CN204284328U - 一种限压式张紧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种限压式张紧器，包括柱塞及其回退阻止机构、壳体、复位弹簧以及单向阀总成和限压阀，壳体内腔连接单向阀总成，单向阀总成与壳体上的进油孔相通，复位弹簧两端分别压紧限压阀、单向阀总成，所述限压阀由阀体、弹簧座以及弹簧和硬质金属球体组成，阀体与柱塞固定连接，在阀体上开设与柱塞内腔相通的进油口，弹簧座固定在阀体内腔，在弹簧座上开设与外界大气相通的泄油口，硬质金属球体在弹簧作用下压紧进油口。本实用新型能够在发动机正时系统产生瞬间较大振动时及时泄出张紧器高压腔的油压，使张紧器有足够的回缩距离来缓冲系统冲击，减轻因冲击力过大所导致的配合件磨损加剧，提高了系统的工作可靠性和安全系数。

Description

一种限压式张紧器

技术领域

本实用新型涉及张紧器技术领域，尤其是涉及一种限压式张紧器。

背景技术

液压张紧器被广泛应用于新型内燃机的正时传动系统中，它通过内部液压元件形成油压阻尼，吸收传动中的振动，以降低传动系统各部件受到的冲击，延长正时传动系统的使用寿命，确保正时的精确与可靠，并减少传动噪音，提高驾乘的舒适性。

但是，现有的液压张紧器在工作过程中，因内燃机在工作过程中的转速在随机变化，其正时传动系统受转速变化的影响，所产生的振动冲击也在发生变化，安装在正时系统中的张紧器柱塞随着系统的振动变化产生对应的油压缓冲力。当内燃机工作情况发生突变时，正时系统将产生强烈的振动，此时，张紧器将产生一定的缓冲力以吸收冲击。但因瞬间的冲击作用在张紧器上，张紧器内腔的机油无法及时排出，柱塞的缓冲距离较小，从而使得张紧器产生非常大的反作用力。

如果张紧器产生的缓冲力不足以充分吸收正时系统的振动，由此产生如下后果：一是，使得正时系统产生的冲击力过大，导致相应的配合件磨损加剧，系统工况不稳定，降低了系统使用寿命；二是，如果正时系统中的链条长期在高冲击工况下工作，可能造成链条的瞬间断裂，从而导致发动机停机或者气门顶活塞，甚至损坏发动机。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种限压式张紧器，在内燃机正时系统瞬间产生较大振动时，能够及时泄出张紧器内腔的油压，减轻因系统振动的冲击力过大所导致的配合件磨损加剧，提高正时系统的工作可靠性和安全系数。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种限压式张紧器，包括柱塞及其回退阻止机构、壳体、复位弹簧以及单向阀总成和限压阀，所述壳体内腔连接单向阀总成，所述单向阀总成与壳体上的进油孔相通，所述限压阀由阀体、弹簧座以及弹簧和硬质金属球体组成，其中的阀体与柱塞固定连接，在阀体上开设与柱塞内腔相通的进油口，所述弹簧座固定在阀体内腔，在弹簧座上开设与外界大气相通的泄油口，所述硬质金属球体在弹簧作用下压紧进油口；所述复位弹簧两端分别压紧限压阀、单向阀总成。

进一步地，所述限压阀上的阀体与柱塞内腔之间组成过盈配合。

进一步地，所述限压阀上的阀体呈T形台阶状，其外径相对较大的一端与柱塞内腔组成过盈配合，外径相对较小的一端被套装在复位弹簧中。

进一步地，所述阀体上的进油口与硬质金属球体之间相互接触部位采用圆弧状锥面。

进一步地，所述限压阀上的弹簧座与阀体之间组成过盈配合。

进一步地，所述的弹簧座呈T形台阶状，其外径相对较大的一端与阀体内腔之间组成过盈配合，外径相对较小的一端则被套装在弹簧中。

进一步地，所述弹簧座上的泄油口设置有若干个，且环弹簧座圆周分布。

进一步地，所述的硬质金属球体是钢球。

进一步地，所述柱塞的回退阻止机构由棘爪、棘爪轴和棘爪弹簧组成，所述棘爪轴与壳体固定连接，所述棘爪与棘爪轴活动连接，所述棘爪上的凸齿与设置在柱塞外圆表面上的凹齿相互啮合，所述棘爪弹簧两端分别与棘爪、壳体连接。

进一步地，所述壳体上开设沉头孔，所述棘爪轴与沉头孔之间组成过盈配合，所述棘爪与棘爪轴之间组成间隙配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于在张紧器的柱塞内腔中设置可以泄压的限压阀，通过限压阀能够在发动机正时系统产生瞬间较大振动时及时泄出张紧器高压腔的油压，使得张紧器有足够的回缩距离来缓冲系统冲击，从而减轻因系统振动的冲击力过大所导致的配合件磨损加剧，防止系统振动的冲击力过大造成系统寿命缩短及可能导致的发动机损坏，有利于提高正时系统的工作可靠性和安全系数。

