三级活塞缓冲式液压驱动排气阀机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种发动机，具体地说是发动机配气系统。
【背景技术】
[0002]排气系统是内燃机配气系统的重要组成部分，其主要作用是在规定的时间内把燃烧后的废气排出燃烧室，排气相位和排气持续角对燃油的经济性、内燃机功率及排放都有很大影响。传统的电液式可变配气技术虽然实现了排气相位和排气持续角可调，但由于其利用伺服油提供驱动力，而伺服油在工作过程中压力变化幅度大且迅速，产生的压力波动也比较大，会导致排气阀在维持阶段的位移波动也相应增大，降低了排气阀的工作稳定性。除此以外，虽然伺服油因为压力变化速率快而提升了排气阀的开启、关闭速率，但也同时造成了排气阀驱动系统中各运动件的动能增大，碰撞时冲击力增大，排气阀驱动系统中各部件的磨损与应力形变程度加剧，最终导致排气阀驱动系统的使用寿命缩短。如何在确保排气阀的开启与关闭速率快的前提下，尽可能的稳定排气阀在维持阶段的升程波动，减少排气阀的开启与落座冲击，电液式可变配气技术目前在设计上仍有革新潜力。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供排气正时可控，在确保排气阀启闭速率快的前提下稳定排气阀维持阶段的升程波动，并减少排气阀各部件间运动冲击力以延长使用寿命的三级活塞缓冲式液压驱动排气阀机构。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]本实用新型三级活塞缓冲式液压驱动排气阀机构，其特征是:包括排气阀、驱动单元、液压油管；
[0006]所述排气阀包括排气阀壳体以及安装在排气阀壳体里的液压活塞、空气弹簧活塞、蝶型弹簧和排气阀杆，液压活塞安装在排气阀杆的顶端，空气弹簧活塞安装在排气阀杆的中部，液压活塞与其上方的排气阀壳体之间形成排气阀液压油腔，排气阀液压油腔分别连通补油油路泄油孔、排气阀端进油孔，空气弹簧活塞与其下方的排气阀壳体之间形成空气活塞腔，蝶型弹簧安装在排气阀杆上并位于空气活塞腔里；
[0007]所述驱动单元包括驱动单元壳体、驱动单元底座、驱动活塞组，驱动活塞组位于由驱动单元壳体和驱动单元底座围城的中空结构中，驱动活塞组包括一级驱动活塞、二级驱动活塞、三级驱动活塞，三级驱动活塞嵌入至二级驱动活塞中，二级驱动活塞嵌入至一级驱动活塞中，三级驱动活塞与其上方的驱动单元壳体之间形成驱动单元出油腔，驱动单元壳体上设置与驱动单元出油腔相通的驱动单元出油孔，液压油管两端分别连通排气阀端进油孔和驱动单元出油孔，驱动单元壳体、驱动单元底座、驱动活塞组围成驱动单元进油油腔，驱动单元底座上设置与驱动单元进油油腔相通的驱动单元进油孔。
[0008]本实用新型还可以包括:
[0009]1、驱动单元壳体的内壁上设置与一级驱动活塞配合的第一限位台和与二级驱动活塞配合的第二限位台，第一限位台、一级驱动活塞、二级驱动活塞围城第一液压腔，第二限位台、二级驱动活塞、三级驱动活塞围成第二液压腔；驱动活塞组上行时，一级驱动活塞接触第一限位台并停止移动，随后二级驱动活塞接触第二限位台并停止移动。
[0010]2、一级驱动活塞靠近驱动单元进油油腔一侧的端面面积大于二级驱动活塞靠近驱动单元进油油腔一侧的端面面积，二级驱动活塞靠近驱动单元进油油腔的一侧端面面积与三级驱动活塞靠近驱动单元出油腔一侧的端面面积相等，三级驱动活塞靠近驱动单元出油腔一侧的端面面积则大于三级驱动活塞靠近驱动单元进油油腔一侧的端面面积。
[0011]3、驱动单元壳体上设置有渗漏油道、补油单向阀，渗漏油道连通第二液压腔，补油单向阀连通驱动单元出油腔。
