CN204628455U - 一种自动调节高性能液压张紧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动调节高性能液压张紧器，包括主体（4），沿主体（4）的轴向在主体（4）的两侧外壁上还设置有张紧器固定架（1），所述固定架上设置有固定孔，所述固定孔为方形内孔（2）与圆形内孔（3）连接的阶梯结构，且方形内孔（2）大于圆形内孔（3），解决弹簧张紧器和外接供油式张紧器不能满足行业发展的需要，而设计的一种新的高性能液压张紧器，在设计上，采用方孔与圆形孔相结合的固定孔结构，更加方便的将张紧器与别的部件进行连接，且可将连接件沉降在方孔内，使得连接后的结构更加美观；为避免现有控制杆由于在油浸的情况下不易拔出，特别的将控制杆设置成带拉环的结构，可更加方便安全的控制撞杆开始工作。

Description

一种自动调节高性能液压张紧器

技术领域

本实用新型涉及机械制动技术领域，具体的说，是一种自动调节高性能液压张紧器。

背景技术

张紧器作用在发动机的正时皮带上，对其起导向和涨紧的作用，使其始终处于最佳涨紧状态，可以自动的对正时皮带进行涨紧度的调节。

在正时皮带的传动下，凸轮轴驱动气门在正确的时间开闭，配合活塞完成进气、压缩、做功和排气四个过程。由于正时皮带在中高速运转时会发生跳动，而且正时皮带在长期使用中会因为皮带的材质和受力，发生拉长、变形产生跳牙导致配气正时的不准确，从而引起车辆费油、无力、爆震等故障。当跳牙过多时因为气门过早打开或过晚关闭还会使气门和上行的活塞碰撞损坏发动机。为了能让正时皮带保持合适的涨紧度，即不因过松而跳牙也不因过紧而发生损坏，有一个专门的涨紧系统，由张紧器和涨紧轮组成。张紧器提供指向皮带的压力，涨紧轮与正时皮带直接接触，它们在随皮带运转的同时将张紧器提供的压力施加在其上，使它们保持合适的涨紧程度。

传统张紧器，其主要结构形式是张紧器油缸本体依靠发动机外部供油工作，在发动机上需要布置油道，弹簧力为停机状态预张紧皮带的最小张紧力，工作中起主要作用的是来自发动机供油系统的油压力。

由于智能可变气门正时系统等利用油压工作的装置越来越多，发动机的润滑油消耗量不断增大。要给发动机供给充足的润滑油，需要增大油泵尺寸。这样会导致发动机尺寸增加、负荷增大，从而导致燃效降低，因此，在结构、性能、经济性等方面，传统液压张紧器存在不便于发动机的小型化；可靠性低，不能使发电机性能提高，发电机易出现异响等诸多不足。

