CN205206899U - 滚子式液压挺柱及具有其的航空活塞发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚子式液压挺柱及具有其的航空活塞发动机，该滚子式液压挺柱包括挺杆，挺杆的第一端设有与凸轮轴配合的滚轮，挺杆的内腔设有与其间隙配合的柱塞套，柱塞套与挺杆的内腔之间形成第一滑油腔；柱塞套的内孔设有与其间隙配合的柱塞，柱塞套的内壁与柱塞之间形成第二滑油腔；柱塞套在第一滑油腔与第二滑油腔之间设有用于控制第一滑油腔单向导通至第二滑油腔的单向阀；柱塞在远离第二滑油腔的方向且沿轴向伸出柱塞套，且挺杆的内腔设有与柱塞的伸出端相对的推杆座，推杆座与挺杆间隙配合，且柱塞的伸出端与推杆座之间设有用于提供复位弹力的弹性元件，提高了挺杆与凸轮轴的摩擦副的可靠性，使得液压挺柱能够满足发动机寿命的要求。

Description

滚子式液压挺柱及具有其的航空活塞发动机

技术领域

本实用新型涉及航空活塞发动机领域，特别地，涉及一种滚子式液压挺柱。此外，本实用新型还涉及一种包括上述滚子式液压挺柱的航空活塞发动机。

背景技术

航空活塞发动机在配气机构的设计中，一般采用球面挺杆式的液压挺柱，该液压挺柱由挺杆、套筒阀座、钢球、钢球座、柱塞套、柱塞、柱塞弹簧等组成，发动机工作时，曲轴带动凸轮轴，凸轮轴通过液压挺柱实现进、排气门的开启和关闭。凸轮轴与液压挺柱中的挺杆是发动机中重要的一对摩擦副，其失效后会影响发动机的正常工作。凸轮轴材料采用合金钢，挺杆头部为球面结构，挺杆采用合金铸铁材料，头部经激冷处理，提高表面硬度和抗疲劳能力。但是，由于受合金铸铁热处理工艺水平的限制，挺杆质量不稳定，易出现头部早期剥落现象，不能满足发动机的寿命要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种滚子式液压挺柱及具有其的航空活塞发动机，以解决现有的液压挺柱在工作过程中因铸铁挺杆质量不稳定无法满足发动机寿命要求的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种滚子式液压挺柱，包括挺杆，挺杆的第一端设有用于与凸轮轴接触配合以在凸轮轴的作用下带动挺杆位移的滚轮，挺杆的内腔设有与其间隙配合的柱塞套，柱塞套与挺杆的内腔之间形成第一滑油腔；

柱塞套的内孔设有与其间隙配合的柱塞，柱塞套的内壁与柱塞之间形成第二滑油腔；柱塞套在第一滑油腔与第二滑油腔之间设有用于控制第一滑油腔单向导通至第二滑油腔的单向阀；

柱塞在远离第二滑油腔的方向且沿轴向伸出柱塞套，且挺杆的内腔设有与柱塞的伸出端相对的推杆座，推杆座与挺杆间隙配合，且柱塞的伸出端与推杆座之间设有用于提供复位弹力的弹性元件。

进一步地，滚轮的内孔设有滚针轴承，且滚轮外设有与滚针轴承间隙配合的滚轮轴，滚轮轴与挺杆的第一端固接。

进一步地，滚轮轴与挺杆的第一端过盈配合连接。

进一步地，单向阀包括：

与柱塞套的内孔过盈配合的套筒阀座和钢球座，套筒阀座与钢球座之间设有钢球，套筒阀座上开设的通孔的孔径小于钢球的外径，钢球座的内腔大于钢球的外径，且钢球座上设有连通第二滑油腔的通孔。

进一步地，挺杆的壁体上设有连通第一滑油腔的通孔，用于将导入滑油至第一滑油腔。

进一步地，柱塞的伸出端的外径缩小以形成台阶面，弹性元件套设于柱塞的伸出端的外环且与推杆座抵靠。

根据本实用新型的另一方面，提供一种航空活塞发动机，包括上述的滚子式液压挺柱。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型滚子式液压挺柱及具有其的航空活塞发动机，通过将原有的铸铁挺杆替换为带滚轮的挺杆，使得凸轮轴经滚轮带动挺杆移动，由于滚轮与凸轮轴接触式存在自转，其接触位置总是变化的，从而提高了挺杆与凸轮轴的摩擦副的可靠性，使得液压挺柱能够满足发动机寿命的要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例滚子式液压挺柱的结构示意图。

