[发明专利]由伺服油直接驱动的排气阀控制执行系统

说明书

一种由伺服油直接驱动的排气阀控制执行系统，安装在包括阀杆和阀壳的排气阀上，包括高压共轨管、驱动执行单元和空气弹簧组件；其中，空气弹簧组件固定于阀壳的顶部且与阀杆连接；驱动执行单元固定于空气弹簧组件的顶部且直接连接高压共轨管，包括电磁阀、驱动单元壳体、大活塞、小活塞、机械弹簧组件和单向阀，电磁阀与高压共轨管连接，驱动单元壳体设有上节流孔和下节流孔，单向阀连接于下节流孔上且与高压共轨管连接，机械弹簧组件、大活塞和小活塞设置于驱动单元壳体之内，小活塞抵压于阀杆的上端；驱动执行单元利用高压共轨管内的高压伺服油，直接控制并驱动阀杆上下运动以开启和关闭排气阀。本发明采用直接驱动实现了阀杆的控制，误差少，结构简单，成本低，寿命长，撞击小。

技术领域

本发明涉及船用大功率低速柴油机排气阀用电液驱动控制系统，具体涉及一种由伺服油直接驱动的排气阀控制执行系统，属于柴油机技术领域。

背景技术

船用低速柴油机的排气阀及其控制驱动系统是柴油机的核心组件之一，其驱动特性将直接影响到发动机的经济性和排放性。目前市场上广泛使用的排气阀用电液驱动控制系统均是基于间接驱动的原理，即：以高压或低压的形式通过节流孔或单向阀向执行单元的增压腔充满伺服油，当排气阀需要打开时，控制单元发送指令控制电磁阀上电，高压伺服油驱动增压活塞向上运动，压缩增压腔内的伺服油，被压缩的高压伺服油再通过伺服油管传输到排气阀顶端，驱动排气阀杆向下运动，排气阀开启；当排气阀要关闭时，控制单元发送指令控制电磁阀断电，高压伺服油切断，增压活塞向下运动，增压腔内的伺服油压力迅速降低，排气阀杆在空气弹簧的作用下，向上运动，排气阀关闭。由于工况的不同、加工和装配存在的误差、缸补油以及泄露情况不一致，或者各动作过程中零部件的偶发状况，上述系统会导致阀杆行程达不到预定值甚至失效，从而严重影响柴油机的性能和排放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过伺服油直接驱动的排气阀控制执行系统，在简化系统组成的同时，实现排气阀阀杆的启闭控制，提高排气及换气效率，并延长系统各组成零部件的使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种由伺服油直接驱动的排气阀控制执行系统，安装在排气阀上，该排气阀包括有阀杆和阀壳，其特征在于，所述排气阀控制执行系统包括输送伺服油的高压共轨管、驱动执行单元和空气弹簧组件；

所述空气弹簧组件固定于所述阀壳的顶部且与所述阀杆连接；

所述驱动执行单元固定于所述空气弹簧组件的顶部且直接连接所述高压共轨管，包括电磁阀、驱动单元壳体、大活塞、小活塞、机械弹簧组件和单向阀，所述电磁阀安装于所述驱动单元壳体上，位于所述驱动执行单元的最上部且与所述高压共轨管连接，所述驱动单元壳体固定于所述空气弹簧组件上，并且自上而下设有上节流孔和下节流孔，所述单向阀连接于该下节流孔上且与所述高压共轨管连接，所述机械弹簧组件、大活塞和小活塞自上而下依序排列地设置于所述驱动单元壳体之内，该小活塞抵压于所述阀杆的上端；

所述高压共轨管为多通路供油管，向所述驱动执行单元提供高压驱动压力；

所述驱动执行单元利用所述高压共轨管内的高压伺服油，直接控制并驱动所述阀杆上下运动以开启和关闭所述排气阀。

进一步地，所述的阀杆的行程由所述上节流孔和下节流孔的高度确定并且能够通过改变该上节流孔和下节流孔的高度进行微调。

进一步地，所述的驱动单元壳体包括两级圆柱孔，在第一级圆柱孔的底面设置有液压缓冲槽，以在所述阀杆开启时减小所述大活塞对所述驱动单元壳体的撞击。

进一步地，所述的大活塞的底部设有凹槽，以在所述阀杆关闭时减小所述小活塞对于该大活塞的撞击。