一种起动滑阀、发动机起动控制空气分配装置及发动机的制作方法

本实用新型属于发动机技术领域，尤其涉及一种起动滑阀、发动机起动控制空气分配装置及发动机。

背景技术：

目前一般的中型船用发动机采用空气马达起动方式，而大型的船用发动机受限于马达的起动能力以及曲轴齿圈的承受能力，大多会选择缸内起动的方式，即控制空气通过分配盘按发火顺序依次打开各气缸对应的起动阀，高压空气通过打开的起动阀进入气缸，推动活塞下行完成发动机起动过程。

目前通过分配盘方式分配控制空气存在如下问题：1）所有气缸的控制空气均从分配盘接出，导致分配盘处管路复杂；2）不同缸数、不同发火顺序的起动管路需重新设计，通用性差；3）分配盘随凸轮轴旋转进行控制气路开合，需要通滑油进行润滑，导致部分滑油随控制空气进入缸盖上的起动阀，造成漏油。

鉴于此，亟需设计一种可以替代分配盘，对起动阀进行通断控制的起动滑阀以及起动控制空气分配装置。

技术实现要素：

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的第一个技术问题是，提供一种起动滑阀，可代替分配盘，对起动阀进行通断控制；且结构简单，便于布置、通用性强。

作为同一个技术构思，本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种发动机起动控制空气分配装置。

作为同一个技术构思，本实用新型解决的第三个技术问题是，提供一种发动机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是：一种起动滑阀，包括阀体和阀芯，所述阀体内设有用于滑动安装所述阀芯的安装腔，所述安装腔的内壁上成型有上下间隔分布的第一环形凹槽和第二环形凹槽；

所述阀体内设有与所述安装腔连通的顶部放气通道和底部放气通道、与所述第一环形凹槽连通的出气通道以及与所述第二环形凹槽连通的进气通道；

当所述底部放气通道的放气口被遮挡时，所述进气通道的气体迫使所述阀芯向所述阀体的顶部移动，所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽连通；当所述底部放气通道的放气口未被遮挡时，所述进气通道的气体迫使所述阀芯向所述阀体的底部移动，阻断所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽的连通。

进一步，所述阀芯包括柱形本体，所述柱形本体上轴向间隔设置有第一环形凸起和第二环形凸起，所述第二环形凸起的径向尺寸大于所述第一环形凸起的径向尺寸，且所述第二环形凸起的端面设有与所述安装腔连通的贯通孔。

进一步，所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间的所述安装腔、所述第一环形凹槽上方的所述安装腔均与所述第一环形凸起相适配，所述第二环形凹槽下方的所述安装腔与所述第二环形凸起相适配。

进一步，所述进气通道的进气口和所述出气通道的出气口均设置于所述阀体的顶部。

进一步，所述出气通道包括相连通的第一轴向盲孔和第一径向盲孔，所述第一径向盲孔贯穿所述第一环形凹槽，且所述第一径向盲孔的开口处设置有第一封堵；所述进气通道包括相连通的第二轴向盲孔和第二径向盲孔，所述第二径向盲孔贯穿所述第二环形凹槽，且所述第二径向盲孔的开口处设置有第二封堵。

进一步，所述阀体包括上阀体和与所述上阀体可拆卸密封连接的下阀体，所述底部放气通道设置于所述下阀体，所述安装腔设置于所述上阀体。

进一步，所述下阀体包括本体，所述本体的两端均设有柱形凸台，一所述柱形凸台与所述第二环形凹槽下方的所述安装腔相配合，所述底部放气通道轴向贯穿两所述柱形凸台。

解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是：一种发动机起动控制空气分配装置，包括上述的起动滑阀和起动凸轮；所述起动凸轮的凸起部与所述底部放气通道的放气口小间隙配合；所述起动凸轮的凸起部转至所述底部放气通道的放气口时，所述放气口被遮挡；所述起动凸轮的凸起部远离所述底部放气通道的放气口时，所述放气口未被遮挡。

进一步，所述起动凸轮为分体结构或一体结构，所述分体结构包括可拆卸连接的上半凸轮和下半凸轮，所述凸起部设置于所述上半凸轮，所述下半凸轮上设置有两个切削部。

解决上述第三个技术问题所采用的技术方案是：一种发动机，包括缸体和缸盖，所述缸体上安装有多个气缸和凸轮轴，所述缸盖上设置有与所述气缸一一对应的起动阀；还包括上述的发动机起动控制空气分配装置，所述起动滑阀安装在所述缸体上，所述起动凸轮安装在所述凸轮轴上，所述出气通道通过管路与所述起动阀连通。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本实用新型中的起动滑阀和起动凸轮构成了发动机起动控制空气分配装置。

