CN104081011B - 致动器 - Google Patents
致动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104081011B CN104081011B CN201280051639.1A CN201280051639A CN104081011B CN 104081011 B CN104081011 B CN 104081011B CN 201280051639 A CN201280051639 A CN 201280051639A CN 104081011 B CN104081011 B CN 104081011B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- passage
- valve
- valve body
- actuator
- pressure fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
- F01L9/16—Pneumatic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/12—Fluid oscillators or pulse generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
- F16K31/1221—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
一种致动器,所述致动器包括:缸体(1);能够移动地布置在所述缸体(1)中的致动器活塞(2);压力流体回路,其具有开口在所述缸体(1)中的通道(3);间接电控制的第一阀体(4),其布置在所述通道(3)中,用于控制所述通道(3)中的压力流体流量;第二阀体(5),其布置在所述通道(3)中或者布置在所述通道处,以便打开以及关闭所述通道(3),第二阀体是固定连接到所述致动器活塞(2)的构件并且第一阀体(4)和第二阀体(5)顺次地布置在通道(3)中。致动器还包括电控制的三向阀(18),其布置成对于来自高压源(HP)的压力流体流和来自低压源(LP)的压力流体流交替打开,所选择的压力流体流布置成作用于第一阀体(4)并且允许第一阀体移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种致动器,所述致动器包括缸体;致动器活塞,所述致动器活塞轴向可移动地布置在所述缸体中;压力流体回路,所述压力液体回路具有在所述缸体中开口的通道;间接电控制的第一阀体,所述间接电控制的第一阀体布置在所述通道中,用于控制所述通道中的压力流体流量;和第二阀体,所述第二阀体布置在所述通道中或者布置在所述通道处,以打开以及关闭所述通道。
致动器能够用于产生用于不同应用目的的压力脉冲和运动。然而,一个尤为优选的应用领域包括燃机,在所述燃机中,建议根据本发明的致动器用于驱动燃机的燃烧室的一个或多个进气阀或者排气阀。因此,本发明还包括设置有根据本发明的用于驱动发动机阀的致动器的燃机,所述发动机阀替代传统被凸轮轴驱动的阀并且由此不需要设置一根或者多根凸轮轴。替代地,致动器能够用于驱动布置在与燃机的燃烧室相连的缸体中的活塞,以获得可变压缩。
优选地,在致动器中用于驱动致动器的致动器活塞的压力流体是气体或者气体混合物,优选地为空气,所述气体或者气体混合物被加压至任意适当水平。
现阶段还将指出的是在下文中,当分别使用打开和关闭阀体的阀的术语时,指的是其针对通道中通过阀或者阀体的位置的压力流体流的打开以及关断。将以对应的方式理解术语关闭的位置和打开的位置。
背景技术
通过文献WO 0204790了解一种压力脉冲发生器,在所述压力脉冲发生器中,至少两个阀体顺序布置在通道中,并且通过相继打开和关闭获得压力流体的短暂压力脉冲,所述流体的短暂压力脉冲被引入到致动器缸体中,在所述致动器缸体中布置有可移动的致动器活塞。致动器活塞依次连接到燃机的进气阀或者排气阀。各通过一个电磁体驱动两个毗邻的阀体,通过连接到燃机的驱动单元控制所述电磁体的激活,所述驱动单元设置有适于本应用的软件。
通过以下方式获得压力流体脉冲,即,使得两个阀体中的位于定位有所述两个阀体的通道中且处于最靠近高压源的位置中的一个阀体打开而另一个阀体保持在其关闭位置中,由此第一阀体关闭而第二阀体打开。从而沿着致动器活塞的运动方向在通道中分派对应于已经位于通道的所述阀体之间的位置处的具有高压力的压力流体的量的压力流体脉冲。还能够利用其间两个阀体对于压力流体流都打开的时间重叠,以便增加所产生的压力脉冲的大小。
然而,这种构造的劣势在于在驱动单元中事先确定脉冲大小并且所述脉冲大小与致动器活塞所需的位移没有直接关联。为了确保脉冲不是太小,脉冲必须成适当的尺寸,使得确保其对于致动器活塞的特定位移足够大。因此,因为需要安全边际量,针对给定的活塞位移使用了不必要多的能量。
US 5,193,495公开了一种阀控制装置,所述阀控制装置包括致动器活塞,所述致动器活塞可移动地布置在室中。此外,公开的阀控制装置包括:第一阀,所述第一阀布置在压力流体回路的第一通道中,所述第一通道开口在所述室中并且第一阀布置成控制第一通道中的压力流体流量。另外,公开的阀控制装置包括第二阀体,所述第二阀体布置在压力流体回路的第二通道中,所述第二通道开口在所述室中并且第二阀布置成打开以及关闭该第二通道。因此,第一阀和第二阀不是顺序布置在压力流体回路的同一条通道中。
