CN109196191A - 往复活塞式机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种往复活塞式机器(1)，该往复活塞式机器包括用于至少一个换气阀的阀致动装置(10)、至少一个阀行程传动装置(11)、具有保持元件(40)的至少一个保持装置,阀行程传动装置具有至少一个阀行程传动元件(12)，该阀行程传动元件设置在换气阀和凸轮轴之间并且安装成在和换气阀的关闭位置相关联的第一位置与和换气阀的打开位置相关联的第二位置之间运动，保持装置设置成使得保持元件(40)安装成在机器壳体或者壳体固定部件(3)中、平行于第一阀行程传动元件(12)的引导表面(34)、在致动位置(60)和释放位置(70)之间运动，使得在保持元件的致动位置(60)处，保持元件至少减缓第一阀行程传动元件(12)在第二位置方向上的位移运动，并在释放位置(70)处释放所述位移运动，其中，保持元件(40)具有作用表面(41)，并且该作用表面和相对表面(35)一起界定压力室(42)。本发明所解决的问题是给出用于保持换气阀的简单的可能性。所述问题的解决方案是，相对表面(35)和引导表面(34)固定到壳体上。

Description

往复活塞式机器
往复活塞式机器包括用于至少一个换气阀的阀致动装置、至少一个阀行程传动装置、以及具有保持元件的至少一个保持装置,阀行程传动装置具有至少一个第一阀行程传动元件，该第一阀行程传动元件设置在换气阀和凸轮轴之间并且安装成在与换气阀的关闭位置相关联的第一位置和与换气阀的打开位置相关联的第二位置之间运动，保持装置设置成使得保持元件安装成在机器壳体——具体地是气缸盖——或者壳体固定的部件中、平行于第一阀行程传动元件的引导表面、在致动位置和释放位置之间运动，使得在保持元件的致动位置处，保持元件至少延迟第一阀行程传动元件在第二位置方向上的位移运动，并在释放位置处释放位移运动，其中，保持元件具有作用表面，并且所述表面和相对表面一起对压力室限界。保持装置用于改变换气阀的关闭时间。这种装置——也称为“空动”机构——可用于很容易地实现发动机制动和/或减压功能。
用于阀行程传动装置的保持装置例如由EP 2 340 362 B1是已知的。在这种情况下，保持装置具有活塞，该活塞在由凸轮轴运动的阀行程传动装置的一部分中被引导。随着活塞与阀行程传动装置一起运动，运动质量增加。这导致磨损增加和能量需求增加。此外，这种众所周知的解决方案需要增加构造耗费。
本发明的目的是避免这些缺点并且提供保持换气阀的简单方案。
该目的通过将相对表面和引导表面固定到壳体上、优选地固定在机器壳体中来实现。该措施的优点在于，保持元件不必随着阀行程传动装置的运动部件一起运动。运动质量相比那些传统设备的运动质量更低。此外，优点是保持元件的位移更容易实现，这有益于结构的简单性。
如果保持元件由活塞、优选地由环形活塞形成，则特别有利。这导致的优点是保持元件所需的面积可以减少到最小。
当保持元件与第一阀行程传动元件同心地设置并且至少部分地围绕第一阀行程传动元件时会产生特别简单且节省空间的结构。
如果压力室可以经由至少一个第一阀、优选地以2位3通阀的形式液压地或气动地连接于压力源，则产生用于保持元件的紧凑致动的可能性，并且通过向压力室施加压力以抵抗回复力、优选地由弹簧形成的回复力，可以使保持元件偏转。
为了优化保持装置的磨损和运行特性，如果引导表面由固定于壳体的引导套筒的外周表面形成，则是有利的，其中优选地，第一阀行程传动元件可移位地安装在引导套筒的内周表面上。
如果第一阀行程传动元件——优选地设计为多部分柱塞——具有第一传动部和第二传动部，则获得有利的变型实施例，其中，第二传动部在第一传动部中沿着位移轴线可移位地安装。这允许第一和第二传动部之间的简单的相对运动。
如果液压阀间隙补偿(结构)设置在传动部中，则是有利的。这允许自动补偿阀间隙。
如果第一阀行程传动元件在至少一个端面上、优选地在彼此背离的两个端面上具有至少一个用于另一个阀行程传动元件的联接区域，则特别有利，其中联接区域优选地是球窝的形式。此处的优点是这些联接区域允许传递最低可能的功率损耗。
如果至少一个其它的阀传动元件由推杆或阀杆形成，则产生相同的优点。
当第一阀行程传动元件设置在至少一个推杆和至少一个阀杆之间时，获得特别简单的结构。
出于安全性和可靠性的原因，如果压力室可以通过至少一个第二阀、优选地设计为节流止回阀，液压地或气动地连接于储压器，则是有利的。
在下文中将基于非限制性附图更详细地解释本发明的示例性实施例，其中：
图1示出了根据本发明的往复活塞式机器的阀致动装置的立面斜视图；
图2示出了根据图1中的线II-II所取得的阀致动装置的剖视图，其中保持元件处于致动位置；
图3示出了阀致动装置的类似于图2的剖视图，其中保持元件处于释放位置；
图4示出了根据本发明的往复活塞式机器处于第一位置的控制结构；
