一种内部油路控制排气阀及其工作方法与流程

1.本发明涉及排气阀控制技术领域，尤其是涉及一种内部油路控制排气阀及其工作方法。


背景技术：

2.对于船用柴油机来说，排气阀是主机系统中极其重要的一个零部件，其主要功能是通过油压来控制排气阀杆的打开和关闭，从而泄放燃烧室内由爆炸产生的废气，图1是传统的排气阀机构，排气阀1通过一套单独的排气阀执行机构2来控制排气阀1的开闭，排气阀执行机构2通过高压油管3与排气阀1的液压缸连接，排气阀执行机构2由独立的控制器控制动作，当排气阀执行器2动作时，会提供高压油进入排气阀1顶部的液压缸，驱动液压活塞运动推动排气阀杆打开，这套排气阀机构有几个不足之处：
3.1、结构复杂且体积，重量较大
4.传统的排气阀机构需要一套独立于排气阀本体之外的排气阀执行机构，这套执行机构有复杂的控制系统及机械结构，并且需要额外占用主机上层的空间，使得本来就空间不大的上层区域变得更加拥挤。
5.并且独立的执行机构重量也较大，会增加整个柴油机的重量。
6.2、价格昂贵
7.由于需要一套独立的执行机构，这套执行机构上有各种控制阀和机械部件，因此执行机构本身就非常昂贵。
8.3、响应速度较慢
9.由于传统的排气阀机构控制模块是在执行机构上的，控制模块控制执行机构动作，执行机构本身是一套机械结构，通过机械结构动作推动液压油经过高压油管到排气阀顶部的液压缸，再通过排气阀本身的机械结构动作控制排气阀杆打开，整个过程较长，会造成排气阀杆响应时间的延迟。