DK 154165公开了一种致动器,所述致动器包括致动器壳体,所述致动器壳体具有缸体和可移动地布置在所述缸体中的致动器活塞(轴向可移动的“横梁”的下部分)。此外,致动器包括压力流体回路,所述压力流体回路具有:开口在所述缸体中的通道;直接电控制的第一阀体,所述直接电控制的第一阀体布置在实际致动器壳体的外侧,但是仍然处于所述通道中;和第二阀体(轴向可移动的“横梁”的上部分),所述第二阀体布置在通道中。此外,第二阀体固定连接到致动器活塞并且与第一阀体顺序布置在所述通道中。构成致动器活塞和第二阀体的组装体在本文中具有非常大的质量并且因此对于加速和制动具有惯性,这将限制可使用致动器的应用领域。而且,第一阀体被直接电控制,第一阀体的质量直接影响其打开和关闭速度,其打开和关闭会被增加的质量延长。
本发明的目的
本发明旨在解决先前已知的压力脉冲发生器和致动器的上述劣势和缺陷并且提供一种改进的致动器。
本发明的目的还在于提供一种致动器,所述致动器包括少量电控制装置并且优选地包括仅仅一个电控制装置。
发明内容
通过初始定义的致动器来实现本发明的目的。
根据本发明的致动器,包括:缸体;致动器活塞,所述致动器活塞能够移动地布置在所述缸体中;压力流体回路,所述压力流体回路具有开口在所述缸体中的通道;间接电控制的第一阀体,所述间接电控制的第一阀体布置在所述通道中,用于控制所述通道中的压力流体流量,所述压力流体是气体;第二阀体,所述第二阀体布置在所述通道中或者布置在所述通道处,以便打开以及关闭所述通道,所述第二阀体是固定连接到所述致动器活塞的构件,所述第一阀体和所述第二阀体彼此顺次地布置在所述通道中;和电控制的三向阀,所述电控制的三向阀布置成交替打开以分别用于激活通道与高压源及低压源之间的压力流体连通,激活通道中的所选择的压力流体压力被设置成作用在所述第一阀上并且允许所述第一阀体移动,其中,所述致动器还包括液压锁紧装置,所述液压锁紧装置经由包含止回阀和液压阀的通路作用在第二阀体上,所述液压阀连接到所述第一阀体,当所述第一阀体保持压力流体回路关闭时所述液压阀打开,当所述第一阀体保持压力流体回路打开时所述液压阀关闭。
优选地,所述第二阀体是杆,所述杆从所述致动器活塞的一个端部伸出并且伸入到所述压力流体回路的所述通道中。
优选地,所述第二阀体在布置在所述缸体的一个端部处的缸盖中伸入到所述压力流体回路的所述通道中。
优选地,所述第二阀体布置成在所述致动器活塞的第一端部位置中对于所述压力流体回路的所述通道中的压力流体流打开。
优选地,所述第二阀体布置成在致动器活塞的第一端部位置和第二端部位置之间的位置中对于所述压力流体回路的所述通道中的流体流关闭。
优选地,所述杆包括窄部分,所述窄部分位于所述压力流体回路的所述通道正前方并且在所述致动器活塞的第一端部位置处对于通过所述压力流体回路的所述通道的压力流体流打开。
优选地,所述致动器形成阀致动器的一部分,所述阀致动器包括燃机的燃烧室的阀,并且所述致动器活塞操作地连接到所述燃机的燃烧室的所述阀并且驱动所述燃机的燃烧室的所述阀。
优选地,所述压力流体回路的所述通道通向用于所述压力流体的高压源,并且所述致动器活塞的第一端部位置是这样的位置,在所述第一端部位置中,所述活塞退回并且将移动至第二端部位置,同时所述压力流体回路的所述通道将打开并且允许所述压力流体与所述缸体中的所述致动器活塞连通并且作用在所述致动器活塞上。
根据本发明的第一方面,提供了一种初始定义类型的致动器,所述致动器的特征在于所述致动器还包括电控制的三向阀,所述三向阀布置成对于来自高压源的压力流体流和来自低压源的压力流体流交替打开,所选择的压力流体流布置成作用在第一阀体上并且允许第一阀体移动。至少从起始位置开始,在第二阀体处于打开位置的同时通过打开第一阀体而获得的脉冲将导致致动器活塞移动并且从而导致第二阀体移动,使得第二阀体切断通道中的流体连通并且由此关闭通道,从而终结驱动致动器活塞的脉冲。由此,获得脉冲长度和致动器活塞位移之间的直接关联。通过间接电控制第一阀体并且交替使用来自高压源和来自低压源的压力流体流以便允许第一阀体移动,与直接电控制第一阀体的打开和关闭的情况相比,能获得更迅速的打开和关闭第一阀的打开和关闭速度。
优选地,形成第二阀体的所述元件由沿着轴向方向从活塞伸出并且伸入到所述通道中的杆构成。
优选地,杆在布置在缸体的一个端部处的缸盖中伸入到所述通道中。
优选地,在致动器活塞的第一端部位置中,第二阀体布置成对于通道中的流体流打开。当第一阀体在所述端部位置处打开时,压力流体将作用在致动器活塞上,所述致动器活塞沿着朝向第二端部位置的方向移动。第二阀体由此布置成因致动器活塞的移动而移动到这样的位置,在所述位置中,所述第二阀体沿着朝向致动器活塞的方向对于来自高压源的另外的流关闭。