随着智能可变气门正时系统和涡轮增压等等先进发动机需求发展和整体技术进步，机油的排量进一步加大，泵压也得到提升（泵压高达0.3～0.5Mpa），弹簧张紧器和外接供油式张紧器由于其工作寿命很短（一般在2万公里）、换件频繁、停机时间较多、劳动强度大、效率低、维护成本高，已不能适应行业发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出一种自动调节高性能液压张紧器，解决弹簧张紧器和外接供油式张紧器不能满足行业发展的需要，而设计的一种新的高性能液压张紧器，在设计上，采用方孔与圆形孔相结合的固定孔结构，更加方便的将张紧器与别的部件进行连接，且可将连接件沉降在方孔内，使得连接后的结构更加美观；采用先进材料的离子扩散改性技术，将关键组成部件材料改性成为梯度结构材料，采用改性材料制成的关键组成部件，同时具有高耐磨、高防腐、低成本的优点；为避免现有控制杆由于在油浸的情况下不易拔出，特别的将控制杆设置成带拉环的结构，可更加方便安全的控制撞杆开始工作。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种自动调节高性能液压张紧器，包括主体，沿主体的轴向在主体的两侧外壁上还设置有张紧器固定架，所述固定架上设置有固定孔，所述固定孔为方形内孔与圆形内孔连接的阶梯结构，且方形内孔大于圆形内孔；所述主体包括呈柱状空心结构并且两端密封的张紧器本体、撞杆，所述张紧器本体为微弧氧化后的铝合金一体成型结构，所述撞杆为双辉离子渗金属后的钢合金结构；所述张紧器本体的一端为主要由封头及盖组成的密封盖，另一端则主要由第一油封总成及第二油封总成包裹于撞杆外壁上并将张紧器本体的开口密封，在张紧器本体内形成被分隔为低压腔、高压腔及油囊区的密闭空间；还包括固定底座结构、单向阀，所述固定底座结构设置在低压腔与高压腔之间，所述单向阀设置在高压腔与油囊区之间，且单向阀连通油囊区与高压腔，所述油囊区与低压腔连通；所述撞杆贯穿于高压腔、低压腔及张紧器本体外，并卡接于固定底座结构上；在所述的第一油封总成与第二油封总成靠近固定底座结构侧还设有张紧器本体卡簧；在所述撞杆位于张紧器本体外侧的部分上还设置有控制撞杆开始工作的控制杆，所述控制杆的一端还设置有拉环。

为更好的实现本实用新型，进一步的，所述单向阀包括与油囊区连通的单向阀座以及位于高压腔内的单向阀盖，在单向阀座与单向阀盖之间设有能开关油囊区与高压腔连通口的钢球；在所述单向阀与张紧器本体之间还设有包裹于撞杆一侧外壁的空心柱体，所述空心柱体为双辉离子渗金属后的钢合金结构，在所述空心柱体外壁还套装有推动固定底座结构移动的柱体弹簧，在所述撞杆上还设有与固定底座结构卡接的撞杆卡簧，且撞杆卡簧位于低压腔一侧。

为更好的实现本实用新型，进一步的，所述油囊区内设置有油囊，油囊与单向阀之间为与低压腔连通的油囊储油区，而在油囊的另一侧则设置有弹簧座及油囊弹簧，油囊弹簧的顶端与张紧器本体底部接触。

进一步的，为更好的实现本实用新型，利用三角形固定法，使得张紧器同别的部件连接更加稳定，特别采用下述设置方式：在任一侧的张紧器固定架（1）上的固定孔为三个，且三个固定孔呈品字形排列。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型解决弹簧张紧器和外接供油式张紧器不能满足行业发展的需要，而设计的一种新的高性能液压张紧器，在设计上，采用方孔与圆形孔相结合的固定孔结构，更加方便的将张紧器与别的部件进行连接，且可将连接件沉降在方孔内，使得连接后的结构更加美观；采用先进材料的离子扩散改性技术，将关键组成部件材料改性成为梯度结构材料，采用改性材料制成的关键组成部件，同时具有高耐磨、高防腐、低成本的优点；为避免现有控制杆由于在油浸的情况下不易拔出，特别的将控制杆设置成带拉环的结构，可更加方便安全的控制撞杆开始工作。

本实用新型耐寒、耐热及耐震动等性能均达到动态响应频率，并达到在各种环境下连续运行1000小时（50万公里以上）的要求，证实本项目产品能够有效地保证汽车发动机的使用效率处于理想状态，增加汽车发动机在各种环境中的适应性，从而达到节约能源、增加效率、减少污染物排放、延长发动机使用寿命、降低维修成本的作用。

本实用新型在结构上自成一体，占用空间小；油液内部循环，阻尼较大，运行平稳；系统简洁，便于安装与维护；在性能上，油液封闭于内腔，工作噪音小，避免采用外部油道，减少密封点，增强了密封性能，适用于发动机的多种恶劣工况；在经济上，本项目元件数量相对于传统张紧器减少了一半以上，有效降低了成本，利于广泛应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型所述主体的结构图。