具体应用时，每个气缸对应一个发动机起动控制空气分配装置，起动滑阀通过管路与缸盖上的起动阀连通，起动凸轮安装在凸轮轴上。起动凸轮随着凸轮轴转动，当底部放气通道的放气口未被起动凸轮的凸起部遮挡时，进气通道的气体迫使阀芯向阀体的底部移动，阻断第一环形凹槽与第二环形凹槽的连通既阻断了进气通道与出气通道的连通，此时起动阀关闭；当底部放气通道的放气口被起动凸轮的凸起部遮挡时（放气口接近封闭），进气通道的气体迫使阀芯向阀体的顶部移动，第一环形凹槽与第二环形凹槽连通既进气通道与出气通道连通，此时起动阀开启

本实用新型便于均匀布置，可避免目前分配盘设计的管路集中造成的空间占用，且可保证不同缸数和发火顺序的发动机通用；起动凸轮的凸起部与起动滑阀之间小间隙配合，取代了现用的分配盘中滑油润滑接触配合，解决了漏油的情况。

附图说明

图1是本实用新型起动滑阀实施例的结构示意图；

图2是本实用新型起动滑阀实施例另一视角下的结构示意图；

图3是图2中a-a向剖视图；

图4是图2中b-b向剖视图；

图5是图2中上阀体的安装腔与各个通道的分布图；

图6是图3省略阀芯后的示意图；

图7是图4省略阀芯后的示意图；

图8是图3中阀芯的结构示意图；

图9是图8的轴向剖视图；

图10是与图3对应的另一状态下的剖视图；

图11是与图4对应的另一状态下的剖视图；

图12是本实用新型发动机起动控制空气分配装置实施例的结构示意图；

图13是本实用新型发动机的部分结构示意图；

图中：1-阀体，11-上阀体，111-安装腔，112-第一环形凹槽，113-第二环形凹槽，114-顶部放气通道，115-出气通道，1151-出气口，1152-第一轴向盲孔，1153-第一径向盲孔，1154-第一封堵，116-进气通道，1161-进气口,1162-第二轴向盲孔，1163-第二径向盲孔，1164-第二封堵，12-下阀体，121-本体，122-柱形凸台，123-底部放气通道，2-阀芯，21-柱形本体，22-第一环形凸起，23-第二环形凸起，24-贯通孔，3-起动凸轮，31-上半凸轮，311-凸起部，32-下半凸轮，321-切削部，4-凸轮轴，a-起动滑阀，b-第一阻断腔体，c-第二阻断腔体，d-第三阻断腔体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，本实用新型实施例中“上”、“下”等方位或位置关系是基于附图所示的方位及位置关系进行描述的，仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一：

由图1至图11共同所示，本实施例公开了一种起动滑阀a，包括阀体1和阀芯2。其中，阀体1为分体结构，包括上阀体11和与上阀体11通过螺栓可拆卸密封连接的下阀体12。上阀体11内设有用于滑动安装阀芯2的安装腔111（一端敞口），安装腔111的内壁上成型有上下间隔分布的第一环形凹槽112和第二环形凹槽113；上阀体11设有与安装腔111的顶部连通的顶部放气通道114，下阀体12的底部设有与安装腔111连通的底部放气通道123。上阀体11内设有与第一环形凹槽112连通的出气通道115以及与第二环形凹槽113连通的进气通道116。

为了便于理解，定义第一环形凹槽112与第二环形凹槽113之间的安装腔111为第一阻断腔体b，第一环形凹槽112上方的安装腔111称为第二阻断腔体c，第二环形凹槽113下方的安装腔111称为第三阻断腔体d。与第一环形凹槽112对应连通的安装腔111为出气腔体，与第二环形凹槽113对应连通的安装腔111为进气腔体。

本实施例中，进气通道116的进气口1161和出气通道115的出气口1151均设置于上阀体11的顶部。下阀体12包括本体121，本体121的两端均设有柱形凸台122，一柱形凸台122与第三阻断腔体d相配合（密封配合），底部放气通道123轴向贯穿两柱形凸台122。

本实施例中，阀芯2包括柱形本体21，柱形本体21上轴向间隔设置有第一环形凸起22和第二环形凸起23，第二环形凸起23的径向尺寸大于第一环形凸起22的径向尺寸，且第二环形凸起23的端面设有与安装腔111连通的贯通孔24；安装腔111的第一阻断腔体b和第二阻断腔体c均与第一环形凸起22相适配（小间隙配合），确保进气通道116与出气通道115连通，来自进气通道116的控制空气不会从第二阻断腔体c流出;安装腔111的第三阻断腔体d与第二环形凸起21相适配（小间隙配合）。