根据本发明,在致动器活塞的第一端部位置和第二端部位置之间的位置中,第二阀体布置成对于通道中的流体流关闭。为了使得致动器活塞返回到第一位置,致动器包括开口在所述缸体中的排出通道并且所述排出通道优选地由所述第一阀打开/关闭或者容纳另一个阀,所述另一个阀适当地为被直接或者间接电控制/驱动的阀。当打开排出通道而同时致动器活塞处于其第二端部位置中时,排出压力流体并且致动器活塞返回到其第一端部位置。为了使得这种返回可行,优选地通过弹簧装置沿着朝向第一端部位置的方向优选地偏压活塞。弹簧装置可以是机械弹簧或者气弹簧。在致动器活塞连接到燃机的进气阀或者排气阀并且驱动所述进气阀或者排气阀的情况中,可由将阀提升至其关闭位置的弹簧构成所述弹簧。
此外优选的是致动器活塞的杆包括窄部分,处于所述第一端部位置中的窄部分位于通道正前方并且对于通过通道的压力流体打开。通道优选地具有第一支路,所述第一支路笔直并且杆布置成在所述第一支路中移动;和第二支路,所述第二支路横向于第一支路行进,所述第一阀体布置在所述第二支路中。杆具有其横截面对于第一支路的横截面的部分,只要该部分处于第二支路正前方或者处于第二支路和所述缸体中的口之间的第一支路中(在此限定为位于第二支路下游),该部分就关闭通道。与增厚部分相比,杆的窄部分优选地更靠近致动器活塞。在致动器活塞的第一端部位置中,致动器活塞已经移动至这样的位置中,在所述位置中,增厚部分不再关闭通过第一支路和第二支路进入到缸体中的流体流。
根据本发明优选的实施例,致动器构成阀致动器的一部分,所述致动器包括燃机的燃烧室的阀,其中,致动器活塞操作地连接到所述阀并且驱动所述阀。
根据本发明优选的实施例,所述通道通向用于所述压力流体的高压源,并且致动器活塞的第一位置是这样的位置,在所述位置中,当打开通道时活塞退回并且将朝向第二端部位置移动,使得允许压力流体与所述缸体中的致动器活塞连通并且作用在所述致动器活塞上。
附图说明
结合附图通过优选实施例的以下详细描述,本发明的上述和其它特征和优势的更完整的理解将显而易见,在所述附图中:
图1是根据第一实施例的致动器的示意性横截面侧视图,所述致动器活塞处于第一上部位置中;
图2是在图1中示出的致动器的示意性横截面侧视图,其公开了致动器活塞处于第二位置中;
图3是根据另一个实施例的致动器活塞的对应于图1的示意性横截面侧视图;
图4是在图3中公开的致动器活塞的对应于图2的示意性横截面侧视图;和
图5是三向阀的实施例的示意性图解。
具体实施方式
图1和图2公开了本发明的第一优选实施例。因此,图1和图2公开了致动器。致动器在公开的优选实施例中构成用于内燃机的阀致动器的一部分。
致动器包括缸体1;致动器活塞2,所述致动器活塞在缸体1中沿着轴向方向可移动;压力流体回路,所述压力流体回路具有在所述缸体1中开口的通道3;间接控制的第一阀体4,所述第一阀体4布置在所述通道3中,用于控制通道3中的压力流体的流量;和第二阀体5,所述第二阀体布置在通道3中或者布置在通道3处,以打开以及关闭通道3。压力流体优选地由加压气体或者气体混合物构成,优选地由空气构成。第二阀体5由杆构成,所述杆连接到致动器活塞2的一个端部并且从所述端部沿着轴向方向伸出且伸出到通道3中。第一阀体4和第二阀体5顺序地布置在所述通道3中,第一阀体4和第二阀体5的相互顺序并不重要,然而从制造的观点来看,优选的是第二阀体5位于缸体1和第一阀体4之间。间接控制的第一阀体4还可以称作第一随动阀。通过电控制指的是通过电磁装置、压电装置等实施控制。
通道3可以描述为分成第一支路3’和第二支路3”,所述第一支路3’沿着致动器活塞的方向延伸并且杆5可移动地布置在所述第一支路3’中,所述第二支路3”横向于所述第一支路3’延伸并且从第一支路3’侧开口。杆5具有:第一增厚部分5’,所述第一增厚部分5’位于远离致动器活塞2的位置中;和窄部分5”,所述窄部分5”比增厚部分5’更靠近致动器活塞2并且连接到增厚部分5’和致动器活塞2。第一增厚部分5’的横截面对应于通道3的第一支路3’的横截面并且在其位于通道3时相应地密封压力流体的通道。窄部分延伸的距离等于或者大于通道3的支路3’、3”之间的交叉点和通道3在缸体1中的口之间距离。当杆5的窄部分5”位于第二支路3”在第一支路3’中的口处时,其允许压力流体通过通道3进入到缸体1中。这个位置对应于致动器活塞2的第一上端位置。
此外,本发明的致动器包括三向阀。在图1和图2公开的实施例中,所述三向阀由所谓的导阀18构成,所述导阀18布置成由电磁铁6驱动。三向阀还可以由压电阀或者类似的电控制阀构成。三向阀/导阀18布置成针对来自高压源(HP)的压力流体流和来自低压源(LP)的压力流体流交替打开,所选择的压力流体流布置成,作用在第一阀体4上并且允许第一阀体4移动。允许所选择的压力流体流流入到激活通道19中,所述第一阀体4的上端布置在激活通道19中,由此所述压力流体流能够作用在第一阀体4上并且使第一阀体4移动。优选地,通过气弹簧、机械弹簧或类似物沿着第一方向(右)偏压导阀18,由此电磁铁6的激活将使得导阀18沿着第二方向(左)移动,并且当关断电磁铁6时,通过使得导阀18沿着第一方向(右)移动而使所述导阀18返回。根据本发明,因此间接电控制第一阀体4,这是因为第一阀体4的移动受由三向阀的位置控制的压力流体的控制,所述三向阀进而被直接电控制。
