CN102011620A - 动缸直控阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动缸直控阀，包括活塞、滑动气缸、机体、环形配气通道体、环形配合体和静止阀体，滑动气缸和机体滑动配合，在滑动气缸下端设下行直控结构，环形配合体的外圆与滑动气缸的上端固连，环形配合体的内圆与静止阀体相配合，静止阀体与机体固连，环形配气通道体与静止阀体固连，环形配气通道体与滑动气缸密封滑动连接；当活塞下行至下止点附近时活塞作用下行直控结构迫使滑动气缸下行，当活塞上行至上止点附近时活塞作用环形配合体迫使滑动气缸上行，从而使环形配合体与静止阀体打开和关闭实现环形配气通道体与滑动气缸的连通和隔离。本发明简化了活塞气缸机构的配气***，提高了活塞气缸机构的配气效率。

Description

动缸直控阀

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种动缸直控阀。

背景技术

发动机的传统配气方式基本上有两类，一类是凸轮式控制方式，另一类是气缸侧壁开口的配气方式。前者机构复杂，后者由于润滑油外泄造成污染。如果能够找到另一种配气方式或对气缸导入工质或原工质的方式，将使发动机结构变得简单。特别是针对以高压工质对气缸进行充入式的发动机，则更是需要一种新的导入方式。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种动缸直控阀，包括活塞、滑动气缸、机体、环形配气通道体、环形配合体和静止阀体，所述活塞设置在所述滑动气缸内，所述滑动气缸和所述机体滑动配合，在所述滑动气缸下端设下行直控结构，所述环形配合体的外圆与所述滑动气缸的上端固连，所述环形配合体的内圆与所述静止阀体相配合，所述静止阀体与所述机体固连，所述环形配气通道体与所述静止阀体固连，所述环形配气通道体与所述滑动气缸密封滑动连接，所述环形配气通道体与配气管连通；当所述活塞下行至下止点附近时所述活塞作用所述下行直控结构迫使所述滑动气缸下行，当所述活塞上行至上止点附近时所述活塞作用所述环形配合体迫使所述滑动气缸上行，从而使所述环形配合体与所述静止阀体打开和关闭实现所述环形配气通道体与所述滑动气缸的连通和隔离。

所述环形配合体的内圆与所述静止阀体的相配合关系设为当所述滑动气缸下行时打开当所述滑动气缸上行时关闭。

所述环形配合体的内圆与所述静止阀体的相配合关系设为当所述滑动气缸下行时关闭当所述滑动气缸上行时打开。

在所述滑动气缸和所述机体之间设以所述滑动气缸下行为弹性力方向的下行弹性体。

在所述滑动气缸和所述机体之间设以所述滑动气缸上行为弹性力方向的上行弹性体。

在所述环形配气通道体与所述滑动气缸之间设密封环。

在所述环形配合体与所述活塞的接触面上设上行抗撞击结构体。

在所述下行直控结构与所述活塞的接触面上设下行抗撞击结构体。

在所述静止阀体上设配气座口，在所述配气座口处设气门。

在所述静止阀体上设配气座口，在所述配气座口处设气门，所述配气座口与进气道连通，所述配气管与排气道连通，或所述配气座口与排气道连通，所述配气管与进气道连通。

本发明的原理是将活塞气缸机构中的气缸设为与机体滑动配合的滑动气缸，利用所述活塞直接或间接控制所述滑动气缸运动实现对流入流出所述滑动气缸的流体的正时控制满足所述活塞气缸机构正常工作的要求。

本发明所谓的正时关系是指为满足活塞气缸机构正常工作需要按活塞气缸机构循环逻辑关系打开或关闭所述通道的时间关系。

本发明所公开的动缸直控阀可以用作原工质(所谓的原工质是指进入气缸的氧化剂、还原剂或膨胀剂，以及其各种相变物，也就是即将发生燃烧反应前的工质，所谓相变物是指处于不同状态的原工质，即气态、液态或固态；所谓膨胀剂是指不参与燃烧化学反应起升温或降温以及调整作功工质摩尔数的作用并参与膨胀作功的工质)充入气缸的阀体使用，可以用作高压工质(所谓高压工质是指进入气缸后不进行燃烧就进行膨胀作功的工质)充入气缸的阀体使用，可以用作排气阀体使用，还可以用于燃料充入气缸的阀体使用。

