CN211500746U - 一种液压控制的发动机制动执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压控制的发动机制动执行机构，包括摇臂体，所述摇臂体上设置有控制单元和执行单元，所述控制单元的轴线垂直于摇臂体转动方向，执行单元包括执行活塞调节螺杆、执行活塞和执行活塞限位导套，执行活塞包括执行活塞上体和执行活塞下体，所述执行活塞调节螺杆的头部朝向下方，所述执行活塞限位导套的滑动连接在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞限位导套与执行活塞调节螺杆的头部之间设置有执行活塞弹簧，所述执行活塞上体套在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞下体由下方与执行活塞上体固定，执行活塞的顶部连通执行活塞高压油道，能够在制动时控制排气门的升程，同时在非制动时，完全不影响排气门升程的执行机构。

Description

一种液压控制的发动机制动执行机构

技术领域

本实用新型属于汽车发动机的气门驱动领域，更具体的说涉及一种液压控制的发动机制动执行机构。

背景技术

随着物流业的高速发展，运输重卡的效率要求越来越高。卡车速度上去了，安全性要求就更高了。传统不装配发动机缸内制动的话，汽车的制动踏板需要被更加频繁的使用，往往事故发生都是由于制动踏板失灵。为了提高载货汽车的安全性，可以给整车增加辅助制动来降低制动踏板的使用频率，从而确保在关键时刻，制动踏板都是处在最近使用状态。辅助制动器包括液力缓速器，电涡流缓速器和发动机缸内制动。其中前两种成本过高，使用工况也有限制。未能得到广泛的应用。然而发动机制动由于集成在发动机里面和发动机同寿命，因此从成本，质量，功能的角度来说都是最适合的辅助制动方式。

所谓的发动机缸内制动就是利用车辆来倒拖发动机，将汽车的高速动动转换为发动机的压缩空气能量，随着发动机的排气热能消耗掉。因此要实现发动机缸内制动的最大化，我们需要在发动机进气结束将排气门打开，形成废气倒灌来增加进气量，同时在压缩的上止点附近将压缩空气排出。要实现排气门在固定时刻的开启，就需要有一套执行机构来实现这一功能。

现有缸内制动的执行机构主要分为机械式气门驱动和液压式气门驱动。其中机械式气门驱动，整个结构都是刚性传递力，系统的冲击力较大。而液压式气门驱动，由于液压油的可压缩性，因此系统可以吸收一定的冲击，从而降低系统冲击，提高可靠性。

如申请号为200820072612.1的中国专利公开了一种发动机制动执行单元，其特征在于：它是由排气摇臂控制阀弹簧座、排气摇臂控制阀弹簧、排气摇臂控制阀柱塞、单向阀总成、排气摇臂制动柱塞弹簧、排气摇臂制动柱塞、以及两个孔用弹性档圈组成，摇臂内部分上下两个腔，摇臂上腔先安装排气摇臂控制阀柱塞，然后安装排气摇臂控制阀弹簧，在弹簧上部安装排气摇臂控制阀弹簧座，最后用孔用弹性档圈固定在摇臂上腔内；摇臂下腔先安装单向阀总成，它是过盈安装在摇臂下腔顶部，然后安装排气摇臂制动柱塞弹簧，然后安装排气摇臂制动柱塞，最后用孔用弹性档圈固定在下腔内。上述专利可以在制动时将排气摇臂制动柱塞向下挤压一定距离，并使其不能滑动，当凸轮轴的制动升程顶起挺柱时就可以同时打开2个气门，实现发动机制动；在非制动时排气摇臂制动柱塞能够上下滑动，这个滑动量可以抵消凸轮轴制动升程所产生的气门升程，即凸轮轴无法在制动升程打开气门。

但是由于控制阀柱塞和制动柱塞的运动轴线的方向是一致的，摇臂是不断往复的摆动，控制阀柱塞容易受到摇臂运动惯性力的影响，使其所需的控制位置不稳定，影响可靠性及制动功率；此外制动柱塞的初始位置无法根据需要调整；制动柱塞在制动开启时伸出量只能由弹性挡圈的位置来控制，控制精度很难提高，这两个因素影响了制动气门升程的，从而也就影响了制动功率的提高和一致性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够在制动时控制排气门的升程，同时在非制动时，完全不影响排气门升程的执行机构。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种液压制动的发动机制动执行机构，包括摇臂体，所述摇臂体上设置有控制单元和执行单元，

