[实用新型]一种船用智能集成化低速柴油机电动静液排气阀系统

说明书

本实用新型涉及一种船用智能集成化低速柴油机电动静液排气阀系统，包括直线电机、对称柱塞泵、蓄能器、换向阀、排气门及控制器。所述直线电机动子直接驱动对称柱塞泵活塞，对称柱塞泵两工作腔交替吸入排气门液压缸,一腔中的液压油并将其泵入排气门液压缸另一腔中，液压油的流向即排气门的运动方向由三位四通换向阀决定。排气阀系统不工作时，三位四通换向阀位于中位，排气门液压缸上下腔相通，排气门在弹簧的作用下保持关闭。控制器采集排气门位置信号，并输出直线电机与换向阀的控制信号。本实用新型采用电动静液作动技术实现了排气阀正时、开启持续期及升程的智能调节，集成了电磁直驱与泵控直驱的优点，高效节能。

技术领域

本实用新型涉及低速柴油机排气阀技术领域，尤其涉及一种电动静液排气阀系统。

背景技术

为满足日益严格的柴油机排放法规要求，提高船用柴油机经济性和低排放性，船用低速智能化柴油机采用电子控制单元和液气传动装置取代凸轮机构，根据柴油机转速和负荷等工况的变化对排气正时进行柔性控制，已经成为了技术发展方向。

现阶段MAN BW公司生产的ME-C系列发动机及瓦锡兰公司的生产RT-FLEX系列发动机皆拥有各自独到的液压驱动配气系统，其成功的商用为国内外研究者提供了重要参考思路。而国内船用低速柴油机电控排气阀系统的研究尚处于初级阶段，开展了中、小型柴油机电控配气机构的基础研究。现有的船用低速柴油机电控排气阀系统采用高压伺服油轨与阀控单元组成，工作中由液压泵提供高压液压油，再通过液压阀控制液压油驱动排气门。现有方案需要液压泵长期工作导致能耗升高，液压阀控制的节流损失也降低了系统效率；同时所需液压泵体积较大，管路油轨的布置也不利于系统集成，导致系统复杂、维修困难。

本实用新型将采用电动静液驱动技术实现了排气阀正时、开启持续期及升程的智能调节，直线电机直接驱动液压泵活塞将机械能转化为液压能，液压泵通过直接容积伺服控制的方式将液压能转化为排气门机械能，能量传动路径缩短、精简了复杂的阀控单元；综合了电磁直驱与泵控直驱的优点，高效节能；闭式液压系统结构简单、便于集成。

发明内容

设计一种船用智能集成化低速柴油机电动静液排气阀系统目的在于，采用电动静液驱动技术实现了排气阀正时、开启持续期及升程的智能调节，直线电机直接驱动液压泵活塞将机械能转化为液压能，液压泵通过直接容积伺服控制的方式将液压能转化为排气门机械能，能量传动路径缩短、精简了复杂的阀控单元；综合了电磁直驱与泵控直驱的优点，高效节能；闭式液压系统结构简单、便于集成。

本实用新型的一种船用智能集成化低速柴油机电动静液排气阀系统，包括直线电机（1）、柱塞泵（2）、蓄能器（3）、换向阀（4）、排气门（5）以及控制器（6）。其特征包括：柱塞泵（2）为两对称工作腔的单活塞柱塞泵，其出液单向阀、进液单向阀分别与排气门（5）液压缸上腔、下腔通过两管路相连，蓄能器（3）、换向阀（4）进、出口分别与上腔、下腔两管路相连；直线电机（1）的动子直接驱动柱塞泵（2）活塞往复运动，将排气门（5）液压缸一腔中的液压油并将其泵入排气门（5）液压缸另一腔中，排气门（5）的液压缸为对称液压缸；排气门（5）液压缸中液体流向由换向阀（4）决定，换向阀（4）为H型中位的三位四通换向阀；排气门（5）与位移传感器集成，控制器（6）根据位移传感器反馈的位置信号输出直线电机（1）以及换向阀（4）的控制信号。

所述直线电机（1）采用Halbach永磁阵列提升气隙磁密，直线电机（1）动子为动圈式或者动磁式。

所述柱塞泵（2）活塞与直线电机（1）的动子直接相连，两者的行程相同，且小于排气门（5）的最大升程。