本发明所公开的动缸直控阀中所述环形配合体和所述静止阀体的配合关系可以是内开式，也可以是外开式。

本发明所公开的动缸直控阀中根据公知技术，可以设置必要结构、部件或控制机构。

本发明所公开的动缸直控阀可以作为发动机的配气***使用，可以作为压气机的配气阀体使用，也可以作为液体输送泵的阀体使用。所述发动机包括传统的外燃机、内燃机、自由活塞发动机和爆排发动机等，所谓的爆排发动机是指只有***作功过程和排气过程的发动机，这种发动机将预先压缩好的气体充入燃烧室，在燃烧室内不再进行压缩就进行燃烧***或直接进行膨胀作功，这种发动机包括只进行***作功冲程和排气冲程的活塞式热动力***以及叶轮式(如燃气轮机的燃烧室和透平部分)、转子式等一切由热转换成动力的热动力***。

本发明所谓的环形配气通道体是指内部设有气体通道的与所述滑动气缸滑动密封接触的，并与所述静止阀体固连的结构体，其作用是在与滑动气缸保持滑动密封配合的状态下将所述环形配合体和所述静止阀体之间所形成的配合空间与所述配气管连通，以实现所述配气管与所述滑动气缸在受控条件下的连通与隔离；所谓环形配合体是指具有环形形状的，外圆与所述滑动气缸上端固连，内圆与所述静止阀体相配合的结构体；所谓静止阀体是指与机体固连的，外圆与所述环形配合体相配合的结构体；所谓下行直控结构是指与所述滑动气缸固连的受所述活塞直接控制的结构体，其作用是当所述活塞下行时迫使所述滑动气缸也下行；所谓下行弹性体是指受所述活塞下行作用的弹性体；所谓上行弹性体是指受所述活塞上行作用的弹性体；所谓上行抗撞击机构体是指设置在所述环形配合体上受所述活塞上行撞击作用的结构体，其作用是减少或缓冲所述活塞对所述环形配合体的撞击；所谓下行抗撞击机构体是指设置在所述下行直控结构上受所述活塞下行撞击作用的结构体，其作用是减少或缓冲所述活塞对所述下行直控结构的撞击；所谓的气门是指传统的气门结构或由所述活塞直接撞击打开的配气阀体，其作用是将配气道与所述滑动气缸连通或隔离，实现进气或排气功能；所谓动缸直控阀是指滑动气缸、活塞和配气通道所构成的由所述活塞的撞击动作迫使所述气缸上行或下行从而实现通道打开或关闭的机构，所谓撞击动作包括直接撞击、经抗撞击结构体撞击等一切由活塞的直接撞击使所述气缸发生上行或下行的过程，在撞击动作中为减少撞击带来的噪声和磨损，可以在所述活塞上、所述滑动气缸上或两者之间设弹性体。

本发明中所述活塞直接控制所述滑动气缸，这一过程虽然会产生一定的撞击力，但是由于所述活塞均是处于上止点附近或下止点附近时才发生撞击，这时活塞的运动速度已经很低。所以，只要采取一些措施(如气垫、弹性接触件或高强撞击材料等方式)是可以使撞击不影响活塞气缸机构的正常工作和寿命。

本发明的有益效果如下：

1、本发明结构简单、制造成本低、可靠性高。

2、本发明简化了活塞气缸机构的配气***，提高了活塞气缸机构的配气效率。

3、本发明可以解决超高压气体对气缸充气时气缸所造成的工质外泄问题，同样也适用于以高压水蒸汽作为工质的活塞式动力机械包括自由活塞和活塞式外燃机。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的动缸直控阀，包括活塞1、滑动气缸2、机体3、环形配气通道体4、环形配合体5和静止阀体6，所述活塞1设置在所述滑动气缸2内，所述滑动气缸2和所述机体3滑动配合，在所述滑动气缸2下端设下行直控结构7，所述环形配合体5的外圆与所述滑动气缸2的上端固连，所述环形配合体5的内圆与所述静止阀体6相配合，所述静止阀体6与所述机体3固连，所述环形配气通道体4与所述静止阀体6固连，所述环形配气通道体4与所述滑动气缸2密封滑动连接，所述环形配气通道体4与配气管401连通，在所述环形配气通道体4与所述滑动气缸2之间设密封环4422，在所述静止阀体6上设配气座口601，在所述配气座口601处设气门602，所述配气座口601与进气道连通，所述配气管401与排气道连通；当所述活塞1下行至下止点附近时所述活塞1作用所述下行直控结构7迫使所述滑动气缸2下行，当所述活塞1上行至上止点附近时所述活塞1作用所述环形配合体5迫使所述滑动气缸2上行，从而使所述环形配合体5与所述静止阀体6打开和关闭实现所述环形配气通道体4与所述滑动气缸2的连通和隔离。所述环形配合体5与所述静止阀体6的配合结构设为内开式，所述环形配合体5的内圆与所述静止阀体6的相配合关系设为当所述滑动气缸2下行时打开当所述滑动气缸2上行时关闭。