技术实现要素：

10.本发明解决的技术问题是现有的排气阀结构复杂且体积大，重量较大，价格昂贵，响应速度较慢。
11.为解决上述的技术问题，本发明技术方案提供一种内部油路控制排气阀，其中，包括：
12.阀座；
13.安装于所述阀座上的阀体；
14.可活动地设于所述阀座内的排气阀杆；
15.依次安装于所述阀体内的执行器和空气活塞，所述空气活塞与所述排气阀杆连接；其中
16.所述阀体上安装有油路控制器，所述油路控制器与所述执行器之间设置贯通的控
制油路，所述阀体与所述空气活塞之间形成有空气缸。
17.可选地，所述油路控制器与后台控制器通讯连接。
18.可选地，所述阀体与所述执行器之间还安装有用于缓冲的缓冲装置。
19.可选地，所述缓冲装置为橡胶柱。
20.可选地，所述缓冲装置、所述执行器、所述空气活塞和所述排气阀杆轴线重合。
21.可选地，排气阀处于关闭常态时，所述排气阀杆的两端分别抵住所述空气活塞及所述阀座的排气阀口。
22.可选地，所述排气阀处于关闭常态时，所述空气缸中保持有0.7巴的压力。
23.可选地，所述排气阀处于打开状态时，所述油路控制器向所述控制油路中注入30巴压力。
24.为解决上述的技术问题，本发明技术方案还提供一种内部油路控制排气阀的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：
25.排气阀打开时，后台控制器向油路控制器发送排气阀打开信号，油路控制器向控制油路内注入30巴压力的伺服油，伺服油通过控制油路流向执行器，推动执行器向下移动，带动空气活塞、排气阀杆向下移动，从而打开排气阀口；
26.排气阀关闭时，后台控制器向油路控制器发送排气阀关闭信号，油路控制器的泄放油路会打开，控制油路的油会通过泄放油路泄放，空气缸内的压力大于控制油路的压力，从而推动空气活塞向上运行，直至排气阀杆底部与阀座接触，从而关闭排气阀口。
27.本发明技术方案的有益效果是：
28.本发明的内部油路控制排气阀结构简化，取消了独立的排气阀执行机构，减少了排气阀机构整体的体积，减轻了柴油机整体的重量。同时降低了排气阀的制造成本，取消了独立的排气阀执行机构可大大降低排气阀整体的成本。还直接通过油路控制器控制排气阀的控制油路实现驱动排气阀开启和关闭的动作，提高了排气阀动作响应速度。
附图说明
29.图1为传统排气阀的结构示意图；
30.图2为本发明实施例中内部油路控制排气阀的结构示意图；
31.图3为本发明实施例中阀体部分的放大图。
具体实施方式：
32.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.请参见图2和图3所示，示出了一种实施例的内部油路控制排气阀，其中，包括阀座6；安装于阀座6上的阀体5；可活动地设于阀座6内的排气阀杆10；依次安装于阀体5内的执行器7和空气活塞9，空气活塞9与排气阀杆10连接；其中阀体5上安装有油路控制器4，油路控制器4与执行器7之间设置贯通的控制油路b，阀体5与空气活塞9之间形成有空气缸a。
37.本实施例中，油路控制器4与后台控制器通讯连接，阀体5与执行器7之间还安装有用于缓冲的缓冲装置8，缓冲装置8为橡胶柱，缓冲装置8、执行器7、空气活塞9和排气阀杆10轴线重合.
38.本实施例中，排气阀处于关闭常态时，排气阀杆10的两端分别抵住空气活塞9及阀座6的排气阀口11。排气阀处于关闭常态时，空气缸a中保持有0.7巴的压力，排气阀处于打开状态时，油路控制器4向控制油路b中注入30巴压力。
39.通过以下说明进一步地认识本发明的特性及功能。
40.本实施例还提供一种内部油路控制排气阀的工作方法，其特征在于，工作方法如下：
41.排气阀打开时，后台控制器向油路控制器4发送排气阀打开信号，油路控制器4向控制油路b内注入30巴压力的伺服油，伺服油通过控制油路b流向执行器7，推动执行器7向下移动，带动空气活塞9、排气阀杆10向下移动，从而打开排气阀口11。
42.排气阀关闭时，后台控制器向油路控制器4发送排气阀关闭信号，油路控制器4的泄放油路(未示出)会打开，控制油路b的油会通过泄放油路泄放，空气缸a内的压力大于控制油路b的压力，从而推动空气活塞9向上运行，直至排气阀杆10底部与阀座6接触，从而关闭排气阀口11。
43.以下对本发明做进一步详细说明。
44.本实施例公开了一种带内部控制油路的排气阀，结构简单，体积小，重量轻，成本低，并且有极好的响应速度。
45.请参阅图2和图3，油路控制器4安装在上部阀体5侧，上部阀体5安装在排气阀座6上，上部阀体5内部装有执行器7，执行器7上部有一组缓冲装置8，执行器7下部与空气活塞9连接，空气活塞9中间与排气阀杆10连接。
46.上部阀体5和空气活塞9之前有个密闭的空间(即空气缸a)，上部阀体5内部和执行器7之间有控制油路b。
47.本实施例与传统排气阀，最显著的区别就是排气阀杆10是通过上部阀体5与其内部执行器7之间的油路进行控制，而油路的进油和泄油通过油路控制器4进行控制。
