CN204299641U - 一种柱状式液压挺柱 - Google Patents

Abstract

一种柱状式液压挺柱，有一壳体，壳体内腔对应安装一柱塞，柱塞的下端面与壳体下侧之间延伸一高压腔，壳体外径上设有一外环槽，壳体的径向内侧设有一内环槽，内环槽和外环槽之间设有一个或多个壳体进油孔，壳体内侧下端设有一砂轮越程槽，壳体内环槽上端壁为第一内圆柱壁，壳体内环槽下端与砂轮越程槽间的壳体内壁为第二内圆柱壁；柱塞头部下方设有第一环槽且中部设有第二环槽，第一环槽和第二环槽间为柱塞中壁，第二环槽为内凹宽环槽，柱塞中壁上开有至少一个与第二环槽连通的进油孔，柱塞内凹宽环槽下端圆柱壁为柱塞下壁，壳体第二内圆柱壁与柱塞下壁间设有泄沉密封带；砂轮越程槽的宽度δ不小于柱塞的工作行程高度h。

Description

一种柱状式液压挺柱

技术领域

本实用新型属于发动机配件制造技术领域，具体涉及能够自动补偿气门工作间隙的柱状式液压挺柱。

背景技术

使用滚轮摇臂和液压挺柱的配气机构在顶置式凸轮发动机结构中的应用日益广泛，较机械式挺柱的配气机构，具有以下优点：

1)能实时补偿气门间隙，不需要定期人工调整；

2)降低发动机噪声和冲击；

3)体积质量轻型化、更小的摩擦力、更小的运动惯量意味着能量损失更小，有利于提高发动机效率；

4)配气机构的零部件寿命更长，减少维护成本。

柱状式液压挺柱具有一罐状壳体，在壳体内腔中配合有一相对壳体轴向运动的柱塞，柱塞下端面与壳体底部之间形成一用于液压介质的高压腔，该高压腔能通过一朝向该高压腔方向打开的单向阀封闭，在高压腔中设有一复位弹簧，该弹簧作用在柱塞下端面与壳体之间，壳体设有一用于液压介质流通的油孔，该油孔在壳体径向内侧与柱塞中的进油孔连通，该柱塞进油孔与单向阀之间形成一用于储存液压介质的储油腔。所述柱塞的下端外圆柱面与壳体下端内圆柱面配合，形成具有一定长度和一定间隙的泄沉密封带，保证该柱状液压挺柱具有一定的泄沉特性。

在发动机停止工作一段时间时，液压挺柱受压处于较低位置，高压腔的液压介质被排出一部分，当发动机启动时，机油泵供给的液压介质需要一段时间才能到达液压挺柱，此时存在气门间隙，液压挺柱的柱塞在复位弹簧的作用下向上运动，高压腔形成负压，单向阀打开，储油腔的液压介质被吸入高压腔，液压挺柱逐渐恢复到工作高度，气门间隙消除，如果储油腔的油量不足，空气就会被吸入高压腔，液压挺柱支撑刚度大幅下降，造成发动机异响，噪声加大，加速相关零件的磨损。