所述控制单元包括单向阀总成和控制活塞总成，

单向阀总成，其包括单向阀体和单向阀密封座，单向阀密封座和单向阀体固定连接，单向阀密封座上开设有通孔，在单向阀体内设置有单向阀，单向阀背向单向阀密封座一侧设置有单向阀弹簧，单向阀抵在单向阀密封座的通孔上，所述单向阀体上开设有流油孔，摇臂体上开设有连通流油孔的执行活塞高压油道；

控制活塞总成，其包括控制活塞和控制活塞推杆，控制活塞推杆和控制活塞固定连接，控制活塞推杆伸入单向阀密封座的通孔内，控制活塞背向控制活塞推杆一侧设置有控制活塞内弹簧，所述控制活塞与单向阀密封座之间留有注油空间，摇臂体上开设有连通注油空间的制动进油孔；

所述单向阀总成和控制活塞总成同轴线，且轴线垂直于摇臂体转动方向；

执行单元，其包括执行活塞调节螺杆、执行活塞和执行活塞限位导套，执行活塞包括执行活塞上体和执行活塞下体，所述执行活塞调节螺杆的头部朝向下方，所述执行活塞限位导套的内侧滑动连接在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞限位导套与执行活塞调节螺杆的头部之间设置有执行活塞弹簧，所述执行活塞上体由上向下套在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞下体由下方与执行活塞上体固定，执行活塞弹簧将执行活塞限位导套的顶部抵在执行活塞上体上，执行活塞的顶部连通执行活塞高压油道。

进一步的所述执行活塞调节螺杆与摇臂体螺纹连接。

进一步的所述执行活塞调节螺杆的顶端伸出摇臂体，执行活塞调节螺杆的顶端连接有执行活塞调节螺母。

进一步的所述摇臂体对应控制活塞处设置有一级空腔和二级空腔，二级空腔的直径大于一级空腔的直径，所述控制活塞位于一级空腔内，控制活塞内弹簧由二级空腔延伸至一级空腔内，所述二级空腔内设置有控制活塞外弹簧，控制活塞外弹簧的内圈直径小于一级空腔的直径，控制活塞外弹簧的外圈直径大于一级空腔的直径。

进一步的所述二级空腔与外部连通。

进一步的所述注油空间由单向阀密封座上开设凹槽而成，凹槽位于单向阀密封座朝向控制活塞一面上，所述凹槽连通通孔和制动进油孔。

进一步的所述单向阀体与单向阀密封座螺纹连接固定，所述单向阀密封座与摇臂体螺纹连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够在制动时，使执行活塞向下移动至固定位置并无法滑动，限制排气门的升程；在非制动时，执行单元处的液压油回流，执行单元泄压，执行活塞弹簧将限位导套和执行活塞顶起，执行活塞处于最高位，不会影响排气门的升程，同时摇臂的往复摆动不会对控制单元造成影响；其中执行单元处的执行活塞调节螺杆能够调整执行活塞的初始位置，执行活塞限位导套与执行活塞调节螺杆头部的间隙可以精确控制执行活塞的伸出量，从而可以在制动时获得排气门的最佳制动升程，并得到最佳制动功率。

附图说明

图1为制动关闭时控制活塞及单向阀所处位置剖面图；

图2为制动开启时控制活塞及单向阀所处位置剖面图；

图3为单向阀总成剖面结构图；

图4为单向阀总成立体结构图；

图5为执行活塞处于初始位置的剖面图(制动油未进入执行单元)；

图6为正功状态执行活塞处于压缩位置的剖面图；

图7为制动状态执行活塞推动气门开启的剖面图；

图8为液压制动的发动机制动执行机构的结构示意图；

图9为该制动执行机构在专用制动摇臂应用上的侧视图；

图10为该制动执行机构在专用制动摇臂应用上的俯视图；

图11为该制动执行机构在制动集成排气摇臂应用上的侧视图；

图12为该制动执行机构在制动集成排气摇臂应用上的俯视图。

附图标记：1、摇臂体；2、单向阀总成；3、控制单元；4、单向阀弹簧；5、单向阀；6、单向阀体油腔；7、执行活塞高压油道；8、执行单元；9、单向阀体；10、单向阀密封座；11、控制活塞推杆；12、制动进油孔；13、控制活塞；14、控制活塞外弹簧；15、控制阀活塞内弹簧；16、泄气口；17、控制活塞垫片；18、控制活塞弹性挡圈；19、执行活塞高压油腔；20、执行活塞调节螺杆；21、执行活塞调节螺母；22、执行活塞上体；23、执行活塞弹簧；24、执行活塞限位导套；25、执行活塞下体；26、排气门；27、排气门滑销；29、排气摇臂象足总成；30、摇臂轴安装螺栓；31、制动摇臂偏压片状弹簧；32、定位销；33、执行活塞；34、制动凸轮；35、制动摇臂总成；36、摇臂轴总成；37、排气摇臂总成；39、排气凸轮；40、进气摇臂总成；41、通孔；42、凹槽；43、流油孔。