其中，1-张紧器固定架，2-方形内孔，3-圆形内孔，4-主体，10－控制杆，20－张紧器本体，21－撞杆，30－第一油封总成，31－第二油封总成，40－张紧器本体卡簧，41－撞杆卡簧，50－固定底座结构，51－空心柱体，60－柱体弹簧，61－单向阀盖，70－钢球，71－单向阀座，80－弹簧座，81－油囊，82－油囊弹簧，90－盖，91－封头。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

为解决弹簧张紧器和外接供油式张紧器不能满足行业发展的需要，而设计的一种新的高性能液压张紧器，在设计上，采用先进材料的离子扩散改性技术，将关键组成部件材料改性成为梯度结构材料，采用改性材料制成的关键组成部件，同时具有高耐磨、高防腐、低成本的优点；为避免现有控制杆由于在油浸的情况下不易拔出，特别的将控制杆设置成带拉环的结构，可更加方便安全的控制撞杆开始工作，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：一种自动调节高性能液压张紧器，包括主体4，沿主体4的轴向在主体4的两侧外壁上还设置有张紧器固定架1，所述固定架上设置有固定孔，所述固定孔为方形内孔2与圆形内孔3连接的阶梯结构，且方形内孔2大于圆形内孔3；所述主体4包括呈柱状空心结构并且两端密封的张紧器本体20、撞杆21，所述张紧器本体20为微弧氧化后的铝合金一体成型结构，所述撞杆21为双辉离子渗金属后的钢合金结构；所述张紧器本体20的一端为主要由封头91及盖90组成的密封盖，另一端则主要由第一油封总成30及第二油封总成31包裹于撞杆21外壁上并将张紧器本体20的开口密封，在张紧器本体20内形成被分隔为低压腔、高压腔及油囊区的密闭空间；还包括固定底座结构50、单向阀，所述固定底座结构50设置在低压腔与高压腔之间，所述单向阀设置在高压腔与油囊区之间，且单向阀连通油囊区与高压腔，所述油囊区与低压腔连通；所述撞杆21贯穿于高压腔、低压腔及张紧器本体20外，并卡接于固定底座结构50上；在所述的第一油封总成30与第二油封总成31靠近固定底座结构50侧还设有张紧器卡簧40；在所述撞杆21位于张紧器本体20外侧的部分上还设置有控制撞杆21开始工作的控制杆10，所述控制杆10的一端还设置有拉环。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本实用新型，进一步的，如图1、2所示，所述单向阀包括与油囊区连通的单向阀座71以及位于高压腔内的单向阀盖61，在单向阀座71与单向阀盖61之间设有能开关油囊区与高压腔连通口的钢球70；在所述单向阀与张紧器本体20之间还设有包裹于撞杆21一侧外壁的空心柱体51，所述空心柱体51为双辉离子渗金属后的钢合金结构，在所述空心柱体51外壁还套装有推动固定底座结构50移动的柱体弹簧60，在所述撞杆21上还设有与固定底座结构50卡接的撞杆卡簧41，且撞杆卡簧41位于低压腔一侧。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本实用新型，进一步的，如图1、2所示，所述油囊区内设置有油囊81，油囊81与单向阀之间为与低压腔连通的油囊储油区，而在油囊81的另一侧则设置有弹簧座80及油囊弹簧82，油囊弹簧82的顶端与张紧器本体20底部接触。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，利用三角形固定法，使得张紧器同别的部件连接更加稳定，如图1、2所示，特别采用下述设置方式：在任一侧的张紧器固定架1上的固定孔为三个，且三个固定孔呈品字形排列。