如图1所示,当导阀18为使来自高压源HP的压力流体流流到激活通道19而打开时,第一阀体4移动到下部位置。第一阀体4因此针对通道3中的来自连接到通道3的高压源HP的压力流体流打开。然后压力流体的脉冲将作用在缸体中的致动器活塞2上并且使得所述致动器活塞2从图1中公开的位置运动到并且越过图2中公开的位置,而且运动更远的距离至未公开的下端位置,额外的距离是由于致动器活塞2的动能和缸体1中总是存在的超压而实现的。因此,图1公开了当导阀18移动到右侧时并且第一阀体4向下移动但是致动器活塞2还没有开始移动时的瞬时视图。图1和图2中的公开的两个位置分别对应于致动器活塞2的上端位置和当杆5恰恰切断通道3中的压力流体流时的位置。在附图中没有公开致动器活塞2的真正下端位置。在其朝向第二端部位置(图2)的行程上,杆5的增厚部分5’将位于第二支路3”在第一支路3’中的口的正前方并且由此针对另外的压力流体流关闭通道3。
借助弹簧17沿着朝向第一上部位置的方向偏压致动器活塞2。在优选的实施例中,致动器活塞操作地连接到燃机的燃烧室的进气或者排气阀15并且驱动所述进气或者排气阀15。致动器活塞2在公开的实施例中通过抵靠其阀轴的上端部连接到进气或者排气阀15。然后优选地通过将所述进气或者排气阀偏压至其关闭位置的弹簧实现所述偏压。有关如何实现该偏压的替代性解决方案是可行的并且处于本发明的范围内。
为了使得致动器活塞2返回运动可行,致动器包括通向低压源(LP)的排出通道7。通向高压源HP的通道3以及排出通道7布置在缸体1的缸盖8中。在图1和图2公开的实施例中,第一阀体4还布置在所述排出通道7中,以便控制排出通道7中的压力流体的流量。第一阀体4的运动还控制排出通道7应何时打开以及压力流体应何时从缸体1排出。在图2中,公开的导阀18移动至左侧,以便打开以用于连通低压源(LP)和激活通道19,并且由此借助于气弹簧、机械弹簧等沿着向上方向被偏压的第一阀体4移动至上部位置。在第一阀体4已经移动的同时,通道3也已经关闭,并且因此排出通道7已经打开,以便允许从缸体1排出压力流体。替代地,在关闭通道3和打开排出通道7之间可以存在微小重叠,以便缩短第一阀体4的行程。当进行排出时,由于致动器活塞2被偏压,因此致动器活塞从其下端位置经由图2中公开的位置返回到图1中公开的第一上端位置。在气弹簧位于第一阀体4下方的情况中,第一阀体4的位于激活通道19中的上端的面积应大于下端,以便允许沿着向上方向偏压。优选地,上端的面积应比下端面积大50%。通过使得连接到低压源的另一条通道(未示出)连接到通道3的位于第一支路3’和第一阀体4之间的位置处能够进一步提高/加速排出。应通过第一阀体4同时打开排出通道7以及这条未示出的通道。
致动器还包括液压锁紧装置11,所述液压锁紧装置11由通道3的第一支路3’的延伸部构成。这个延伸部构成通道12,在所述通道12中布置有止回阀13。通道12构成液压回路的一部分。止回阀13布置成允许液体沿着朝向通道的构成通道的延伸部(杆5伸到该延伸部中)的部分通过,并且防止液体沿着相反的方向流动。此外,液压阀位于通道12中,所述液压阀布置成打开以便当致动器活塞2朝上端位置作返回运动时与从缸体1排出液压流体一起从支路3’的所述延伸部排出液体。在公开的实施例中液压阀连接到第一阀体4并且跟随所述第一阀体运动使得当第一阀体4关闭排出通道7时所述液压阀关闭液压通道12,而当第一阀体4打开排出通道7时所述液压阀打开液压通道12。以这种方式,由于液压锁紧装置,防止了致动器活塞2从第二下端位置不寻常地摆回,直到循环中的排出通道7打开以便排出以及致动器活塞2返回的时间点。应当指出的是,液压阀紧接在经由排出通道7进行排出之前打开。因此,能够使用同一个第一阀体4,以便控制压力流体的供应和排出以及液压液体的排出。
根据优选的实施例,通过由设置有适于应用的软件的控制单元控制来控制致动器,以便传递压力脉冲,所述压力脉冲用于循环地打开和关闭燃机的燃烧室16的进气或者排气阀15。因此如先前所公开的那样,致动器的致动器活塞2优选地操作地连接到所述进气或者排气阀并且将其运动直接传递到所述进气或者排气阀。通过致动并且由此通过借助第一阀体4打开通道3而获得将致动器活塞2从图1示出的第一上端位置射出的射出脉冲,同时排出通道7借助第一阀体4而保持关闭。然后通道3中的压力流体在缸体1中产生压力,所述压力使得活塞2朝向所述第二位置移动。当第二阀体/杆5的增厚部分5’已经移动到使其覆盖通道3的第二支路3”这样长时,关闭通道3并且由此切断脉冲。活塞2因其动能以及缸体中恒定的过压而继续运动,并且在弹簧已经吸收能量时抵达第二端部位置。现在,由致动器驱动的发动机阀处于打开,并且驱动单元中的软件确定发动机阀将相对于发动机的其它操作参数保持打开多长时间,从而形成输入到驱动单元的输出。同时,从当第二阀体/杆5对于通道3中的流关闭时的时间起,控制第一阀体4再次关闭通道3。当发动机阀将关闭时,控制电磁铁6,由此三向阀打开来自低压源(LP)的压力流体流,使其作用在第一阀体4上并且允许所述第一阀体4向上移动,并且第一阀体4关闭第一通道3然后打开排出通道7,而被弹簧7偏压的致动器活塞2返回到图1示出的位置。
在图1和图2中还示出了位置传感器20,所述位置传感器20优选的是接触型。导电材料的加载弹簧的球状件安装在缸盖8中的电绝缘壳体中。球状件伸出到通道3的第一支路3’中。在起始位置中,球状件没有接地。当致动器启动并且杆5的增厚部分5’通过球状件时,与地的电接触升高。因为球状件经由电阻连接到电源,所以能够在信号输出端21处输出信号,所述信号表示杆5并且因此制动器活塞2已经通过规定位置。这种信号能够用作表示致动器2的位置的接通/断开传感器。杆5还可以设置有另外的槽,所述另外的槽在杆5另外地移动时提供了电接触或者中断。由此,能够确定致动器活塞2的多个位置。根据应用,这也可以用于校准阀门升程和其它目的。