附图说明

图1为本实用新型一种限压式张紧器的剖视图。

图2为图1中限压阀的三维结构剖视图。

图3为图1中限压阀的构造剖视图(关闭状态)。

图4为图1中限压阀的构造剖视图(打开状态)。

图中部品标记名称：1-柱塞，2-限压阀，3-壳体，4-复位弹簧，5-高压腔，6-单向阀总成，7-进油孔，8-棘爪，9-棘爪轴，10-棘爪弹簧，21-阀体，22-弹簧座，23-弹簧，24-硬质金属球体，25-进油口，26-泄油口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种限压式张紧器，主要包括柱塞1及其回退阻止机构、限压阀2、壳体3以及复位弹簧4和单向阀总成6，其中，所述柱塞1为中空腔体，设置于壳体3内腔并与壳体3之间组成间隙配合，在柱塞1的内腔顶端固定连接限压阀2，在所述壳体3内腔底部连接有单向阀总成6，所述柱塞1、限压阀2、壳体3和单向阀总成6共同形成高压腔5。所述柱塞1在高压腔5中的液压油推动下可以向上运动，并通过柱塞回退阻止机构阻止柱塞1的回退运动。所述柱塞1的回退阻止机构主要由棘爪8、棘爪轴9和棘爪弹簧10组成，具体而言，在壳体3左上端位置设置一圆形沉头孔，棘爪轴9与该圆形沉头孔之间组成过盈配合，所述棘爪8内孔与棘爪轴9之间组成间隙配合，以使得棘爪8可以绕棘爪轴9灵活旋转，所述棘爪8的前端面通过两凸齿与设置在柱塞1外圆表面上的凹齿相互啮合在一起，在棘爪8的尾端设置有棘爪弹簧10，所述棘爪弹簧10一端被固定安装在壳体3上对应的限位孔内，通过棘爪弹簧10可以对棘爪8施加持续的推力。所述复位弹簧4位于高压腔5中，并安装在限压阀2与单向阀总成6之间，且复位弹簧4一端压紧限压阀2，用于对柱塞1施加推力，复位弹簧4另一端压紧单向阀总成6，所述单向阀总成6与壳体3上的进油孔7相通。

如图2、图3、图4所示，所述的限压阀2设计成一个整体，以利于生产装配，其主要包括阀体21、弹簧座22以及弹簧23和硬质金属球体24，其中的阀体21为中空腔体，其与柱塞1内腔之间组成过盈配合，在阀体21底端开设与柱塞1内腔相通的进油口25；所述弹簧座22与阀体21之间也是过盈配合，在弹簧座22上开设泄油口26，所述限压阀2通过顶端的泄油口26与外界大气相通；所述硬质金属球体24位于弹簧座22与进油口25之间，在硬质金属球体24与弹簧座22之间设置处于压缩状态的弹簧23，所述限压阀2通过弹簧23与硬质金属球体24相互配合来实现限压阀2的开启与关闭，即张紧器在正常状态下，其中的硬质金属球体24通过弹簧23的弹性力与进油口25保持接触状态，以关闭进油口25，此时，限压阀2被关闭；如果柱塞1内腔的液压油压力急剧升高时，柱塞1内腔的液压油将推动硬质金属球体24相对于阀体21向上运动，并使之与进油口25分离，限压阀2即被开启。

如图2、图3、图4所示，所述的阀体21呈T形台阶状，其中外径相对较大的一端与柱塞1内腔之间组成过盈配合，外径相对较小的一端则被套装在复位弹簧4中，以对复位弹簧4进行一定的定位控制，防止复位弹簧4在张紧器工作过程中左右偏摆，提高张紧器的工作可靠性和安全性。所述的弹簧座22也设计成T形台阶状，其外径相对较大的一端与阀体21内腔之间组成过盈配合，外径相对较小的一端则被套装在弹簧23中，以对弹簧23进行一定的定位控制，并限制硬质金属球体24的移动距离，防止弹簧23在张紧器工作过程中因左右偏摆而影响硬质金属球体24与进油口25的相互配合，从而不利于控制限压阀2的开启与关闭。为了提高硬质金属球体24与进油口25之间配合的密封性能，所述进油口25顶部的阀体21内腔底部可以设计成圆弧状锥面，这样可以使得硬质金属球体24球面与所述阀体21内腔底部的圆弧状锥面充分接触，从而提高了硬质金属球体24对进油口25的密封性能，而且使制造成本最低。其中的硬质金属球体24优选采用钢球，这样有利于节省张紧器的整体成本。