[0012]本实用新型的优势在于:通过设置两侧端面面积不同的三个驱动活塞，针对排气阀在运动初期、中期、末期的不同需求调节排气阀受到的驱动压力，进而控制其运动速度，使排气阀的运动初期快、末期慢。初期驱动活塞组加压提高排气阀运动速度以提高排气阀运动响应，末期驱动活塞组减压减小排气阀运动速度以减小部件间的碰撞冲力，进而减少部件间碰撞时的动能，削弱碰撞冲击力对各运动件所造成的影响，延长系统的使用寿命。并且由于排气阀在开启末期的峰值速度降低，排气阀受峰值速度影响所导致的升程波动进而减小。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2a为驱动活塞组上行示意图a，图2b为驱动活塞组上行示意图b，图2c为驱动活塞组上行示意图c，图2d为驱动活塞组上行示意图d。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0016]结合图1?2，本实用新型包括起吊螺栓1、液压活塞2、补油油路泄油孔3、空气弹簧活塞4、碟形弹簧5、排气阀杆6、空气活塞腔7、排气阀壳体8、排气阀端进油孔9、排气阀液压油腔10、液压油管11、驱动单元出油腔12、驱动单元壳体13、驱动单元底座14、驱动单元进油孔15、驱动单元进油腔16、一级驱动活塞17、二级驱动活塞18、渗漏油道19、三级驱动活塞20、补油单向阀21、驱动单元出油孔22。其中，液压活塞2、空气弹簧活塞4均安装在排气阀杆6上。液压活塞2上部有排气阀液压油腔10，排气阀液压油腔10分别在两侧与补油油路泄油孔3和排气阀端进油孔9相连。空气弹簧活塞4与排气阀壳体8围成空气活塞腔7，且碟形弹簧5安装于空气活塞腔7内部。起吊螺栓1安装于排气阀壳体8上部。液压油管11两侧分别与排气阀端进油孔9和驱动单元出油孔22相连。驱动单元壳体13与驱动单元底座14围成中空结构，其内部具有排气阀驱动活塞组。排气阀驱动活塞组由一级驱动活塞17、二级驱动活塞18和三级驱动活塞20所组成。这三个驱动活塞依次嵌套，三级驱动活塞20套入在二级驱动活塞18中，二级驱动活塞18套入在一级驱动活塞17中。驱动单元进油孔15 —端与三级活塞缓冲式液压驱动排气阀机构的进油油路相连，另一端通入由驱动单元壳体13、驱动单元底座14与驱动活塞组围成驱动单元进油油腔16。驱动单元出油孔22 —端与液压油管11相连，另一端通入由驱动单元壳体13与驱动活塞组围成的驱动单元出油腔12。驱动单元出油腔12顶端还与补油单向阀21相通。
[0017]图1为本实用新型三级活塞缓冲式液压驱动排气阀机构的整体结构示意图，包括起吊螺栓1、液压活塞2、补油油路泄油孔3、空气弹簧活塞4、碟形弹簧5、排气阀杆6、空气活塞腔7、排气阀壳体8、排气阀端进油孔9、排气阀液压油腔10、液压油管11、驱动单元出油腔12、驱动单元壳体13、驱动单元底座14、驱动单元进油孔15、驱动单元进油腔16、一级驱动活塞17、二级驱动活塞18、渗漏油道19、三级驱动活塞20、补油单向阀21与驱动单元出油孔22。其中，液压活塞2、空气弹簧活塞4均安装在排气阀杆6上。液压活塞2上部有排气阀液压油腔10，排气阀液压油腔10分别在两侧与补油油路泄油孔3和排气阀端进油孔9相连。空气弹簧活塞4与排气阀壳体8围成空气活塞腔7，且碟形弹簧5安装于空气活塞腔7内部。起吊螺栓1安装于排气阀壳体8上部。液压油管11两侧分别与排气阀端进油孔9和驱动单元出油孔22相连。驱动单元壳体13与驱动单元底座14围成中空结构，其内部具有排气阀驱动活塞组。排气阀驱动活塞组由一级驱动活塞17、二级驱动活塞18和三级驱动活塞20所组成。这三个驱动活塞依次嵌套，三级驱动活塞20套入在二级驱动活塞18中，二级驱动活塞18套入在一级驱动活塞17中。驱动单元壳体13的内壁上设置与一级驱动活塞17配合的第一限位台和与二级驱动活塞18配合的第二限位台，第一限位台、一级驱动活塞17、二级驱动活塞18围城第一液压腔，第二限位台、二级驱动活塞18、三级驱动活塞20围成第二液压腔，第一液压腔与第二液压腔相通；