图3和图4公开了本发明的第二实施例。相同的部件具有相同的附图标记并且将仅仅描述与第一实施例不同的部件。
与图1和图2中公开的第一实施例不同,根据图3和图4的第二实施例还具有第三阀体9,所述第三阀体9替代第一阀体4并且布置在所述排出通道7中,用于控制排出通道7中的压力流体的流量。通过控制第二阀体9,决定应何时打开排出通道7以及压力流体从缸体1中的排出应何时进行。第二阀体9的上端部布置在激活通道19中,因此由三向阀确定的所述压力流体流能够以与第一阀体4对应的方式作用在第二阀体9上并且使得第二阀体9移动。当第二阀体9和第一阀体4皆终止于同一激活通道19中时,第二阀体9和第一阀体4的移动将平行/同步进行。液压阀在公开的此第二实施例中连接到第二阀体9并且因此跟随所述第二阀体运动,使得当第二阀体9关闭排出通道7时液压阀关闭液压通道12,并且当第二阀体9打开排出通道7时液压阀打开液压通道12。
导阀18和电磁体6构成三向阀的一个示例,能够使用减压技术或者非减压技术以多种方式实现所述三向阀。在本设计中,其并非减压型,使用高压(诸如气弹簧)使得导阀18返回。在没有减压的情况中,关闭速度将依照压力增加,所述压力在致动器用作阀致动器时的阀时间期间抵消驱动压力的作用。由此阀致动器的所述期间将变得对驱动压力变化不那么敏感。导阀18在图5公开的优选实施例中具有两个阀锥18,所述两个阀锥是球形或者圆锥形,以便获得增强的定中和密封。另外,球形对角位移不敏感。为了减小打开导阀所需的力,优选的是阀座中的球体的锥角β、替代的是抵接角被形成为使得尽可能地靠近孔的中心实施密封。优选的是,阀座中的球体的锥角、替代的是抵接角被形成为使得在同时获得足够好的自定中的子条件的条件下使开口区域最大。优选地,阀锥的锥角β在80-130度范围内,优选地为106度。优选地,阀锥和阀座都由金属制成并且阀锥将比阀座硬。阀座优选由某种软材料制成并且形成为使得其首先形成并适合于阀锥以便获得良好密封。与在其它附图中公开的滑阀相比,所谓的座阀另一个优势在于能够在端部位置中获得密闭并且能够针对给定的孔直径和行程获得相对大的区域。为了减小进一步泄露以及阻尼回弹,可以用例如硫化橡胶的弹性体覆置(cote)阀座。
在非致动位置中,高压关闭导阀18,使得驱动压力变低。在致动时,高压管道打开并且低压管道关闭,使得驱动压力变高。因此,不需要回位弹簧。然而,如果具有额外的回位弹簧能够更快速地实施返回,这在低驱动压力条件下尤为优选。
本发明的可行修改方案
本发明并不仅仅局限于上述公开并且在附图中示出的实施例,所述实施例主要旨在为了图解和示例性目的。本申请旨在涵盖在此描述的优选实施例的所有调整方案和变形方案。
应当指出的是所有关于/涉及术语的信息(诸如,上方、下方、上、下等)理解/解读为使设备根据附图定向,使所述附图定向成附图标记能被正确地阅读。因此,这种术语仅仅表示示出的实施例中的相互关系,在本发明的设备设有另外的结构/设计时可以改变这种关系。
还应当指出的是,即使没有明确表述具体实施例的特征可以与另一个实施例的特征相组合,在组合是可行的情况中,也认为组合是显而易见的。
Claims (8)
1.一种致动器,所述致动器包括:
-缸体(1);
-致动器活塞(2),所述致动器活塞能够移动地布置在所述缸体(1)中;
-压力流体回路,所述压力流体回路具有开口在所述缸体(1)中的通道(3);
-间接电控制的第一阀体(4),所述间接电控制的第一阀体布置在所述通道(3)中,用于控制所述通道(3)中的压力流体流量,所述压力流体是气体;
-第二阀体(5),所述第二阀体布置在所述通道(3)中或者布置在所述通道处,以便打开以及关闭所述通道(3),所述第二阀体(5)是固定连接到所述致动器活塞(2)的构件,所述第一阀体(4)和所述第二阀体(5)彼此顺次地布置在所述通道(3)中;和
电控制的三向阀(18),所述电控制的三向阀布置成交替打开以分别用于激活通道(19)与高压源(HP)及低压源(LP)之间的压力流体连通,激活通道(19)中的所选择的压力流体压力被设置成作用在所述第一阀体(4)上并且允许所述第一阀体移动,
其特征在于,所述致动器还包括液压锁紧装置(11),所述液压锁紧装置经由包含止回阀(13)和液压阀的通路(12)作用在第二阀体(5)上,所述液压阀连接到所述第一阀体(4),当所述第一阀体(4)保持压力流体回路关闭时所述液压阀打开,当所述第一阀体(4)保持压力流体回路打开时所述液压阀关闭。
2.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于,所述第二阀体(5)是杆,所述杆从所述致动器活塞(2)的一个端部伸出并且伸入到所述压力流体回路的所述通道(3)中。
3.根据权利要求2所述的致动器,其特征在于,所述第二阀体(5)在布置在所述缸体(1)的一个端部处的缸盖(8)中伸入到所述压力流体回路的所述通道(3)中。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的致动器,其特征在于,所述第二阀体(5)布置成在所述致动器活塞(2)的第一端部位置中对于所述压力流体回路的所述通道(3)中的压力流体流打开。