 实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、2所示，一种自动调节高性能液压张紧器，主要由呈柱状空心结构并且两端密封的张紧器本体20及撞杆21组成，张紧器本体20为微弧氧化后的铝合金一体成型结构，撞杆21为双辉离子渗金属后的钢合金结构；另一端则主要由第一油封总成30及第二油封总成31包裹于撞杆21外壁上并将张紧器本体20的开口密封，张紧器本体20内被分隔为低压腔、高压腔及油囊区，低压腔与高压腔之间由固定底座结构50分隔，高压腔与油囊区之间设有将油从油囊区输送至高压腔的单向阀，油囊区与低压腔连通；撞杆21贯穿于高压腔、低压腔及张紧器本体20外，并卡接于固定底座结构50上将张紧器本体20的开口密封；在第一油封总成30与第二油封总成31靠近固定底座结构50侧还设有张紧器卡簧40，对张紧器本体20进一步起密封作用；在撞杆21位于张紧器本体20外侧的部分上还设置有控制撞杆21开始工作的控制杆10，因控制杆易被油浸，而后不易拔出，为使控制杆拔出分别，且方便安全的控制撞杆开始工作，控制杆10的一端还设置有拉环。

单向阀的具体结构包括与油囊区连通的单向阀座71以及位于高压腔内的单向阀盖61，在单向阀座71与单向阀盖61之间设有能开关油囊区与高压腔连通口的钢球70。

在单向阀与张紧器本体20之间还设有包裹于撞杆21一侧外壁的空心柱体51，空心柱体51为双辉离子渗金属后的钢合金结构，空心柱体51对撞杆21的移动起导向作用；同时在空心柱体51外壁还套装有推动固定底座结构50移动的柱体弹簧60，柱体弹簧60推动固定底座结构50往返移动，为了控制撞杆21向内移动的距离，在撞杆21上还设有与固定底座结构50卡接的撞杆卡簧41，且撞杆卡簧41位于低压腔一侧，当固定底座结构50与空心柱体51顶端接触时，为撞杆21内缩的最大距离。

油囊区的具体结构如下：油囊区内设置有油囊81，油囊81与单向阀之间为与低压腔连通的油囊储油区，而在油囊81的另一侧则设置有弹簧座80及油囊弹簧82，油囊弹簧82的顶端与张紧器本体20底部接触。

本实用新型的工作原理为：拔掉控制杆10，在拔出控制杆10时，如果出现有油腻的情况，可直接拉动拉环即可拔出，控制杆10设置在撞杆21位于张紧器本体20外侧的部分，低压腔的撞杆卡簧41推动弹簧座80带动撞杆21迅速弹出，同时单向阀打开，低压腔和油囊储油区的油液吸入高压腔，使高压腔油液呈饱和状态，高压腔与低压腔油压相等，此时的初始张紧力为弹簧力；当撞杆21压缩时，单向阀关闭，高压腔的油液处于压缩状态，油液只能通过撞杆21与空心柱体51配合间隙（均匀且缓慢的）泄漏到低压腔，进而在回压过程中，因硅油阻尼较大，使运行平稳，且无噪音；由于低压腔与油囊储油区是连通的，撞杆21压缩时，由高压腔泄露至低压腔的油液又回归至油囊储油区。

工作过程中，当高、低压腔温度升高，油液膨胀，使油囊81（和油囊弹簧82）向张紧器本体20底部移动，油囊储油区起过压保护；当高低压腔温度下降时，在油囊弹簧82作用下，油囊81向低压腔方向移动，主要作用是对低压腔进行保压。

本实用新型的工作过程如下：

将本实用新型安装在发动机正时系统。拔掉控制杆10，撞杆21在低压腔撞杆卡簧41的作用下，向外移动，同时，单向阀打开，低压腔的油液进入高压腔，始终保持高压腔的油液达到饱和状态。高压腔的容积变大，低压腔的容积变小，总成内部油液总容积无损耗。此时，撞杆21顶住张紧力臂，使正时系统有一个初始预张紧力，张紧力等于撞杆弹簧力。