中国专利文献CN102767405公开了一种液压支撑元件，如图1所示。此种结构的柱塞由上下两部分柱塞体组成，下柱塞体外圆柱面与壳体内圆柱面配合形成一泄沉密封带，而上柱塞体主要起导向作用，其外圆柱面与壳体内圆柱面的配合间隙略大，易在工作过程中发生轻微的倾斜，因此，为了保证该种液压挺柱从工作高度向下压缩时，上柱塞体不会与壳体内圆台阶面卡滞，上柱塞体在壳体内孔的导向长度受空间限制，该下柱塞体的高度尺寸不能太长，须保证该液压挺柱处于工作高度时，上柱塞体的下端面低于壳体油孔下端的内圆台阶面。由于下柱塞体的高度尺寸受限，泄沉密封带的长度也受限，则泄沉密封带的间隙值就不能太大，对壳体和柱塞的圆柱度要求较高，增大了加工的难度；此外，该结构液压挺柱的壳体内圆柱面上有一定宽度的砂轮越程槽，因此，该液压挺柱从工作高度压缩到最低位置的过程中，泄沉密封带的长度会逐渐减小，从而导致工作行程内泄沉时间的不一致性。为了保证足够的密封长度，该结构壳体的砂轮越程槽宽度只能设计成较窄，在内圆磨削工序中，由于是盲孔磨削，砂轮前端易磨损，就有可能在内孔的靠近底面处，也就是砂轮越程槽上端的内孔直径会略小，如果没有足够的间隙，会造成柱塞卡滞，导致产品功能失效。分体式的柱塞结构需要分别进行加工，生产成本较高，特别是两个柱塞体接触端面的跳动度要求很高，如果跳动度超差，会产生侧向力，进而可能导致柱塞在壳体内卡滞，影响产品的使用功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有全工作行程稳定泄沉特性的一体柱塞式柱状液压挺柱，其中，柱塞为一体式结构，结构简单，导向性好，降低了柱塞与壳体发生卡滞的风险，且装配方便；一体式柱塞的下端外圆柱面长度较长，与壳体内圆柱面形成的泄沉密封带的长度较长，则泄沉密封带的间隙值可适当放大，降低了由于发动机机油脏而造成柱塞卡滞的风险；该结构的壳体内部的砂轮越程槽宽度较大，大于等于工作行程，在液压挺柱的整个工作行程中，泄沉密封带的长度基本不变，泄沉时间基本一致；同时，砂轮越程槽的宽度较大，改善了磨削工艺性能，降低了柱塞卡滞的风险。

为实现上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种柱状式液压挺柱，具有一壳体，在壳体内腔中对应安装一相对壳体轴向运动的柱塞，在柱塞的下端面与壳体下侧之间延伸一用于液压介质的高压腔，该高压腔能通过一朝向该高压腔打开的单向阀封闭，在壳体外径上设有一用于液压介质流通的外环槽，在壳体的径向内侧设有一用于液压介质流通的内环槽，内环槽和外环槽之间设有一个或多个壳体进油孔，在壳体内侧下端设有一砂轮越程槽，壳体内环槽上端壁为第一内圆柱壁，壳体内环槽下端与砂轮越程槽之间的壳体内壁为第二内圆柱壁；所述柱塞的头部下方设有第一环槽，柱塞中部设有一个第二环槽，第一环槽和第二环槽之间为柱塞中壁，所述第二环槽为内凹宽环槽，其特征在于所述柱塞中壁上开有至少一个与第二环槽连通的进油孔，所述柱塞内凹宽环槽的下端圆柱壁为柱塞下壁，所述壳体第二内圆柱壁与柱塞下壁之间形成一用于液压介质泄漏的泄沉密封带；所述柱塞由工作高度运行到最低压缩高度的行程为该液压挺柱的工作行程。

本实用新型人通过研究发现，柱塞与壳体之间配合形成的泄沉密封带的长度和间隙值直接影响了该液压挺柱的泄沉特性；由于是盲孔磨削加工，壳体内侧的砂轮越程槽的宽度直接影响了壳体内壁的加工质量，砂轮越程槽宽度过窄，由于是盲孔磨削，砂轮前端易磨损，就有可能在内孔的靠近底面处，也就是砂轮越程槽上端的内孔直径会略小，如果没有足够的间隙，会造成柱塞卡滞，导致产品功能失效。

所述柱塞为一体式结构，结构简单，装配方便，与壳体配合具有良好的导向性，避免了分体式柱塞结构与壳体发生卡滞的风险。

所述壳体的砂轮越程槽宽度加宽，改善了内圆磨削工艺性能，降低了柱塞卡滞的风险。

优化地，所述壳体砂轮越程槽的宽度为δ，柱塞的工作行程为h，根据试验结果，δ可取值≥h。

所述柱塞的柱塞下壁的长度尺寸a较大，且不小于壳体砂轮越程槽的宽度δ与泄沉密封带长度L之和，即a≥δ+L。

所述柱塞处于工作高度时，所述壳体砂轮越程槽的上端不低于柱塞的下端面，在所述柱塞由工作高度运行到最低压缩高度的过程中，柱塞下壁与壳体第二内圆柱壁之间配合形成的泄沉密封带的长度L基本保持不变，且L≈壳体第二内圆柱壁的长度，泄沉时间基本一致，提高了液压挺柱在整个工作行程中的泄沉稳定性。