5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的致动器,其特征在于,所述第二阀体(5)布置成在致动器活塞(2)的第一端部位置和第二端部位置之间的位置中对于所述压力流体回路的所述通道(3)中的流体流关闭。
6.根据权利要求2所述的致动器,其特征在于,所述杆包括窄部分,所述窄部分位于所述压力流体回路的所述通道(3)正前方并且在所述致动器活塞(2)的第一端部位置处对于通过所述压力流体回路的所述通道(3)的压力流体流打开。
7.根据权利要求1-3中的任意一项所述的致动器,其特征在于,所述致动器形成阀致动器的一部分,所述阀致动器包括燃机的燃烧室(16)的阀(15),并且所述致动器活塞(2)操作地连接到所述燃机的燃烧室(16)的所述阀(15)并且驱动所述燃机的燃烧室(16)的所述阀。
8.根据权利要求1-3中的任意一项所述的致动器,其特征在于,所述压力流体回路的所述通道(3)通向用于所述压力流体的高压源(HP),并且所述致动器活塞(2)的第一端部位置是这样的位置,在所述第一端部位置中,所述活塞(2)退回并且将移动至第二端部位置,同时所述压力流体回路的所述通道(3)将打开并且允许所述压力流体与所述缸体(1)中的所述致动器活塞(2)连通并且作用在所述致动器活塞上。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1150976A SE544218C2 (sv) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Tryckfluidstyrd aktuator |
SE1150976-7 | 2011-10-21 | ||
PCT/SE2012/051121 WO2013058704A1 (en) | 2011-10-21 | 2012-10-19 | Actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104081011A CN104081011A (zh) | 2014-10-01 |
CN104081011B true CN104081011B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=48141174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280051639.1A Active CN104081011B (zh) | 2011-10-21 | 2012-10-19 | 致动器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9347466B2 (zh) |
EP (1) | EP2769059B1 (zh) |
CN (1) | CN104081011B (zh) |
SE (1) | SE544218C2 (zh) |
WO (1) | WO2013058704A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE543886C2 (sv) | 2012-07-06 | 2021-09-14 | Freevalve Ab | Aktuator för axiell förskjutning av en gasväxlingsventil vid en förbränningsmotor |
SE538239C2 (sv) * | 2013-07-08 | 2016-04-12 | Freevalve Ab | Aktuator för axiell förskjutning av ett objekt |
SE540359C2 (sv) * | 2013-10-16 | 2018-08-07 | Freevalve Ab | Förbränningsmotor |
US9399933B2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-07-26 | Plymouth Machine Integration, Llc | Valve assembly |
DK178547B1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-13 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | A valve system for an internal combustion engine |
SE540421C2 (sv) * | 2015-04-16 | 2018-09-11 | Freevalve Ab | Aktuator för axiell förskjutning av ett objekt |
US10352761B2 (en) * | 2016-08-22 | 2019-07-16 | United Technologies Corporation | Piezo actuated high speed air valve used for blade and component excitation |