启动发动机，发电机正时系统松边张紧力度变小，或者发电机正时传动系统在拉力、高温与磨损作用下伸长，撞杆21为弥补这种负差，继续向孔外伸出，使正时系统始终保持一个相对稳定的张紧力，预防出现打滑，跳齿等现象，同时减小正时系统的冲击振动及传动件的振幅。撞杆21在向外移动的同时，低压腔的油液通过单向阀进入高压腔，油囊81在油囊弹簧82作用下向内移动，使低压腔的油液保持压力，实现高速内循环，和高响应频率;

当发动机转速降低，皮带振幅变大，传动皮带松边张紧力度变大，使撞杆总成压缩，此时，空心柱体51内的单向阀机构关闭，在高压腔内形成非常大的阻尼，以减缓皮带的摆动来降低冲击振动、减小皮带的冲击磨损，高压腔内的油液通过撞杆21与空心柱体51的间隙泄漏到低压腔内。

本实用新型张紧器完全不需要在发动机布置油道，无需发动机供油，张紧器本体20封闭内腔自身油液形成的高压腔与低压腔之间的液力流动，推动柱塞工作，节能环保。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动调节高性能液压张紧器，其特征在于：包括主体（4），沿主体（4）的轴向在主体（4）的两侧外壁上还设置有张紧器固定架（1），所述固定架上设置有固定孔，所述固定孔为方形内孔（2）与圆形内孔（3）连接的阶梯结构，且方形内孔（2）大于圆形内孔（3）；所述主体（4）包括呈柱状空心结构并且两端密封的张紧器本体（20）、撞杆（21），所述张紧器本体（20）为微弧氧化后的铝合金一体成型结构，所述撞杆（21）为双辉离子渗金属后的钢合金结构；所述张紧器本体（20）的一端为主要由封头（91）及盖（90）组成的密封盖，另一端则主要由第一油封总成（30）及第二油封总成（31）包裹于撞杆（21）外壁上并将张紧器本体（20）的开口密封，在张紧器本体（20）内形成被分隔为低压腔、高压腔及油囊区的密闭空间；还包括固定底座结构（50）、单向阀，所述固定底座结构（50）设置在低压腔与高压腔之间，所述单向阀设置在高压腔与油囊区之间，且单向阀连通油囊区与高压腔，所述油囊区与低压腔连通；所述撞杆（21）贯穿于高压腔、低压腔及张紧器本体（20）外，并卡接于固定底座结构（50）上；在所述的第一油封总成（30）与第二油封总成（31）靠近固定底座结构（50）侧还设有张紧器卡簧（40)；在所述撞杆（21）位于张紧器本体（20）外侧的部分上还设置有控制撞杆（21）开始工作的控制杆（10），所述控制杆（10）的一端还设置有拉环。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节高性能液压张紧器，其特征在于：所述单向阀包括与油囊区连通的单向阀座（71）以及位于高压腔内的单向阀盖（61），在单向阀座（71）与单向阀盖（61）之间设有能开关油囊区与高压腔连通口的钢球（70）；在所述单向阀与张紧器本体（20）之间还设有包裹于撞杆（21）一侧外壁的空心柱体（51），所述空心柱体（51）为双辉离子渗金属后的钢合金结构，在所述空心柱体（51）外壁还套装有推动固定底座结构（50）移动的柱体弹簧（60），在所述撞杆（21）上还设有与固定底座结构（50）卡接的撞杆卡簧（41)，且撞杆卡簧（41)位于低压腔一侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动调节高性能液压张紧器，其特征在于：所述油囊区内设置有油囊（81），油囊（81）与单向阀之间为与低压腔连通的油囊储油区，而在油囊（81）的另一侧则设置有弹簧座（80）及油囊弹簧（82），油囊弹簧（82）的顶端与张紧器本体（20）底部接触。

4.根据权利要求3所述的一种自动调节高性能液压张紧器，其特征在于：在任一侧的张紧器固定架（1）上的固定孔为三个，且三个固定孔呈品字形排列。

5.根据权利要求1或2所述的一种自动调节高性能液压张紧器，其特征在于：在任一侧的张紧器固定架（1）上的固定孔为三个，且三个固定孔呈品字形排列。