液压挺柱
技术领域
本发明涉及发动机配气机构技术领域，尤其涉及一种液压挺柱。
背景技术
挺柱在发动机配气机构中所起的作用是将凸轮轴的推力传给推杆(或气门杆)，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。挺柱在其顶部装有调节螺钉，用来调节气门间隙。预留的气门间隙可以解决由于热膨胀造成的气门关闭不严问题，但是由于气门间隙的存在，配气机构在工作时会造成冲击并产生噪声。为了解决这一矛盾，有的发动机上采用了液压挺柱。
一种公知的液压挺柱，如图1和图2共同所示，其安装于摇臂30的一端，挺柱体42A与摇臂固定连接并通过油口421A与机油油路相连通，挺柱体42A的外圆周面与柱塞41A的内圆周面之间设置有泄油间隙46A。
当发动机气门60处在关闭时刻时(凸轮10没有转到工作面)，发动机机油通过进油口421A、单向阀44A为液压腔43A供油，并通过泄油间隙46A缓慢泄油；柱塞41A在机油压力和回位弹簧45A的共同作用下，相对于挺柱体42A向下运动，压紧气门60，消除气门间隙，但不足以克服气门弹簧50的弹力，气门60仍关闭。
当发动机工作在气门60开启时刻时(凸轮10转到工作面)，凸轮10通过推杆20、摇臂30推动挺柱体42A运动，液压腔43A机油压力升高，单向阀44A关闭，推动柱塞41A下行，柱塞41A推动气门60开启。在柱塞41A下行的过程中，由于液压腔43A内机油压力很高，高压机油通过泄油间隙46A泄流掉一部分机油，气门开启过程结束后，单向阀44A开启，为液压腔43A补充机油。重复循环以上动作。通过液压腔内的液压油的泄漏及补充，不断自动调节液压挺柱的工作长度，从而使配气机构保持正常工作而气门调节机构又没有间隙存在，减少了零部件之间的冲击和噪声。
但上述液压挺柱存在以下问题：
1)泄油间隙要求高，加工难度较大；
2)由于泄油间隙的存在，在凸轮工作、气门开启时，挺柱体与柱塞存在相对移动，影响气门的开启行程，特别是在发动机速度变化时，不同的转速泄油量不同，造成挺柱体与柱塞的相对移动量不同，影响发动机性能。在大型发动机上，由于气门开启力较大，影响更为明显。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种液压挺柱，以解决在凸轮工作、气门开启时，挺柱体与柱塞存在相对移动，影响气门开启行程的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种液压挺柱，包括：挺柱体和柱塞，所述挺柱体的一端开设有进油口另一端敞口，所述柱塞从所述挺柱体的敞口端伸入并与所述挺柱体形成液压腔，所述进油口的内侧设置有在发动机机油压力作用下可将发动机机油油路与所述液压腔连通的单向阀，所述液压腔内设置有在气门开启压力消除后用于使所述柱塞相对于所述挺柱体回位的回位弹簧；所述柱塞的外周面与所述挺柱体的内周面滑动配合，其配合间隙保证柱塞的顺利滑动且密封，所述柱塞开设有与所述液压腔相通的泄压通道，所述泄压通道设置有密封锥面，所述泄压通道内设置有泄压阀芯和泄压弹簧，在不受气门开启压力作用时所述泄压阀芯被所述泄压弹簧顶离所述密封锥面形成漏油间隙，在受到气门开启压力作用时所述泄压阀芯克服所述泄压弹簧的弹力并与所述密封锥面接触实现所述液压腔的密封。
其中，所述泄压阀芯包括一阀球。
其中，所述泄压弹簧设置在与所述密封锥面的小头端相通的泄压通道内，并顶靠在所述泄压阀芯与所述泄压通道的一个台阶面之间。
其中，所述液压腔内活动设置有弹簧座，所述弹簧座开设有通孔，所述通孔连通所述液压腔和所述泄压通道，所述回位弹簧设置于所述弹簧座内。
其中，所述弹簧座在所述回位弹簧作用下一端顶靠于所述柱塞另一端与所述挺柱体的相应端面间具有间隙。
其中，所述单向阀包括单向阀芯、限位弹簧和单向阀座，所述进油口的内侧设置有密封锥面，限位弹簧设置于所述单向阀座内，所述单向阀座安装于所述液压腔的挺柱体上，所述限位弹簧将所述单向阀芯顶靠于所述进油口的密封锥面。
其中，所述回位弹簧夹压于所述单向阀座与所述弹簧座之间。
其中，所述泄压通道与油底壳相通。
其中，所述液压挺柱设置于发动机配气机构的凸轮到气门间的任何一个传动部件上，所述挺柱体的进油口与发动机机油油路连通。
其中，所述液压挺柱设置于所述发动机配气机构的摇臂上，所述进油口与设置于所述摇臂上的发动机机油油路连通。
本发明采用上述技术方案后，所达到的技术效果是：
当凸轮不工作时，由于此时液压柱塞不受气门开启压力作用，泄压阀芯被泄压弹簧顶离所述泄压通道的密封锥面，发动机机油通过进油口、单向阀进入液压腔，同时通过泄压阀芯与密封锥面的间隙缓慢泄漏，这时，液压挺柱在发动机机油压力及回位弹簧的共同作用下，其挺柱体和柱塞分别(直接或间接)贴近凸轮和气门，消除了气门间隙。当凸轮工作时，液压腔机油压力升高，泄压阀芯克服泄压弹簧的弹力，液压腔成为封闭的腔，无论发动机转速如何变化，挺柱体与柱塞的相对位置不会发生变化，保证了发动机的性能。