US10197436B2 (en) * | 2016-08-22 | 2019-02-05 | United Technologies Corporation | Fluid pulse device and method of exciting gas turbine engine turomachinery components |
EP3516188B1 (en) | 2016-09-23 | 2020-10-28 | Volvo Truck Corporation | A method for controlling an internal combustion engine system |
US10775269B2 (en) * | 2017-02-08 | 2020-09-15 | Raytheon Technologies Corporation | Blade health inspection using an excitation actuator and vibration sensor |
CA3101339A1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Baker Hughes Pressure Control Lp | Multi-motion fail-safe operating gate valve |
WO2021185755A1 (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | Engine Solutions Scandinavia Ab | Valve arrangement for a combustion engine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59170414A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 油圧式弁駆動装置 |
US4724801A (en) * | 1987-01-15 | 1988-02-16 | Olin Corporation | Hydraulic valve-operating system for internal combustion engines |
US5193495A (en) * | 1991-07-16 | 1993-03-16 | Southwest Research Institute | Internal combustion engine valve control device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK154165C (da) * | 1983-01-20 | 1989-04-03 | Man B & W Diesel As | Hydraulisk aktiveringsmekanisme for en gasvekselventil i en forbraendingsmotor |
DE19501495C1 (de) | 1995-01-19 | 1995-11-23 | Daimler Benz Ag | Hydraulische Ventilsteuervorrichtung |
DE60135660D1 (de) | 2000-07-10 | 2008-10-16 | Cargine Engineering Ab | Druckwellengenerator |
SE522165C2 (sv) | 2002-05-30 | 2004-01-20 | Cargine Engineering Ab | Metod och anordning för generering av tryckpulser |
SE522163C2 (sv) | 2002-05-30 | 2004-01-20 | Cargine Engineering Ab | Metod och anordning för tryckpulsgenerering |
SE526975C2 (sv) | 2004-03-01 | 2005-11-29 | Cargine Engineering Ab | Metod för generering av tryckpulser, tryckpulsgenerator och en med en sådan försedd kolvmotor |
SE531265C2 (sv) | 2006-01-16 | 2009-02-03 | Cargine Engineering Ab | Metod och anordning för drivning av en ventil till en förbränningsmotors förbränningskammare, och en förbränningsmotor |
DE102006051603A1 (de) | 2006-11-02 | 2008-05-15 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ventilhuberfassung |