附图标记说明：

1、滚轮；2、滚针轴承；3、滚轮轴；4、挺杆；5、套筒阀座；6、钢球；

7、钢球座；8、柱塞套；9、柱塞；10、弹性元件；11、推杆座；

A、第一滑油腔；

B、第二滑油腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种滚子式液压挺柱，包括挺杆4，挺杆4的第一端设有用于与凸轮轴接触配合以在凸轮轴的作用下带动挺杆4位移的滚轮1，挺杆4的内腔设有与其间隙配合的柱塞套8，柱塞套8与挺杆4的内腔之间形成第一滑油腔A；

柱塞套8的内孔设有与其间隙配合的柱塞9，柱塞套8的内壁与柱塞9之间形成第二滑油腔B；柱塞套8在第一滑油腔A与第二滑油腔B之间设有用于控制第一滑油腔A单向导通至第二滑油腔B的单向阀；

柱塞9在远离第二滑油腔B的方向且沿轴向伸出柱塞套8，且挺杆4的内腔设有与柱塞9的伸出端相对的推杆座11，推杆座11与挺杆4间隙配合，且柱塞9的伸出端与推杆座11之间设有用于提供复位弹力的弹性元件10。

本实施例滚子式液压挺柱工作过程中，当第一滑油腔A与第二滑油腔B均充满压力润滑油且两边的滑油压力相当时，整个液压挺柱如同一个刚体一起运动，当第一滑油腔A的滑油压力大时，滑油经单向阀进入第二滑油腔B；当第二滑油腔B的滑油压力大时，关闭单向阀。凸轮轴运动过程中与挺杆4经滚轮1形成摩擦副，并经液压挺柱的传动实现气门阀的开启/关闭。本实施例通过将原有的铸铁挺杆替换为带滚轮1的挺杆4，使得凸轮轴经滚轮1带动挺杆4移动，由于滚轮1与凸轮轴接触式存在自转，其接触位置总是变化的，从而提高了挺杆4与凸轮轴的摩擦副的可靠性，使得液压挺柱能够满足发动机寿命的要求。优选地，滚轮1采用钢制成，使得摩擦副的材料由原来的钢和铸铁变为钢和钢，大大增强了传动摩擦的许用应力，提高了可靠性。

优选地，本实施例中，滚轮1的内孔设有滚针轴承2，且滚轮1外设有与滚针轴承2间隙配合的滚轮轴3，滚轮轴3与挺杆4的第一端固接。这样，滚轮1在凸轮轴的带动下经滚针轴承2、滚轮轴3带动挺杆4移动。更优选地，滚轮轴3与挺杆4的第一端过盈配合连接。

优选地，本实施例中，参照图1，用于连通第一滑油腔A与第二滑油腔B的单向阀包括：与柱塞套8的内孔过盈配合的套筒阀座5和钢球座7，套筒阀座5与钢球座7之间设有钢球6，套筒阀座5上开设的通孔的孔径小于钢球6的外径，钢球座7的内腔大于钢球6的外径，且钢球座7上设有连通第二滑油腔B的通孔。本实施例通过钢球6与套筒阀座5及钢球座7的配合实现了将滑油由第一滑油腔A单向导通至第二滑油腔B的功能。

本实施例液压挺柱的工作过程如下：

当发动机的气门阀关闭时，主油道的滑油沿图1中的箭头方向进入挺杆4的内腔，即第一滑油腔A，并推动钢球6，滑油进入第二滑油腔B，柱塞9因此被迫上行直至推杆座11与推杆接触，从而消除了气门间隙，可以消除配气机构中各零件的冲击载荷，同时也能自动消除配气机构中各零件因温度变化引起的热膨胀。

