂(1)中的所述凹部(5)的内螺纹(22)接合的外螺纹(21)。
9.根据权利要求5所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)的所述第一部分(16)具有用于与位于所述摇臂(1)中的所述凹部(5)的内螺纹(22)接合的外螺纹(21)。
10.根据权利要求8和9中的任一项所述的阀机构系统，其中，所述筒形件(13)的第一端部具有工具接合结构(23)。
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