图5示出了处于第二位置的控制结构；以及
图6示出了处于第三位置的控制结构。
图1示出了根据本发明的往复活塞式机器1的阀致动装置10。往复活塞式机器1具有换气阀(未示出)，换气阀经由阀杆2机械连接于阀致动装置10。图1示出了固定在壳体上的部件3和活塞保持件4，它们保持如图2所示的阀行程传动装置11。
该阀行程传动装置11具有多部分柱塞，该柱塞形成第一阀行程传动元件12，该第一阀行程传动元件12又具有第一传动部13和第二传动部14。第一传动部13可移位地安装在第二传动部14中，其中，第一传动部13的活塞区域5在例如第二传动部14的圆柱形引导区域6中被引导。第一阀行程传动元件12可沿着位移轴线15进行位移，其中，位移轴线15也形成圆柱形传动部13、14的轴线。
第一阀行程传动元件12在两端具有相应的联接区域。
第一联接区域设置在第一传动部13和连接螺栓16之间，该第一联接区域将阀行程传动装置11的运动传递到阀杆2。联接区域具有连接于第一传动部13的球窝17a，以接纳连接螺栓16的球18，连接螺栓16牢固地连接于阀杆2。联接元件19设计为朝向连接螺栓16敞开的外壳，该外壳搁置在第一传动部13的连接板20上。
第二传动部14的联接区域在推杆21的方向上背离阀杆2设置。第二传动部14和推杆21之间的这个联接区域由球窝17b形成。
阀行程传动装置11设置在固定到壳体的部件3中的圆柱形凹部22中。在此情况下，位移轴线15与圆柱形凹部22的圆柱轴线23相同。
背离联接区域的第二传动部14具有肩部24，该肩部24具有面向圆柱形凹部22的内部的肩环表面25。圆柱形凹部22具有偏移部26，该偏移部26具有面向推杆21的第一偏移环表面27和面向阀杆2的第二偏移环表面28。
在肩部24和偏移部26之间有压缩弹簧29，该压缩弹簧29抵靠肩环表面25支承在第一偏移环表面27上。它抵消了推杆21的提升运动。
偏移部26的偏移内表面30与第二传动部14的外周表面31之间没有接触。
固定到壳体的引导套筒32搁置在第二偏移环表面28上。它与传动部13、14同心地设置，并且具有内周表面33和由外周表面形成的引导表面34。第一阀行程传动元件12的第二传动部14可移位地安装在内周表面33上。保持元件40可移位地安装在引导表面34上。
环形活塞40a在所示的实施例中用作保持元件40。它具有作用表面41，该作用表面41形成压力室42的边界的一部分。为了保证该压力室42的最小容积，使用在环形活塞40a上、作用表面41处的邻接部43，邻接部43在这种情况下不延伸超过环形活塞40a的整个周缘。
在环形活塞40a上，弹簧44在阀杆2的方向上抵靠在活塞保持件4上。活塞保持件4通过螺钉(未示出)可拆卸地连接于与壳体固定的部件3。
在所示的实施例中，压力室42由作用表面41、引导表面34、固定到壳体的部件3和活塞保持件4界定。与作用表面41相对，有固定在壳体上的部件3的相对表面35。
为了将压力供给到压力室42中并从其中排出压力，压力管线45位于固定到壳体的部件3中和活塞保持件4中。在示例性实施例中，压力管线45在固定到壳体部件3中由彼此成直角的两个孔形成。
为了减速，当阀杆在运动时，环形活塞40a通过压力室42中的压力沿连接板20的方向被推动。如图2所示，借助第一传动部13的行程，它经由联接区域传递到连接螺栓16并因此传递到阀杆2，这导致阀杆2在推杆方向上的进一步运动的延迟。
因此，在所述示例性实施例中设计为环形活塞40a的保持元件40引起阀杆2沿推杆21的方向的延迟直至阻碍。因此，阀杆2的向下运动受到减速并且阀的关闭被延迟。
保持元件40和环形活塞40a经由引导套筒32的引导表面34被引导。引导套筒32的内周表面33用于引导第二传动部14。
压缩弹簧29确保推杆21和第二传动部14之间的接触。
如果压力室42减压，则保持元件40和环形活塞40a被弹簧44沿推杆21的方向按压。这使得第一传动部13和保持元件40之间的牵引力断开。然后如图3所示，阀杆2的运动通过第一传动部13和第二传动部14传递到推杆21。
液压阀间隙补偿(结构)80设置在传动部13中。
在另一实施例中，保持元件40设计为设置在引导套筒32的一侧上的单个轴颈活塞。此外，若干轴颈活塞可以形成保持元件40，例如在两个轴颈活塞的情况下，保持元件40在不同侧面上并且直径上围绕引导套筒32设置。
图4示出了往复活塞式机器1的控制结构50，该控制结构50向压力室42施加压力。该附图示出了压力室42、用于保持元件40的复位的弹簧44、保持元件40、节流止回阀51、储压器52、2位3通阀53、压力源54、减压阀55、止回阀56、压力管线45和储箱46。
主供给管线57包括储箱46、压力源54、止回阀56和2位3通阀53。
储压器管线58从压力室42通向节流止回阀51到达储压器52。并且过压管线59从压力室42经由减压阀55通向储箱46。该过压管线59旨在防止换气阀保持打开状态。