48.以下详细说明排气阀的动作原理，参见图2，图3：
49.排气阀开启过程：
50.排气阀正常的工作状态时，控制油路b没有油压，而空气缸a内部会保持0.7巴压力的控制空气，控制空气向上顶住空气活塞9，使排气阀杆10处于关闭的状态。
51.当油路控制器4接受到排气阀打开信号，会向控制油路b内注入30巴压力的伺服油，伺服油通过控制油路b到执行器7上部，推动执行器7向下运动，并带动执行器7下部的空气活塞9以及空气活塞9中间的排气阀杆10向下运动，从而打开排气阀口11。
52.排气阀关闭过程：
53.当油路控制器4接受到排气阀关闭信号，油路控制器4的泄放油路会打开，排气阀控制油路b的油会通过泄放油路泄放，此时空气缸a内的压力将大于控制油路b的压力，从而推动空气活塞9向上运行，直至排气阀杆10关闭，过程中为了避免排气阀杆10关闭过快，从而与阀座6之间产生敲击，当排气阀杆10靠近阀座6时，执行器7上部的缓冲装置8会起到缓冲作用。
54.由于上述动作是直接通过油路控制器4的注油和泄油来控制上部阀体5内部的油压，因此可大大提高排气阀杆10动作的响应速度。
55.综上所述，本发明的内部油路控制排气阀结构简化，取消了独立的排气阀执行机构，减少了排气阀机构整体的体积，减轻了柴油机整体的重量。同时降低了排气阀的制造成本，取消了独立的排气阀执行机构可大大降低排气阀整体的成本。还直接通过油路控制器控制排气阀的控制油路实现驱动排气阀开启和关闭的动作，提高了排气阀动作响应速度。
56.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种内部油路控制排气阀，其特征在于，包括：阀座；安装于所述阀座上的阀体；可活动地设于所述阀座内的排气阀杆；依次安装于所述阀体内的执行器和空气活塞，所述空气活塞与所述排气阀杆连接；其中所述阀体上安装有油路控制器，所述油路控制器与所述执行器之间设置贯通的控制油路，所述阀体与所述空气活塞之间形成有空气缸。2.根据权利要求1所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述油路控制器与后台控制器通讯连接。3.根据权利要求1所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述阀体与所述执行器之间还安装有用于缓冲的缓冲装置。4.根据权利要求3所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述缓冲装置为橡胶柱。5.根据权利要求1所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述缓冲装置、所述执行器、所述空气活塞和所述排气阀杆轴线重合。6.根据权利要求1所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，排气阀处于关闭常态时，所述排气阀杆的两端分别抵住所述空气活塞及所述阀座的排气阀口。7.根据权利要求6所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述排气阀处于关闭常态时，所述空气缸中保持有0.7巴的压力。8.根据权利要求6所述的内部油路控制排气阀，其特征在于，所述排气阀处于打开状态时，所述油路控制器向所述控制油路中注入30巴压力。9.一种内部油路控制排气阀的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：排气阀打开时，后台控制器向油路控制器发送排气阀打开信号，油路控制器向控制油路内注入30巴压力的伺服油，伺服油通过控制油路流向执行器，推动执行器向下移动，带动空气活塞、排气阀杆向下移动，从而打开排气阀口；排气阀关闭时，后台控制器向油路控制器发送排气阀关闭信号，油路控制器的泄放油路会打开，控制油路的油会通过泄放油路泄放，空气缸内的压力大于控制油路的压力，从而推动空气活塞向上运行，直至排气阀杆底部与阀座接触，从而关闭排气阀口。

技术总结
本发明技术方案公开了一种内部油路控制排气阀及其工作方法，包括阀座；安装于阀座上的阀体；可活动地设于阀座内的排气阀杆；依次安装于阀体内的执行器和空气活塞，空气活塞与排气阀杆连接；其中阀体上安装有油路控制器，油路控制器与执行器之间设置贯通的控制油路，阀体与空气活塞之间形成有空气缸。本发明的内部油路控制排气阀结构简化，取消了独立的排气阀执行机构，减少了排气阀机构整体的体积，减轻了柴油机整体的重量。同时降低了排气阀的制造成本，取消了独立的排气阀执行机构可大大降低排气阀整体的成本。还直接通过油路控制器控制排气阀的控制油路实现驱动排气阀开启和关闭的动作，提高了排气阀动作响应速度。提高了排气阀动作响应速度。提高了排气阀动作响应速度。


技术研发人员：高毓青 谢欣 孙云峰
受保护的技术使用者：沪东重机有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2023/6/6