所述柱塞下壁与壳体第二内圆柱壁配合形成的泄沉密封带的长度较长，在不影响所述液压挺柱泄沉性能的同时，可适当放宽泄沉密封带的间隙值，降低了由于发动机机油过脏而造成柱塞卡滞的风险。

所述柱塞先采用一体冷镦加工工艺，成型柱塞毛坯，然后再采用滚压成型工艺，加工成型柱塞颈部和内凹宽环槽，最后采用一次成型工艺，冲出柱塞进油孔，成型工艺简单，且加工效率高。

所述柱塞进油孔和油槽在柱塞圆周方向上分布一个或多个，当设有多个进油孔和油槽时，可根据需要在柱塞圆周方向上任意排列。

与对比文献公开的液压挺柱相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的柱塞为一体式结构，结构简单，导向性好，降低了柱塞与壳体发生卡滞的风险，且装配方便；壳体具有较宽的砂轮越程槽，宽度大于工作行程，在液压挺柱的整个工作行程中，泄沉密封带的长度基本不变，泄沉时间基本一致；同时，砂轮越程槽的宽度较大，改善了磨削工艺性能，降低了柱塞卡滞的风险。

1.本实用新型中柱塞为一体式结构。现有结构的柱塞为分体式结构，分为上下两个柱塞体，为了避免上柱塞体与壳体发生卡滞的风险，而上柱塞体在壳体内孔的导向长度受空间限制，该下柱塞体的高度尺寸不能太长，须保证该液压挺柱处于工作高度时，上柱塞体的下端面低于壳体油孔下端的内圆台阶面。由于下柱塞体的高度尺寸受限，泄沉密封带的长度也受限，则泄沉密封带的间隙值就不能太大，对壳体和柱塞的圆柱度要求较高，增大了加工的难度；分体式柱塞需要分别对两个柱塞体进行加工，且两柱塞体的接触面的跳动度要求很高，如果跳动度超差，会产生侧弯力，导致柱塞卡滞。本实用新型的一体式柱塞结构克服了现有柱塞结构的缺陷，结构简单，导向性好，降低了柱塞与壳体发生卡滞的风险，且装配方便；一体式柱塞的下端外圆柱面长度较长，与壳体内圆柱面形成的泄沉密封带的长度较长，则泄沉密封带的间隙值可适当放大，降低了由于发动机机油脏而造成柱塞卡滞的风险。

2.本实用新型中壳体内侧的砂轮越程槽的宽度较大。现有结构的壳体内侧的砂轮越程槽的宽度较窄，在内圆磨削工序中，由于是盲孔磨削，砂轮前端易磨损，就有可能在内孔的靠近底面处，也就是砂轮越程槽上端的内孔直径会略小，如果没有足够的间隙，会造成柱塞卡滞，导致产品功能失效；柱塞从工作高度压缩到最低位置的过程中，泄沉密封带的长度会逐渐减小，从而导致工作行程内泄沉时间的不一致性。本实用新型的壳体的砂轮越程槽的宽度大于等于该液压挺柱的工作行程，在液压挺柱的整个工作行程中，泄沉密封带的长度基本不变，泄沉时间基本一致；同时，砂轮越程槽的宽度较大，改善了磨削工艺性能，降低了柱塞卡滞的风险。

附图说明

图1是现有技术液压挺柱处于工作高度时的结构示意图。

图2是现有技术液压挺柱处于最低压缩高度时的结构示意图。

图3是本实用新型具体实施的液压挺柱处于工作高度时的结构示意图。

图4是本实用新型具体实施的液压挺柱处于最低压缩高度时的结构示意图。

图号说明：

1、柱塞

2、壳体

3、单向阀

4、复位弹簧

5、柱塞内凹宽环槽

6、柱塞进油孔

7、壳体油孔

8、壳体内环槽

9、储油腔

10、高压腔

11、柱塞头部

12、壳体外环槽

13、柱塞颈部(第一环槽)