这样设置的原理是将活塞气缸机构中的气缸设为与机体滑动配合的所述滑动气缸2，利用所述活塞1直接或间接控制气缸运动实现对流入流出所述滑动气缸2的流体的正时控制满足所述活塞气缸机构正常工作的要求，本实施例中的所述活塞气缸机构可以是发动机，可以是压气机，也可以是液体输送泵。

实施例2

如图2所示的动缸直控阀，其与实施例1的区别在于：所述环形配合体5与所述静止阀体6的配合结构设为外开式，所述环形配合体5的内圆与所述静止阀体6的相配合关系设为当所述滑动气缸2下行时关闭当所述滑动气缸2上行时打开，在所述滑动气缸2和所述机体3之间设以所述滑动气缸2上行为弹性力方向的上行弹性体10，在所述静止阀体6上设配气座口601，在所述配气座口601处设气门602，所述配气座口601与排气道连通，所述配气管401与进气道连通。这样设置的原理是将活塞气缸机构中的气缸设为与机体滑动配合的所述滑动气缸2，利用所述活塞1直接或间接控制气缸运动实现对流入流出所述滑动气缸2的流体的正时控制满足所述活塞气缸机构正常工作的要求，本实施例中的所述活塞气缸机构可以是发动机，可以是压气机，也可以是液体输送泵。

实施例3

如图3所示的动缸直控阀，其与实施例1的区别在于：在所述环形配合体5与所述活塞1的接触面上设上行抗撞击结构体5511，用来减少对所述环形配合体5的撞击磨损，延长所述动缸直控阀的工作寿命。

实施例4

如图4所示的动缸直控阀，其与实施例3的区别在于：在所述环形配合体5与所述活塞1的接触面上设上行抗撞击结构体5511，在所述下行直控结构7与所述活塞1的接触面上设下行抗撞击结构体7711，用来减少对所述环形配合体5和下行直控结构7的撞击磨损，延长所述动缸直控阀的工作寿命。

Claims (10)

1.一种动缸直控阀，包括活塞(1)、滑动气缸(2)、机体(3)、环形配气通道体(4)、环形配合体(5)和静止阀体(6)，其特征在于：所述活塞(1)设置在所述滑动气缸(2)内，所述滑动气缸(2)和所述机体(3)滑动配合，在所述滑动气缸(2)下端设下行直控结构(7)，所述环形配合体(5)的外圆与所述滑动气缸(2)的上端固连，所述环形配合体(5)的内圆与所述静止阀体(6)相配合，所述静止阀体(6)与所述机体(3)固连，所述环形配气通道体(4)与所述静止阀体(6)固连，所述环形配气通道体(4)与所述滑动气缸(2)密封滑动连接，所述环形配气通道体(4)与配气管(401)连通；当所述活塞(1)下行至下止点附近时所述活塞(1)作用所述下行直控结构(7)迫使所述滑动气缸(2)下行，当所述活塞(1)上行至上止点附近时所述活塞(1)作用所述环形配合体(5)迫使所述滑动气缸(2)上行，从而使所述环形配合体(5)与所述静止阀体(6)打开和关闭实现所述环形配气通道体(4)与所述滑动气缸(2)的连通和隔离。

2.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：所述环形配合体(5)的内圆与所述静止阀体(6)的相配合关系设为当所述滑动气缸(2)下行时打开当所述滑动气缸(2)上行时关闭。

3.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：所述环形配合体(5)的内圆与所述静止阀体(6)的相配合关系设为当所述滑动气缸(2)下行时关闭当所述滑动气缸(2)上行时打开。

4.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述滑动气缸(2)和所述机体(3)之间设以所述滑动气缸(2)下行为弹性力方向的下行弹性体(9)。

5.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述滑动气缸(2)和所述机体(3)之间设以所述滑动气缸(2)上行为弹性力方向的上行弹性体(10)。

6.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述环形配气通道体(4)与所述滑动气缸(2)之间设密封环(4422)。

7.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述环形配合体(5)与所述活塞(1)的接触面上设上行抗撞击结构体(5511)。

8.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述下行直控结构(7)与所述活塞(1)的接触面上设下行抗撞击结构体(7711)。

9.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述静止阀体(6)上设配气座口(601)，在所述配气座口(601)处设气门(602)。

10.根据权利要求1所述动缸直控阀，其特征在于：在所述静止阀体(6)上设配气座口(601)，在所述配气座口(601)处设气门(602)，所述配气座口(601)与进气道连通，所述配气管(401)与排气道连通，或所述配气座口(601)与排气道连通，所述配气管(401)与进气道连通。

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