[发明专利]凸轮轴轴向限位结构

说明书

技术领域

本发明属于动力装置领域，具体涉及一种凸轮轴轴向限位结构。

背景技术

凸轮轴是活塞发动机里的一个重要部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。

传统发动机凸轮轴连接结构中，为了防止凸轮轴产生轴向窜动，应对凸轮轴进行轴向定位。轴向间隙过小会造成机件损坏，轴向间隙过大会影响配气定时并增加噪声。凸轮轴的轴向定位通常有两种方式：一种是止推板定位，另一种是止推螺钉定位。止推板定位是指通过止推板卡在凸轮轴上，在凸轮轴窜动的过程中止推板与机体相抵，从而实现对凸轮轴的轴向限位。此种限位方式中止推板的结构设计比较复杂，在凸轮轴的窜动中，止推板受到到凸轮轴的轴肩挤压，对止推板的表面硬度要求较高，然而止推板的厚度通常较薄，对厚度较薄的板材进行热处理，操作难度比较大，精度难以控制。止推螺钉定位是指在凸轮轴的轴端所对应的机体上安装止推螺钉，凸轮轴窜动时，通过止推螺钉对凸轮轴进行限位。

针对目前凸轮轴的两种限位方式而言，凸轮轴窜动时，凸轮轴撞击止推螺钉或安装在凸轮轴上的止推板撞击机体，均会使机体产生振动，凸轮轴与止推螺钉是刚性接触，止推板与机体也是刚性接触，凸轮轴转动的振动传递到机体上，机体振动会影响整台设备的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对目前凸轮轴的轴向限位均是刚性限位，导致凸轮轴的振动传递到机体上，以及止推板或止推螺钉对凸轮轴进行限位时，机体受到凸轮轴的冲击力，导致机体发生振动，降低整体机体的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案: 凸轮轴轴向限位结构，包括机体、凸轮轴和端盖，凸轮轴安装在机体上，所述端盖与机体螺栓连接；端盖位于凸轮轴端面对应处设有限位座，该限位座包括液压缸筒和限位柱，该液压缸筒上设有第一腔室、第二腔室、主油路和支油路，第一腔室与第二腔室连通，所述第一腔室的孔径大于第二腔室的孔径，所述第一腔室的轴心线与第二腔室的轴心线共线，所述主油路与第一腔室连通，所述支油路与主油路连通，所述主油路的出口处设有进液阀，所述支油路的出口处设有安全阀，所述限位柱包括依次连接的第一活塞部和第二活塞部，第一活塞部与第一腔室间隙配合，所述第二活塞部与第二腔室的孔径间隙配合，所述第二活塞部的端部设有弹性件，所述第二腔室的底部设有吸震件，所述弹性件的一端固定在吸震件上，所述第一腔室的壁上设有第一密封圈，第二腔室的壁上设有第二密封圈。

采用本发明技术方案的凸轮轴轴向限位结构，第一密封圈、第二密封圈、第一腔室和限位座组成密闭腔室，通过主油路向密闭腔室提供液压油，通过改变密闭腔室内的压力从而实现控制限位柱伸出液压缸筒的有效长度，达到调节凸轮轴与限位柱之间的间隙。凸轮轴窜动时凸轮轴撞击限位柱，此时密闭腔室内的液压油起消震的作用，避免凸轮轴传递来的振动传递到机体上，当限位柱因凸轮轴的撞击移动的距离较大时，密闭腔室内的压力过大，当密闭腔室内的压力大于安全阀设定的压力时，安全阀打开，密闭腔室内的液压油从安全阀处溢流，此时弹性件被压缩，弹性件起缓冲作用，降低限位柱移动的速度，凸轮轴产生的振动传递到弹性件后，最终由吸震件将振动消除。

工作原理及有益效果：

根据设备的具体需求，从进液阀处向密闭腔室内注入液压油，控制限位柱的有效伸出长度，调整限位柱与凸轮轴端面之间的距离。当凸轮轴窜动时凸轮轴撞击限位柱，在限位柱受到较小的撞击时，密闭腔室内的液压油起缓冲限位柱的作用以及消除限位柱的振动，避免凸轮轴传递来的振动传递到机体上。当限位柱受到凸轮轴的较大撞击，导致限位柱移动的距离较大时，密闭腔室内的压力急剧上升，当密闭腔室内的压力大于安全阀设定的压力时，安全阀打开，密闭腔室内的液压油从安全阀处溢流，限位柱继续移动，此时弹性件被压缩，弹性件对限位柱起缓冲作用，凸轮轴产生的振动传递到弹性件后，最终由吸震件将振动消除，从而避免凸轮轴产生的振动传递到机体上，影响机体的稳定性。

进一步，所述液压缸筒与端盖螺纹连接，所述液压缸筒的末端设有握持面。方便液压缸筒单独加工，降低加工难度，握持面方便液压缸筒固定在端盖上。

进一步，所述液压缸筒的壁上设有立板，该立板上嵌设有永磁铁。立板对永磁铁进行固定，当液压缸筒固定在端盖上后，由于永磁铁的磁力使立板与端盖紧密接触，防止液压缸筒因振动原因，导致液压缸筒松动从端盖上脱落，影响限位效果。