具体实施方式

参照图1至图12对本实用新型液压制动的发动机制动执行机构的实施例做进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种液压制动的发动机制动执行机构，包括摇臂体1，所述摇臂体1上设置有控制单元3和执行单元8，

所述控制单元3包括单向阀总成2和控制活塞13总成，

单向阀总成2，其包括单向阀体9和单向阀密封座10，单向阀密封座10和单向阀体9固定连接，单向阀密封座10上开设有通孔41，在单向阀体9内设置有单向阀5，单向阀5背向单向阀密封座10一侧设置有单向阀弹簧4，单向阀5抵在单向阀密封座10的通孔41上，所述单向阀体9上开设有流油孔43，摇臂体1上开设有连通流油孔43的执行活塞高压油道7；

控制活塞13总成，其包括控制活塞13和控制活塞推杆11，控制活塞推杆11和控制活塞13固定连接，控制活塞推杆11伸入单向阀密封座10的通孔41内，控制活塞13背向控制活塞推杆11一侧设置有控制活塞内弹簧15，所述控制活塞13与单向阀密封座10之间留有注油空间，摇臂体1上开设有连通注油空间的制动进油孔12；

所述单向阀总成2和控制活塞13总成同轴线，且轴线垂直于摇臂体1转动方向；如图10和图12所示，也就是单向阀总成2和控制活塞13总成的轴线平行于摇臂轴。

执行单元8，其包括执行活塞调节螺杆20、执行活塞33和执行活塞限位导套24，执行活塞33包括执行活塞上体22和执行活塞下体25，所述执行活塞调节螺杆20的头部朝向下方，所述执行活塞限位导套24的内侧滑动连接在执行活塞调节螺杆20上，所述执行活塞限位导套24与执行活塞调节螺杆20的头部之间设置有执行活塞弹簧23，所述执行活塞上体22由上向下套在执行活塞调节螺杆20上，所述执行活塞下体25由下方与执行活塞上体22固定，执行活塞弹簧23将执行活塞限位导套24的顶部抵在执行活塞上体22上，执行活塞33的顶部连通执行活塞高压油道7。

本实施例中执行活塞下体25与执行活塞上体22过盈配合相互固定。

如图2所示，在单向阀体9内具有单向阀体油腔6，单向阀5位于单向阀体油腔6内，流油孔43连通单向阀体油腔6和执行活塞高压油道7；如图3和图4所示，优选的在单向阀5的外壁上开设有环槽，环槽连通流油孔43和执行活塞高压油道7，在安装时无需使流油孔43与执行活塞高压油道7对齐。

在图1和图2所示状态，单向阀总成2位于上方，控制活塞13总成位于下方，单向阀总成2与摇臂体1固定连接，控制活塞13与摇臂体1密封滑动连接，控制活塞推杆11与控制活塞13过盈连接。

如图5、6和7所示，本实施例中的执行单元8中执行活塞33与摇臂体1密封滑动连接，在执行活塞上体22与摇臂体1之间形成执行活塞高压油腔19，执行活塞高压油腔19与执行活塞高压油道7连通。

具体工作原理如下：

制动开启时：如图2所示，制动油从制动进油孔12进入注油空间，控制活塞13在制动油压力的作用下携带控制活塞推杆11向下移动，使控制活塞推杆11与单向阀5分离，随着制动油逐渐进入，制动油将推开单向阀5由通孔41进入单向阀体油腔6内，经过流油孔43和环槽进入执行活塞高压油道7内，通过执行活塞高压油道7进入执行单元8处；如7所示，在执行单元8处制动油充满执行活塞高压油腔19，制动油压作用在执行活塞上体22上，由此产生的液压推力，通过执行活塞限位导套24克服执行活塞弹簧23的弹力将执行活塞33整体向下推动设定的高度，执行活塞限位导套24的下端抵触在执行活塞33螺杆的头部上即执行活塞33伸出最大距离。