当凸轮由基圆向上升段转动时，滚轮1通过滚针轴承2和滚轮轴3推动挺杆4上升，进一步推动柱塞套8移动，在压缩弹性元件10的同时，使柱塞9与柱塞套8形成的第二滑油腔B的滑油压力迅速增高，单向阀关闭。整个滚子式液压挺柱如同一个刚体整体移动，推动推杆、摇臂，将气门阀打开。

在气门受热膨胀时，柱塞9会因受压反向移动，并将第二滑油腔B的滑油经柱塞9与柱塞套8之间的间隙挤出。因此，仍可保证气门与气门座闭合。

当凸轮从工作段转向基圆时，被压缩的气门弹簧使气门阀关闭，此时，摇臂、推杆推动柱塞9，通过柱塞套8，间接使挺杆4轴向移动，直到凸轮处于基圆，气门阀关闭为止。

优选地，柱塞9的伸出端的外径缩小以形成台阶面，弹性元件10套设于柱塞9的伸出端的外环且与推杆座11抵靠。

根据本实用新型的另一方面，提供一种航空活塞发动机，包括上述实施例的滚子式液压挺柱。本实施例通过采用该滚子式液压挺柱对发动机的气门阀的开启关闭进行控制，由于采用滚轮1与凸轮轴接触替换传统的铸铁挺杆与凸轮轴之间的摩擦副，提高了传动机构的可靠性，能够满足发动机寿命的要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种滚子式液压挺柱，其特征在于，包括挺杆(4)，所述挺杆(4)的第一端设有用于与凸轮轴接触配合以在所述凸轮轴的作用下带动所述挺杆(4)位移的滚轮(1)，所述挺杆(4)的内腔设有与其间隙配合的柱塞套(8)，所述柱塞套(8)与所述挺杆(4)的内腔之间形成第一滑油腔(A)；

所述柱塞套(8)的内孔设有与其间隙配合的柱塞(9)，所述柱塞套(8)的内壁与所述柱塞(9)之间形成第二滑油腔(B)；所述柱塞套(8)在所述第一滑油腔(A)与所述第二滑油腔(B)之间设有用于控制所述第一滑油腔(A)单向导通至所述第二滑油腔(B)的单向阀；

所述柱塞(9)在远离所述第二滑油腔(B)的方向且沿轴向伸出所述柱塞套(8)，且所述挺杆(4)的内腔设有与所述柱塞(9)的伸出端相对的推杆座(11)，所述推杆座(11)与所述挺杆(4)间隙配合，且所述柱塞(9)的伸出端与所述推杆座(11)之间设有用于提供复位弹力的弹性元件(10)。

2.根据权利要求1所述的滚子式液压挺柱，其特征在于，

所述滚轮(1)的内孔设有滚针轴承(2)，且所述滚轮(1)外设有与所述滚针轴承(2)间隙配合的滚轮轴(3)，所述滚轮轴(3)与所述挺杆(4)的第一端固接。

3.根据权利要求2所述的滚子式液压挺柱，其特征在于，

所述滚轮轴(3)与所述挺杆(4)的第一端过盈配合连接。

4.根据权利要求1所述的滚子式液压挺柱，其特征在于，

所述单向阀包括：

与所述柱塞套(8)的内孔过盈配合的套筒阀座(5)和钢球座(7)，所述套筒阀座(5)与所述钢球座(7)之间设有钢球(6)，所述套筒阀座(5)上开设的通孔的孔径小于所述钢球(6)的外径，所述钢球座(7)的内腔大于所述钢球(6)的外径，且所述钢球座(7)上设有连通所述第二滑油腔(B)的通孔。

5.根据权利要求1所述的滚子式液压挺柱，其特征在于，

所述挺杆(4)的壁体上设有连通所述第一滑油腔(A)的通孔，用于将导入滑油至所述第一滑油腔(A)。

6.根据权利要求1所述的滚子式液压挺柱，其特征在于，

所述柱塞(9)的伸出端的外径缩小以形成台阶面，所述弹性元件(10)套设于所述柱塞(9)的伸出端的外环且所述与所述推杆座(11)抵靠。

7.一种航空活塞发动机，其特征在于，包括如权利要求1至6任一所述的滚子式液压挺柱。