如果2位3通阀被致动，则当换气阀在打开位置第一次被打开时，压力室42经由主供给管线57被填充。当压力施加于保持元件40的作用表面41时，保持元件40沿阀杆2的方向运动到致动位置60。如图5所示，当保持元件40复位到释放位置70时，储压器52填满。如图4所示，当进一步打开换气阀时，可获得来自储压器52的压力。泄漏经由主供给管线57补偿。
图6示出了如果2位3通阀53未被致动，当换气阀关闭时，从压力室经由主供应管线57回到关闭位置的返回流。然后，弹簧44的力超过了施加到作用表面41的压力，并且保持元件40运动到释放位置70。
在一未示出的实施例中，主供给管线57和储压器管线58在进入压力室42之前连结。
保持元件40可以液压或气动地运动。

Claims (11)

1.往复活塞式机器(1)包括用于至少一个换气阀的阀致动装置(10)、至少一个阀行程传动装置(11)、以及具有保持元件(40)的至少一个保持装置，所述阀行程传动装置具有至少一个第一阀行程传动元件(12)，所述第一阀行程传动元件设置在换气阀和凸轮轴之间并且安装成在与换气阀的关闭位置相关联的第一位置和与换气阀的打开位置相关联的第二位置之间运动,所述保持装置设置成使得所述保持元件(40)安装成在机器壳体——具体地是气缸盖——或者壳体固定部件(3)中、平行于所述第一阀行程传动元件的引导表面(34)、在致动位置(60)和释放位置(70)之间运动，使得在所述保持元件的致动位置(60)处，保持元件至少延迟所述第一阀行程传动元件(12)在第二位置方向上的位移运动，并在所述释放位置(70)处释放位移运动，其中，所述保持元件(40)具有作用表面(41)，并且所述作用表面和相对表面(35)一起对压力室(42)限界，其特征在于，所述相对表面(35)和所述引导表面(34)设置成固定在壳体上、优选地固定在机器壳体中。
2.如权利要求1所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述保持元件(40)由活塞形成、优选地由环形活塞(40a)形成。
3.如权利要求2所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述压力室(42)可以通过至少一个第一阀液压地或气动地连接于压力源(54)——所述第一阀优选地为2位3通阀(53)的形式——其中，所述保持元件(40)可抵抗回复力而偏转——优选地由弹簧(44)形成的回复力——通过向压力室(42)施加压力。
4.如权利要求1至3中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述保持元件(40)与所述第一阀行程传动元件(12)同心地设置并且至少部分地围绕所述第一阀行程传动元件。
5.如权利要求1至4中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述引导表面(34)由固定到所述壳体的引导套筒(32)的外周表面形成，其中优选地，所述第一阀行程传动元件(12)可移位地安装在所述引导套筒(32)的内周表面(33)上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述第一阀行程传动元件(12)——优选地设计为多部分柱塞——具有第一传动部(13)和第二传动部(14)，其中，所述第二传动部(14)沿位移轴线(15)可移位地安装在所述第一传动部(13)中。
7.如权利要求6所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，液压阀间隙补偿装置(80)设置在所述传动部(13)中。
8.如权利要求1至7中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述第一阀行程传动元件(12)在至少一个端面上、优选地在彼此背离的两个端面上具有至少一个用于另一个阀行程传动元件的联接区域，其中优选地，所述联接区域设计成球窝(19)的形式。
9.如权利要求8所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述至少另一个阀传动元件由推杆(21)或阀杆(2)形成。
10.如权利要求1至9中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述第一阀行程传动元件(12)设置在至少一个推杆(21)和至少一个阀杆(2)之间。
11.如权利要求2至10中任一项所述的往复活塞式机器(1)，其特征在于，所述压力室(42)能够通过至少一个第二阀来液压地或气动地连接于储压器(52)，所述第二阀优选地设计为节流止回阀(51)。
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