如图7所示，当摇臂体1往排气门26方向转动时，执行活塞33推排气门滑销27和排气门26，由于排气门26弹簧力的作用，执行活塞33会反向压缩执行活塞高压油腔19内的制动油，从而形成高压油，高压油通过执行活塞高压油道7进入单向阀5形成的单向阀体油腔6，并将单向阀5压在单向阀密封座10上，从而形成密封的高压油腔，从而使执行活塞33无法继续滑动，便可以使排气门26打开。

制动关闭时，没有制动油从制动进油孔12出来，控制活塞13在控制活塞内弹簧15的作用下通过控制活塞推杆11将单向阀5推离单向阀密封座10，如图1所示状态，在执行活塞弹簧23的作用下，执行活塞33和执行活塞限位导套24向上移动，使执行活塞高压油腔19内的制动油通过单向阀5与单向阀密封座10分离而形成的间隙进入制动进油孔12，将制动油泄回进油道，执行活塞高压油腔19内无法形成高压油腔，使得执行活塞33处于最高点，如图5和6所示状态，在摇臂体1往排气门26方向转动时，排气门26不会被打开。

本实施例优选的所述执行活塞调节螺杆20与摇臂体1螺纹连接，优选的所述执行活塞调节螺杆20的顶端伸出摇臂体1，执行活塞调节螺杆20的顶端连接有执行活塞调节螺母21。

在执行活塞调节螺杆20的顶端具有操作孔，此操作孔可为多棱柱孔状，以方便利用工具转动执行活塞调节螺杆20。

根据排气门26需要被打开的开度，也就是控制排气门26的升程，排气门26的制动升程由制动初始时执行活塞33的最低位置和在制动时执行活塞33的伸出量确定；在制动试验中通过调整执行活塞调节螺母21和执行活塞调节螺杆20即可设定执行活塞33的最低位置；如使执行活塞调节螺杆20向下移动一定距离或使执行活塞调节螺杆20向上移动一定距离来获得最佳的执行活塞33最低位置，即最佳制动功率时的排气门26制动升程。

本实施例优选的所述摇臂体1对应控制活塞13处设置有一级空腔和二级空腔，二级空腔的直径大于一级空腔的直径，所述控制活塞13位于一级空腔内，控制活塞内弹簧15由二级空腔延伸至一级空腔内，所述二级空腔内设置有控制活塞外弹簧14，控制活塞外弹簧14的内圈直径小于一级空腔的直径，控制活塞外弹簧14的外圈直径大于一级空腔的直径。

如图1和图2所示，一级空腔较二级空腔更靠近单向阀总成2，一级空腔位于二级空腔的上方，二级空腔与外界连通，二级空腔的内壁上设置有控制活塞弹性挡圈18，在控制活塞弹性挡圈18上方具有控制活塞垫片17，控制活塞垫片17上开设有泄气口16使二级空腔与外界连通，控制活塞内弹簧15和控制活塞外弹簧14均抵触在控制活塞垫片17上。

在制动关闭时，注油空间内无高压油，在制动活塞内弹簧的作用下使制动活塞和制动活塞推杆向上移动，此时制动活塞外弹簧的顶端抵触在二级空腔的顶部；在制动开启时，制动油充入注油空间形成高压油，制动活塞克服制动活塞内弹簧弹力向下滑动，在到达二级空腔时，制动活塞的底端将接触制动活塞外弹簧，制动活塞外弹簧则可以用于缓冲进油时的压力波。

本实施例优选的所述注油空间由单向阀密封座10上开设凹槽42而成，凹槽42位于单向阀密封座10朝向控制活塞13一面上，所述凹槽42连通通孔41和制动进油孔12。

如图3和4所示，在单向阀密封座10朝向控制活塞13的一面上设置有两条凹槽42，两条凹槽42径向贯穿单向阀密封座10，至少有一条凹槽42的端部连通制动进油孔12，当然凹槽42还可以设置更多条，或设置为其他形状，如图1所示，在控制活塞13到达高点时，控制阀被顶开，制动油通过通孔41和凹槽42流回至制动进油孔12。

本实施例优选的所述单向阀体9与单向阀密封座10螺纹连接固定，所述单向阀密封座10与摇臂体1螺纹连接固定。

如图9和10所示，一种液压制动的发动机制动执行机构的应用方法，所述的摇臂体1为独立制动摇臂总成35，制动摇臂总成35与排气摇臂总成37并排布置，并连接在同一排气摇臂象足总成29上。