14、壳体砂轮越程槽

15、柱塞下壁

16、壳体第一内圆柱壁

17、壳体第二内圆柱壁

18、泄沉密封带

19、限位卡簧。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步的描述。

实施例一

如图4所示，用于发动机配气机构的柱状式液压挺柱，该液压挺柱具有一个罐状的壳体2，在该壳体2的内腔设有一可轴向滑动的柱塞1。在柱塞1的下部端面和壳体2之间有一高压腔10，该高压腔10可通过位于柱塞1下端的单向阀3来封闭，在该高压腔10中有一连接柱塞1与壳体2的复位弹簧4。在壳体2外径上有一用于液压介质流通的壳体外环槽12，在壳体2的径向内侧有一用于液压介质流通的壳体内环槽8，壳体内环槽8与壳体外环槽12之间设有用于液压介质流通的一个或多个油孔7，壳体内环槽8的上端内壁为壳体第一内圆柱壁16，壳体内环槽8的下端内壁为壳体第二内圆柱壁17，壳体第二内圆柱壁17的下端有一便于盲孔加工的砂轮越程槽14。柱塞1的外径上设有一用于液压介质流通的内凹宽环槽5，该内凹宽环槽5上方的柱塞直壁上设有一个或多个周向分布的柱塞进油孔6，壳体内环槽8与柱塞内凹宽环槽5相通，柱塞内凹宽环槽5与柱塞进油孔6相通。液压介质从壳体外环槽12进入到柱塞储油腔9中。该柱塞内凹宽环槽5与壳体内环槽8之间设有一限位卡簧19。该柱塞下壁15与该壳体第二内圆柱壁17配合形成一用于液压介质泄漏的泄沉密封带18。该柱塞的头部11下端设有一内凹的颈部13，即第一环槽，该颈部13的作用是便于安装卡片，通过卡片与滚轮摇臂可靠连接，防止脱落。

如图3和图4所示，所述柱塞为一体式结构，具有良好的导向性，加工工艺简单，装配方便。

所述壳体砂轮越程槽的宽度为δ，液压挺柱的工作行程为h，根据试验结果，δ可取值≥h。

所述柱塞的柱塞下壁的长度尺寸a较大，且不小于壳体砂轮越程槽的宽度δ与泄沉密封带长度L之和，即a≥δ+L。

所述液压挺柱处于工作高度时，所述壳体砂轮越程槽的上端不低于柱塞的下端面，在所述柱塞由工作高度运行到最低压缩高度的过程中，柱塞下壁与壳体第二内圆柱壁之间配合形成的泄沉密封带的长度L基本保持不变，且L≈壳体第二内圆柱壁的长度，提高了液压挺柱在整个工作行程中泄沉的稳定性。

Claims (3)

1.一种柱状式液压挺柱，具有一壳体，在壳体内腔中对应安装一相对壳体轴向运动的柱塞，在柱塞的下端面与壳体下侧之间延伸一用于液压介质的高压腔，该高压腔能通过一朝向该高压腔打开的单向阀封闭，在壳体外径上设有一用于液压介质流通的外环槽，在壳体的径向内侧设有一用于液压介质流通的内环槽，内环槽和外环槽之间设有一个或多个壳体进油孔，在壳体内侧下端设有一砂轮越程槽，壳体内环槽上端壁为第一内圆柱壁，壳体内环槽下端与砂轮越程槽之间的壳体内壁为第二内圆柱壁；所述柱塞的头部下方设有第一环槽，柱塞中部设有一个第二环槽，第一环槽和第二环槽之间为柱塞中壁，所述第二环槽为内凹宽环槽，其特征在于所述柱塞中壁上开有至少一个与第二环槽连通的进油孔，所述柱塞内凹宽环槽的下端圆柱壁为柱塞下壁，所述壳体第二内圆柱壁与柱塞下壁之间设有一用于液压介质泄漏的泄沉密封带；所述砂轮越程槽的宽度δ不小于柱塞的工作行程高度h。

2.根据权利要求1所述的柱状式液压挺柱，其特征在于所述柱塞的柱塞下壁长度a不小于壳体砂轮越程槽的宽度δ与泄沉密封带长度L之和，即a≥δ+L。

3.根据权利要求1所述的柱状式液压挺柱，其特征在于所述柱塞处于工作高度时，所述壳体砂轮越程槽的上端不低于柱塞的下端面。