当张紧器正常工作时，发动机，例如内燃机，从进油孔7通过单向阀总成6向高压腔5内充油，此时，限压阀2上的硬质金属球体24在弹簧23的推力作用下压紧并密封住进油口25，使限压阀2处于关闭状态，如图3所示。一旦柱塞1受到来自正时系统的振动冲击后，处于高压腔5内的机油被压缩，机油从柱塞1与壳体3之间的间隙泄出，通过机油的流动摩擦来缓冲载荷。如果进油压力过低，张紧器的高压腔5内腔液压力不足，不能及时缓冲系统载荷时，柱塞1回退量将增加。此时，由于位于棘爪8前端的两凸齿嵌入柱塞1上的凹齿内并与之啮合，且棘爪弹簧10对棘爪8施加持续的推力，从而可以很好地阻止柱塞1的过度回退，减轻了系统的振幅及产生的噪音。在张紧器长期工作过程中，由于正时系统中的传动链条或者皮带不可避免地会因磨损或者劳损而发生松弛，为保证传动的可靠性与稳定性，张紧器上的柱塞1必须严格控制其发生回退现象，为此，必须保证棘爪8前端的凸齿与柱塞1外圆表面上的凹齿相互啮合良好和棘爪弹簧10对棘爪8的持续推力。

当发动机转速突变时，正时系统受到的冲击增加，作用在柱塞1上的振动力增强，使得高压腔5内部瞬间产生高压，此时，高压腔5内部的压力油推动硬质金属球体24向上运动，限压阀2底部的进油口25被打开，如图4所示。当进油口25打开后，高压腔5中的压力油可以通过位于弹簧座22上的泄油口26从限压阀2泄出，以降低高压腔5中的液压油压力，从而在正时系统所受到的冲击力增加时，张紧器仍能保持较合适的油压缓冲力，以降低正时系统受到的冲击。为了使高压腔5中过高的液压油压力得以快速降低，可以适当增加位于弹簧座22上的泄油口26的数量。如图2所示，将位于弹簧座22上的泄油口26设置成四个，且环弹簧座22圆周均匀分布，这样既可以保证高压腔5中过高的液压油能够从限压阀2中快速排出，实现限压阀2的快速减压，而且还可以使得弹簧座22所承受的液压油冲击力尽量分布均匀，有利于提高张紧器的工作可靠性与使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种限压式张紧器，包括柱塞(1)及其回退阻止机构、壳体(3)、复位弹簧(4)和单向阀总成(6)，所述壳体(3)内腔连接单向阀总成(6)，所述单向阀总成(6)与壳体(3)上的进油孔(7)相通，其特征在于：还包括限压阀(2)，所述限压阀(2)由阀体(21)、弹簧座(22)以及弹簧(23)和硬质金属球体(24)组成，其中的阀体(21)与柱塞(1)固定连接，在阀体(21)上开设与柱塞(1)内腔相通的进油口(25)，所述弹簧座(22)固定在阀体(21)内腔，在弹簧座(22)上开设与外界大气相通的泄油口(26)，所述硬质金属球体(24)在弹簧(23)作用下压紧进油口(25)；所述复位弹簧(4)两端分别压紧限压阀(2)、单向阀总成(6)。

2.根据权利要求1所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述限压阀(2)上的阀体(21)与柱塞(1)内腔之间组成过盈配合。

3.根据权利要求1或者2所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述限压阀(2)上的阀体(21)呈T形台阶状，其外径相对较大的一端与柱塞(1)内腔组成过盈配合，外径相对较小的一端被套装在复位弹簧(4)中。

4.根据权利要求3所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述阀体(21)上的进油口(25)与硬质金属球体(24)之间相互接触部位采用圆弧状锥面。

5.根据权利要求1所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述限压阀(2)上的弹簧座(22)与阀体(21)之间组成过盈配合。

6.根据权利要求1或者5所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述的弹簧座(22)呈T形台阶状，其外径相对较大的一端与阀体(21)内腔之间组成过盈配合，外径相对较小的一端则被套装在弹簧(23)中。

7.根据权利要求1所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述弹簧座(22)上的泄油口(26)设置有若干个，且环弹簧座(22)圆周分布。

8.根据权利要求1或者2所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述的硬质金属球体(24)是钢球。

9.根据权利要求1所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述柱塞(1)的回退阻止机构由棘爪(8)、棘爪轴(9)和棘爪弹簧(10)组成，所述棘爪轴(9)与壳体(3)固定连接，所述棘爪(8)与棘爪轴(9)活动连接，所述棘爪(8)上的凸齿与设置在柱塞(1)外圆表面上的凹齿相互啮合，所述棘爪弹簧(10)两端分别与棘爪(8)、壳体(3)连接。

10.根据权利要求9所述的一种限压式张紧器，其特征在于：所述壳体(3)上开设沉头孔，所述棘爪轴(9)与沉头孔之间组成过盈配合，所述棘爪(8)与棘爪轴(9)之间组成间隙配合。