[发明专利]一种柱状式液压挺柱

说明书

技术领域

本发明属于发动机配件制造技术领域，具体涉及能够自动补偿气门工作间隙的柱状式液压挺柱。

背景技术

使用滚轮摇臂和液压挺柱的配气机构在顶置式凸轮发动机结构中的应用日益广泛，较机械式挺柱的配气机构，具有以下优点：1）能实时补偿气门间隙，不需要定期人工调整；2）降低发动机噪声和冲击；3）体积质量轻型化、更小的摩擦力、更小的运动惯量意味着能量损失更小，有利于提高发动机效率；4）配气机构的零部件寿命更长，减少维护成本。

柱状式液压挺柱具有一罐状壳体，在壳体内腔中配合有一相对壳体轴向运动的柱塞，柱塞下端面与壳体底部之间形成一用于液压介质的高压腔，该高压腔能通过一朝向该高压腔方向打开的单向阀封闭，在高压腔中设有一复位弹簧，该弹簧作用在柱塞下端面与壳体之间，壳体设有一用于液压介质流通的油孔，该油孔在壳体径向内侧与柱塞中的进油孔连通，该柱塞进油孔与单向阀之间形成一用于储存液压介质的储油腔。

在发动机停止工作一段时间时，液压挺柱受压处于较低位置，高压腔的液压介质被排出一部分，当发动机启动时，机油泵供给的液压介质需要一段时间才能到达液压挺柱，此时存在气门间隙，液压挺柱的柱塞在复位弹簧的作用下向上运动，高压腔形成负压，单向阀打开，储油腔的液压介质被吸入高压腔，液压挺柱逐渐恢复到工作高度，气门间隙消除，如果储油腔的油量不足，空气就会被吸入高压腔，液压挺柱支撑刚度大幅下降，造成发动机异响，噪声加大，加速相关零件的磨损。

中国专利文献CN201228569Y公开了一种液压支撑元件，此种结构柱塞在内部设有一转向件，其缺陷是在柱塞加工成型时不能一次加工完成，需要多道工序完成，费时费力；在柱塞与柱塞内腔体之间有细小的间隙，在热处理及后续加工时产生的杂质不容易清理出来。

中国专利文献CN102767405公开了一种液压支撑元件，此种结构柱塞的油孔位置设置在内凹宽环槽处，储油腔存储液压介质的量有限，且该结构柱塞由两个零件组成，液压介质易从这两个零件之间的间隙泄露，导致储油腔存储的液压介质的量更少。

中国专利CN201593451U公开了一种液压支撑元件，此机构的柱塞采用冷镦后机加工的成型工艺，加工工艺复杂，且柱塞颈部和内凹环槽处需要铣削加工，由于铣削加工切断了材料金属流线，切削部位的壁厚比其他位置的壁厚薄，结构局部强度减弱，此外，该结构柱塞的储油腔体积很小，液压介质的存储量较少，在极端情况下，当发动机冷启动时，可能由于没有足够的液压介质补充到高压腔而带来气门间隙无法消除的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有一体式柱塞的柱状液压挺柱，其中，柱塞进油孔相对单向阀的位置提高，增大柱塞储油腔的储油量，有益效果是在发动机冷启动时，充裕的液压介质能快速补充进入单向阀内的高压腔，缩短液压挺柱从压缩高度恢复到正常工作高度的时间，快速消除气门间隙，减少配气机构冷启动消除噪音的时间以及相应零件的磨损。

为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种柱状式液压挺柱，具有一壳体，在壳体内腔中对应安装一相对壳体轴向运动的柱塞，在柱塞的下端面与壳体下侧之间延伸一用于液压介质的高压腔，该高压腔能通过一朝向该高压腔打开的单向阀封闭，在壳体外径上设有一用于液压介质流通的外环槽，在壳体的径向内侧设有一用于液压介质流通的内环槽，内环槽和外环槽之间设有一个或多个壳体油孔，所述柱塞的头部下方设有第一环槽，柱塞中部设有一个第二环槽，第一环槽和第二环槽之间为柱塞中壁，所述第二环槽为内凹宽环槽，其特征在于所述柱塞中壁上开有至少一个与第二环槽连通的进油孔，该柱塞中壁上部留有用于与壳体内腔配合阻断液压介质流通的密封带。

本发明人通过研究发现，柱塞进油孔相对单向阀的位置高度直接影响了柱塞储油腔的储油量，在冷启动的瞬间，发动机机油到达液压挺柱的位置需要一定的时间，这时柱塞内腔储油向高压腔充油，消除气门间隙,而储油量增加就可以避免储油被用完，而吸入空气至高压腔，造成较长时间气门间隙无法消除。

所述柱塞进油孔位置设置在柱塞内凹宽环槽的上方柱塞中壁，高度提升，在液压挺柱处于自由高度时，柱塞进油孔位置未超出壳体内腔上端配合边界，即此处形成的密封带具有一定的宽度。

优化地，所述进油孔与第二环槽之间设有柱塞油槽。

优化地，所述柱塞进油孔上方的液压介质密封带宽度为δ，δ应大于0.5mm，过窄的密封带宽度可能会造成密封性能下降。