制动摇臂偏压片状弹簧31将制动摇臂偏压在制动凸轮34上，使其与制动凸轮34处于常接触状态，制动凸轮34上制动升程通过制动摇臂传递给执行单元8。

在制动摇臂安装好后，通过执行活塞调节螺杆20和执行活塞调节螺母21来设定执行活塞33提与排气门滑销27之间的间隙。

当制动开启时，执行机构起作用，执行活塞高压油腔19形成高压腔，执行活塞33推动排气门26开启；当制动关闭时，执行机构不起作用，执行活塞高压油腔19内的制动油从制动进油孔12泄回进油道，执行活塞33复位至高点。

其中制动摇臂偏压片状弹簧31通过摇臂轴安装螺栓30固定在摇臂轴总成36上，制动摇臂偏压片状弹簧31通过制动摇臂上面的定位销32使其不会脱离制动摇臂，从而确保制动摇臂与制动凸轮34处于常接触状态。

如图11和12所示，一种液压制动的发动机制动执行机构的应用方法，所述的摇臂体1为排气摇臂总成37，控制单元3和执行单元8集成于排气摇臂总成37内。

在图12中排气摇臂总成37旁为进气摇臂总成40。

在此时排气摇臂总成37即为摇臂体1，其中排气凸轮39上的制动升程通过排气摇臂总成37传递给执行机构。当制动开启时，执行机构起作用，执行活塞高压油腔19形成高压腔，执行活塞33推动排气门26开启；当制动关闭时，执行机构不起作用，执行活塞高压油腔19内的制动油从制动进油孔12泄回进油道，执行活塞33复位至高点。

本实用新型的执行机构易于在各类型发动机上布置，液压式驱动机构占用空间小。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种液压制动的发动机制动执行机构，包括摇臂体，其特征在于，所述摇臂体上设置有控制单元和执行单元，

所述控制单元包括单向阀总成和控制活塞总成，

单向阀总成，其包括单向阀体和单向阀密封座，单向阀密封座和单向阀体固定连接，单向阀密封座上开设有通孔，在单向阀体内设置有单向阀，单向阀背向单向阀密封座一侧设置有单向阀弹簧，单向阀抵在单向阀密封座的通孔上，所述单向阀体上开设有流油孔，摇臂体上开设有连通流油孔的执行活塞高压油道；

控制活塞总成，其包括控制活塞和控制活塞推杆，控制活塞推杆和控制活塞固定连接，控制活塞推杆伸入单向阀密封座的通孔内，控制活塞背向控制活塞推杆一侧设置有控制活塞内弹簧，所述控制活塞与单向阀密封座之间留有注油空间，摇臂体上开设有连通注油空间的制动进油孔；

所述单向阀总成和控制活塞总成同轴线，且轴线垂直于摇臂体转动方向；

执行单元，其包括执行活塞调节螺杆、执行活塞和执行活塞限位导套，执行活塞包括执行活塞上体和执行活塞下体，所述执行活塞调节螺杆的头部朝向下方，所述执行活塞限位导套的内侧滑动连接在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞限位导套与执行活塞调节螺杆的头部之间设置有执行活塞弹簧，所述执行活塞上体由上向下套在执行活塞调节螺杆上，所述执行活塞下体由下方与执行活塞上体固定，执行活塞弹簧将执行活塞限位导套的顶部抵在执行活塞上体上，执行活塞的顶部连通执行活塞高压油道。

2.根据权利要求1所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述执行活塞调节螺杆与摇臂体螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述执行活塞调节螺杆的顶端伸出摇臂体，执行活塞调节螺杆的顶端连接有执行活塞调节螺母。

4.根据权利要求1所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述摇臂体对应控制活塞处设置有一级空腔和二级空腔，二级空腔的直径大于一级空腔的直径，所述控制活塞位于一级空腔内，控制活塞内弹簧由二级空腔延伸至一级空腔内，所述二级空腔内设置有控制活塞外弹簧，控制活塞外弹簧的内圈直径小于一级空腔的直径，控制活塞外弹簧的外圈直径大于一级空腔的直径。

5.根据权利要求4所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述二级空腔与外部连通。

6.根据权利要求1所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述注油空间由单向阀密封座上开设凹槽而成，凹槽位于单向阀密封座朝向控制活塞一面上，所述凹槽连通通孔和制动进油孔。

7.根据权利要求6所述的液压制动的发动机制动执行机构，其特征在于：所述单向阀体与单向阀密封座螺纹连接固定，所述单向阀密封座与摇臂体螺纹连接固定。

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