由于本发明的泄压阀芯与密封锥面之间可以形成漏油间隙，在凸轮没有工作时，发动机的机油可以通过进油口和单向阀进入液压腔，并通过该漏油间隙缓慢泄漏，因而本发明液压挺柱的工作长度既可伸长，也可缩短，可以自动补偿配气机构部件的热膨胀间隙。相对于传统的液压挺柱，在凸轮工作时，液压挺柱的工作长度几乎没有变化(仅仅在凸轮工作的初始阶段微量缩短，缩短量可控)，气门开启行程更“精确”。
本发明所揭示的液压挺柱，可以安装在发动机配气机构的凸轮到气门间的任何一个传动部件上，优选设置在摇臂上。
附图说明
图1是一种公知的液压挺柱的使用状态参考图；
图2是图1中液压挺柱的结构剖视图；
图3是本发明一种液压挺柱实施例的结构剖视图；
图中：10-凸轮，20-推杆，30-摇臂,40A-液压挺柱，41A-柱塞，42A-挺柱体，421A-进油口，43A-液压腔，44A-单向阀，45A-回位弹簧，46A-泄油间隙，40B-液压挺柱，41B-柱塞，411B-泄油孔，42B-挺柱体，421B-进油口，43B-液压腔，44B-单向阀，45B-回位弹簧，46B-密封锥面，47B-泄压阀芯，48B-泄压弹簧，49B-弹簧座，491B-通孔，50-气门弹簧，60-气门,70-油底壳，S-间隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图3所示并参考图1，一种液压挺柱40B，设置于发动机配气机构的摇臂上(参见图1中摇臂30的位置)。挺柱体42B的一端开设有进油口421B、另一端敞口，柱塞41B从挺柱体42B的敞口端伸入并与挺柱体42B形成液压腔43B，进油口421B与设置于摇臂30上的发动机机油油路(图中未示出)连通，进油口421B的内侧设置有单向阀44B，在发动机机油压力作用下，单向阀44B可将发动机机油油路与液压腔43B连通。单向阀44B的具体结构是，包括单向阀芯442B、限位弹簧443B和单向阀座441B，进油口421B的内侧设置有密封锥面，限位弹簧443B设置于单向阀座441B内，单向阀座441B开设有通油孔并安装于液压腔的挺柱体42B上，限位弹簧443B将单向阀芯442B顶靠于进油口421的密封锥面。单向阀芯442B优选的是一个阀球，例如钢球。
液压腔43B内设置有在气门开启压力消除后用于使柱塞41B相对于挺柱体42B回位的回位弹簧45B。液压腔43B内活动设置有弹簧座49B，弹簧座49B开设有通孔491B，通孔491B连通液压腔43B和泄压通道411B，回位弹簧45B设置于弹簧座49B内并夹压于单向阀座441B与弹簧座45B之间。在回位弹簧45B弹力的作用下,弹簧座49B一端顶靠于柱塞41B另一端与挺柱体42B的相应端面间具有间隙S。设计间隙S为合适的值(可参考设计为传统发动机冷态气门间隙的大小)，当发动机处于启动状态发动机机油压力没有建立时，保证气门机构的正常工作。
柱塞41B的外周面与挺柱体42B的内周面滑动配合，其配合间隙保证柱塞的顺利滑动且密封，机油不得从该处泄漏。柱塞41B开设有与液压腔43B相通的泄压通道411B，泄压通道411B与油底壳70相通。泄压通道411B设置有密封锥面46B，泄压通道411B内设置有泄压阀芯47B和泄压弹簧48B，优选的，泄压阀芯47B包括一阀球，例如钢球。泄压弹簧48B的弹力应能保证在发动机的机油达到最高值时，泄压阀芯47B依然能够脱离密封锥面46B形成漏油间隙，且凸轮工作液压腔43B形成高压时，泄压阀芯47B能够迅速将密封锥面46B密封。泄压弹簧48B设置在与密封锥面46B的小头端相通的泄压通道411B内，并顶靠在泄压阀芯47B与泄压通道的一个台阶面之间。在不受气门开启压力作用时，泄压阀芯47B被泄压弹簧48B顶离密封锥面46B；在受到气门开启压力作用时，泄压阀芯47B克服泄压弹簧48B的弹力并与密封锥面46B接触实现液压腔43B的密封。
上述实施例的工作原理及达到的技术效果是：
当凸轮10不工作(凸轮10没有转到工作面)时，由于此时液压挺柱不受气门开启压力作用，泄压阀芯47B被泄压弹簧48B顶离泄压通道的密封锥面46B形成漏油间隙，发动机机油通过进油口421B、单向阀44B进入液压腔43B，并通过泄压阀芯47B与密封锥面46B的间隙缓慢泄漏，这时，液压挺柱在发动机机油压力及回位弹簧45B的共同作用下，其挺柱体42B和柱塞41B分别(直接或间接)贴近凸轮10和气门60，消除了气门间隙，且可伸缩自动补偿各部件由于热胀冷缩等的影响。当凸轮工作(凸轮10转到工作面)时，液压腔43B机油压力升高，泄压阀芯47B克服泄压弹簧48B的弹力，液压腔43B成为封闭的腔，相对于传统的液压挺柱(工作长度缩短)，无论发动机转速如何变化，本发明的挺柱体42B与柱塞41B的相对位置不会发生变化，保证了发动机的性能。
本实施例中，液压挺柱40B设置于摇臂，但液压挺柱40B的设置位置不局限于此，其可以设置于发动机配气机构的凸轮到气门间的任何一个传动部件上。
本发明不局限于上述实施例，一切基于本发明的构思、原理、结构及方法所做出的种种改进，都将落入本发明的保护范围之内。