SE535886C2 (sv) | 2011-06-03 | 2013-02-05 | Ase Alternative Solar Energy Engine Ab | Tryckpulsgenerator |
-
2011
- 2011-10-21 SE SE1150976A patent/SE544218C2/sv unknown
-
2012
- 2012-10-19 CN CN201280051639.1A patent/CN104081011B/zh active Active
- 2012-10-19 US US14/353,052 patent/US9347466B2/en active Active
- 2012-10-19 EP EP12841388.7A patent/EP2769059B1/en active Active
- 2012-10-19 WO PCT/SE2012/051121 patent/WO2013058704A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59170414A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 油圧式弁駆動装置 |
US4724801A (en) * | 1987-01-15 | 1988-02-16 | Olin Corporation | Hydraulic valve-operating system for internal combustion engines |
US5193495A (en) * | 1991-07-16 | 1993-03-16 | Southwest Research Institute | Internal combustion engine valve control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE1150976A1 (sv) | 2013-04-22 |
SE544218C2 (sv) | 2022-03-08 |
US20140238009A1 (en) | 2014-08-28 |
WO2013058704A1 (en) | 2013-04-25 |
US9347466B2 (en) | 2016-05-24 |
EP2769059A1 (en) | 2014-08-27 |
EP2769059B1 (en) | 2016-12-07 |
EP2769059A4 (en) | 2015-09-23 |
CN104081011A (zh) | 2014-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104081011B (zh) | 致动器 | |
JP3811501B2 (ja) | 油圧作動バルブ装置 | |
JP4912409B2 (ja) | 可変圧力噴射用の多源燃料システム | |
JP5344821B2 (ja) | 内燃機関における可変弁作動のためのシステム及び方法 | |
JP4372007B2 (ja) | 内部排気ガス再循環のためのシステムおよび方法 | |
KR101557337B1 (ko) | 압력 펄스 생성장치 | |
JP2005256843A (ja) | クロスヘッド型の大型2行程式ディーゼル機関 | |
CN104641080A (zh) | 用于轴向移动内燃机中的换气阀的致动器 | |
CN106762156A (zh) | 发动机燃油关断活门组件 | |
JP4620454B2 (ja) | 圧力パルス発生方法及び圧力パルス発生装置 | |
CN109139246A (zh) | 用于控制可变压缩内燃机连杆液压流体流的转换阀及连杆 | |
JP2005528563A5 (zh) | ||
CN105814320A (zh) | 内燃机和用于阀致动器的气动操作的气体处理*** | |
KR101318565B1 (ko) | 대형 터보차지식 2 행정 디젤 엔진용 연료 밸브 | |
KR20170138493A (ko) | 대상의 축방향 변위를 위한 액츄에이터 | |
JP5536275B1 (ja) | 流体作動機械の弁作動 | |
KR101487369B1 (ko) | 직분사를 위한 분사 밸브 | |
CN105814290B (zh) | 排气阀驱动装置以及具有该排气阀驱动装置的内燃机 | |
CN107690509A (zh) | 用于发动机阀的气动促动器 | |
JPH10141541A (ja) | 電気的に制御される弁 | |
JP3764608B2 (ja) | ロケットエンジンの燃焼ガス制御装置 | |
CN107288699A (zh) | 一种压电驱动的无凸轮轴气门驱动机构 | |
DK1387938T3 (da) | Brændstofindspröjtningsarrangement | |
JPH084625A (ja) | 噴口面積可変型燃料噴射ノズル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |