一种带有落座缓冲结构的执行器及液压全可变气门机构的制作方法

专利2023-04-08  17



1.本实用新型涉及发动机技术领域,尤其是一种带有落座缓冲结构的执行器及液压全可变气门机构。


背景技术:

2.与传统的固定相位、固定气门升程的配气技术相比,可变配气技术的应用能够降低内燃机的燃油消耗并有效控制尾气排放,可变气门机构根据其技术路线大致可分为以下几种:机电式、电液式、气动式、电磁式。
3.发明人发现,现有的液压全可变气门机构的执行器气门落座速度不易控制,如图1-图3所示,在活塞套2上加工有活塞套侧壁油孔8和落座缓冲槽9,活塞套2上的孔、槽与端面之间保持直角边,液压活塞1外圆面与端面之间也保持直角边,液压活塞1向上落座的过程中,先逐渐关闭活塞套侧壁油孔8,液压活塞1在节流的作用下落座速度下降,进而关闭落座缓冲槽9,液压油向外排出的流通面积进一步减少,使液压活塞1的落座速度进一步降低,达到缓慢落座冲击力降低的目的。为了达到更好的落座效果,通常将落座缓冲槽9设计成不规则的形状,这无疑增加了加工的难度;而且活塞套2在拧紧后,会产生孔口变形,严重者会导致活塞套2拧紧后液压活塞1卡死。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种带有落座缓冲结构的执行器,在液压活塞的顶端设置缓冲锥面,利用缓冲锥面与活塞套上的侧壁油孔配合控制气门运动末段的速度以减少气门对发动机的冲击(即落座缓冲),取消了落座缓冲槽的设置,解决了现有执行器活塞套加工难度大、液压活塞易卡死的问题。
5.为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
6.第一方面,本实用新型的实施例提供了一种带有落座缓冲结构的执行器,包括设置在可变气门壳体的安装孔内的液压活塞、活塞套、单向阀和间隙补偿机构,所述单向阀固定设置在活塞套的顶部并与可变气门壳体上的液压油路连接,所述液压活塞滑动设置在活塞套内,液压活塞的底端通过间隙补偿机构与气门固定连接,所述活塞套的侧壁上沿其环向间隔设有若干侧壁油孔,所述侧壁油孔靠近于单向阀,所述液压活塞的顶端为缓冲锥面。
7.作为进一步的实现方式,所述活塞套为圆筒结构。
8.作为进一步的实现方式,所述活塞套竖向设置,侧壁油孔靠近于活塞套的顶端。
9.作为进一步的实现方式,所述缓冲锥面的顶端为平面。
10.作为进一步的实现方式,所述缓冲锥面的侧壁与液压活塞的轴线之间呈锐角。
11.作为进一步的实现方式,所述锐角的取值范围为5
°‑
30
°

12.作为进一步的实现方式,所述缓冲锥面的高度不超过侧壁油孔到活塞套顶端的最小高度。
13.作为进一步的实现方式,所述间隙补偿机构与可变气门壳体上的液压油路连通。
14.作为进一步的实现方式,所述单向阀、间隙补偿机构不共用一个液压油路。
15.第二方面,本实用新型的实施例提供了一种液压全可变气门机构,利用了第一方面所述的一种带有落座缓冲结构的执行器。
16.上述本实用新型的有益效果如下:
17.1)本实用新型在液压活塞的顶端设置缓冲锥面,活塞套内的液压油在液压活塞的挤压下沿着缓冲锥面进入侧壁油孔内,通过侧壁油孔向外排出,当液压活塞顶端与侧壁油孔的顶端平齐时,液压油仍可在缓冲锥面的作用下进入侧壁油孔内,无需再设置落座缓冲槽结构辅助侧壁油孔的工作,大大降低了活塞套的加工难度。
18.2)本实用新型液压活塞的顶端为缓冲锥面,对于活塞套拧紧后产生的孔口变形不敏感,有效避免了液压活塞的卡死问题。
19.3)本实用新型缓冲锥面的高度不超过侧壁油孔到活塞套顶端的最小高度,能够有效防止液压活塞上升到位后液压油还继续从侧壁油孔向外流出。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的说明书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。
21.图1是背景技术中所述的传统执行器的落座缓冲结构的示意图;
22.图2是背景技术中所述的传统执行器的落座缓冲槽的结构示意图;
23.图3是背景技术中所述的传统执行器落座缓冲的油流向示意图;
24.图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种带有落座缓冲结构的执行器的整体结构示意图;
25.图5是本实用新型根据一个或多个实施方式的落座缓冲结构示意图;
26.图6是本实用新型根据一个或多个实施方式的活塞套侧壁油孔的结构示意图;
27.图7是本实用新型根据一个或多个实施方式的液压活塞端部的结构示意图;
28.图8是本实用新型根据一个或多个实施方式的执行器落座缓冲的油流向示意图;
29.图中:为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸,示意图仅作示意使用;
30.其中,1、液压活塞;2、活塞套;3、单向阀;4、可变气门壳体;5、间隙补偿机构;6、气门;7、缓冲锥面;8、侧壁油孔;9、落座缓冲槽;10、液压油路。
具体实施方式
31.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明,本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.正如背景技术所介绍的,现有液压全可变气门机构的执行器中落座缓冲槽加工难度大、活塞套拧紧后,会产生孔口变形,严重者会导致活塞套拧紧后液压活塞卡死的问题,为解决上述问题,本实用新型提供了一种带有落座缓冲结构的执行器及液压全可变气门机构。
33.实施例1
34.本实用新型的一种典型的实施方式中,如图4-图8所示,提出了一种带有落座缓冲结构的执行器,包括,液压活塞1、活塞套2、单向阀3、可变气门壳体4、间隙补偿机构5以及气门6,其中,液压活塞1、活塞套2、单向阀3、间隙补偿机构5均安装在可变气门壳体4的安装孔内。
35.液压活塞1滑动设置在活塞套2内,液压活塞1可在液压油的作用下在活塞套2内做往复运动,单向阀3固定设置在活塞套2的顶部并与可变气门壳体4上的液压油路10连接,从液压油路10输送来的液压油可经过单向阀3进入活塞套2,而当液压活塞1上升过程中液压油不会通过单向阀3进入液压油路10内。
36.间隙补偿机构5同样与可变气门壳体4上的液压油路10连通,间隙补偿机构5与单向阀3不共用一个液压油路10。
37.液压活塞1的底端通过间隙补偿机构5与气门6固定连接,当液压活塞1在液压油的作用下在活塞套2内做往复运动时,可带动气门6上下移动进而实现气门6的开启或关闭。
38.可以理解的是,间隙补偿机构5和气门6均为现有结构,具体的结构形式这里不再过多的赘述。
39.如图5-图6所示,活塞套2为圆筒状结构且竖向设置,活塞套2的侧壁上沿其环向间隔设有若干侧壁油孔8,侧壁油孔8靠近于活塞套2的顶端,主要用于液压活塞1上升落座过程中液压油的向外排放,以对液压活塞1进行缓冲。
40.如图7所示,液压活塞1的顶端为缓冲锥面7,缓冲锥面7的顶端为平面结构,缓冲锥面7的侧壁与液压活塞1的轴线之间呈锐角,锐角的取值范围为5
°‑
30
°

41.其中,缓冲锥面7的高度不超过侧壁油孔8到活塞套2顶端的最小高度,以防止液压活塞1上升到位后液压油还继续从侧壁油孔8向外流出。
42.可以理解的是,侧壁油孔8到活塞套2顶端的最小高度根据实际设计要求进行确定,具体的这里不做过多的限制。
43.缓冲锥面7与侧壁油孔8配合能起到落座缓冲目的的原因是:在液压活塞1向上运动带动气门6落座的过程中,缓冲锥面7与侧壁油孔8所形成的活塞腔内外的流通面积不断减少,在节流的作用下,气门6落座速度被动下降,起到了落座缓冲的目的。
44.由于液压活塞1的顶端为缓冲锥面7,对于活塞套2拧紧后产生的孔口变形不敏感,有效避免了液压活塞1的卡死问题。
45.如图8所示,在液压活塞1上升的过程中,活塞套2内的液压油在液压活塞1的挤压下沿着缓冲锥面7进入侧壁油孔8内,通过侧壁油孔8向外排出,当液压活塞1顶端与侧壁油孔8的顶端平齐时,液压油仍可在缓冲锥面7的作用下进入侧壁油孔8内,无需再设置落座缓冲槽9结构辅助侧壁油孔8的工作,大大降低了加工难度。
46.实施例2
47.本实用新型的另一种典型的实施方式中,提出了一种液压全可变气门机构,利用了实施例1中所述的一种电邮落座缓冲结构的执行器。
48.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。

技术特征:
1.一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,包括设置在可变气门壳体的安装孔内的液压活塞、活塞套、单向阀和间隙补偿机构,所述单向阀固定设置在活塞套的顶部并与可变气门壳体上的液压油路连接,所述液压活塞滑动设置在活塞套内,液压活塞的底端通过间隙补偿机构与气门固定连接,所述活塞套的侧壁上沿其环向间隔设有若干侧壁油孔,所述侧壁油孔靠近于单向阀,所述液压活塞的顶端为缓冲锥面。2.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述活塞套为圆筒结构。3.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述活塞套竖向设置,侧壁油孔靠近于活塞套的顶端。4.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述缓冲锥面的顶端为平面。5.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述缓冲锥面的侧壁与液压活塞的轴线之间呈锐角。6.根据权利要求5所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述锐角的取值范围为5
°‑
30
°
。7.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述缓冲锥面的高度不超过侧壁油孔到活塞套顶端的最小高度。8.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述间隙补偿机构与可变气门壳体上的液压油路连通。9.根据权利要求1所述的一种带有落座缓冲结构的执行器,其特征在于,所述单向阀、间隙补偿机构不共用一个液压油路。10.一种液压全可变气门机构,其特征在于,利用了如权利要求1-9中任一项所述的一种带有落座缓冲结构的执行器。

技术总结
本实用新型公开了一种带有落座缓冲结构的执行器及液压全可变气门机构,涉及发动机技术领域,解决了现有执行器活塞套加工难度大、液压活塞易卡死的问题,降低了加工难度,保证了落座缓冲效果,具体方案如下:包括设置在可变气门壳体的安装孔内的液压活塞、活塞套、单向阀和间隙补偿机构,所述单向阀固定设置在活塞套的顶部并与可变气门壳体上的液压油路连接,所述液压活塞滑动设置在活塞套内,液压活塞的底端通过间隙补偿机构与气门固定连接,所述活塞套的侧壁上沿其环向间隔设有若干侧壁油孔,所述侧壁油孔靠近于单向阀,所述液压活塞的顶端为缓冲锥面。塞的顶端为缓冲锥面。塞的顶端为缓冲锥面。


技术研发人员:王兆宇 李小霞 郑建松 李光明
受保护的技术使用者:龙口中宇热管理系统科技有限公司
技术研发日:2022.08.11
技术公布日:2022/12/1
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