第二环形凸起23的上端面面积（受力面积）大于第一环形凸起22的下端面面积（受力面积），当底部放气通道123的放气口未被遮挡时，气体作用于第二环形凸起23上端面的力大于对第一环形凸起22下端面的力，因此迫使阀芯2向阀体1的底部移动。

本实施例中，出气通道115包括相连通的第一轴向盲孔1152和第一径向盲孔1153，第一径向盲孔1153贯穿第一环形凹槽112，且第一径向盲孔1153的开口处设置有第一封堵1154（防止漏气）；进气通道116包括相连通的第二轴向盲孔1162和第二径向盲孔1163，第二径向盲孔1163贯穿第二环形凹槽113，且第二径向盲孔1163的开口处设置有第二封堵1164（防止漏气）。

下面对其工作原理进行简要阐述：

当底部放气通道123的放气口未被遮挡时，进气通道116的气体迫使阀芯2向阀体1的底部移动，第一阻断腔体b被阀芯2的第一环形凸起22封堵，第一环形凹槽112与第二环形凹槽113的连通被阻断，既进气通道116与出气通道115的连通被阻断。控制空气的流向为：进气通道116—第二环形凹槽113—进气腔体—第三阻断腔体d—贯通孔24—底部放气通道123（参见图3）。

当底部放气通道123的放气口被遮挡时（接近封闭），由于压差的存在，进气通道116的气体只能迫使阀芯2向阀体1的顶部移动，阀芯2的第一环形凸起22向上脱离第一阻断腔体b；第一环形凹槽112与第二环形凹槽113借助阀芯2的柱形本体21与第一阻断腔体b之间的空隙连通，通既进气通道116与出气通道115连通。控制空气走向为：控制空气—进气通道116—第二环形凹槽113—进气腔体—阀芯2与第一阻断腔体b之间的空隙—出气腔体—第一环形凹槽112—出气通道115。第二阻断腔体c内的空气经顶部放气通道114排出（参见图10和图11）。

需要说明的是，阀芯2和安装腔111的结构不仅仅局限于上述实施例公开的结构，只要满足“当底部放气通道123的放气口被遮挡时，进气通道116的气体迫使阀芯2向阀体1的顶部移动，第一环形凹槽112与第二环形凹槽113连通；当底部放气通道123的放气口未被遮挡时，进气通道116的气体迫使阀芯2向阀体1的底部移动，阻断第一环形凹槽112与第二环形凹槽113的连通”的任意结构均可。

实施例二：

由图12所示，本实施例公开了一种发动机起动控制空气分配装置，包括实施例一公开的起动滑阀a和与起动滑阀a配合使用的起动凸轮3。起动凸轮3的凸起部311与底部放气通道123的放气口小间隙配合（0.2mm）；起动凸轮3的凸起部311转至底部放气通道123的放气口时，放气口被遮挡(接近封闭）；起动凸轮3的凸起部311远离底部放气通道123的放气口时，放气口未被遮挡。其工作原理可参见实施例一。

本实施例中，起动凸轮3为分体结构（也可为一体结构），分体结构包括通过螺栓可拆卸连接的上半凸轮31和下半凸轮32，凸起部311设置于上半凸轮31，下半凸轮上设置有两个切削部321（便于螺栓的隐藏）。

实施例三：

本实施例是实施例二的一个具体应用。本实施例公开了一种发动机，包括缸体和缸盖，缸体上安装有多个气缸和凸轮轴4，缸盖上设置有与气缸一一对应的起动阀；还包括实施例二公开的发动机起动控制空气分配装置，起动滑阀a安装在缸体上，起动凸轮3安装在凸轮轴4上（参见图13），出气通道115通过管路与起动阀连通。

在发动机中具体应用时，每个气缸对应一个发动机起动控制空气分配装置。起动凸轮3随着凸轮轴4转动，当起动滑阀a的底部放气通道123的放气口未被起动凸轮3的凸起部311遮挡时，进气通道116的气体迫使阀芯2向阀体1的底部移动，阻断第一环形凹槽112与第二环形凹槽113的连通既阻断了进气通道116与出气通道115的连通，此时对应的起动阀关闭；当底部放气通道123的放气口被起动凸轮3的凸起部311遮挡时（放气口接近封闭），由于压差的存在，进气通道116的气体迫使阀芯2向阀体1的顶部移动，第一环形凹槽112与第二环形凹槽113连通既进气通道116与出气通道115连通，此时对应的起动阀开启。

综上所述，本实用新型结构简单、便于均匀布置，可避免目前分配盘设计的管路集中造成的空间占用；还可保证不同缸数和发火顺序的发动机通用；且起动凸轮的凸起部与起动滑阀之间小间隙配合，取代了现用的分配盘中滑油润滑接触配合，解决了漏油的情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。