[发明专利]一种滑阀和一种大型二冲程内燃机

说明书

本发明涉及一种滑阀，用于控制液压驱动装置-诸如用于内燃机燃油泵或排气阀的驱动装置，其中驱动装置包括承纳在液压缸中的驱动活塞，液压缸通过流动通道连通滑阀，滑阀的阀芯可以占据一个使此流动通道可连通液压用油的高压源的位置和另一个使此流动通道可连通低压孔口的位置;而且其中阀芯是可以借助于控制单元的电力致动的定位装置予以调节的，此控制单元为阀芯以及定位装置中的可动器件确定期待的位置。

多年来，大型二冲程内燃机的排气阀通常都是由液压驱动装置致动的，其驱动活塞是由凸轮轴带动的。近来，一直建议用液压驱动装置代替凸轮轴致动排气阀和/或燃油泵，其驱动活塞连接燃油泵的活塞或者向排气阀的驱动活塞送油或者直接连接排气阀的阀杆。已知有许多不同的滑阀，其中驱动装置的驱动活塞的位置经由杆件和螺纹连接被反馈给阀芯，这在比如说瑞士专利第660637号和第668463号中有所叙述。这类滑阀的典型特点是，阀芯本身是借助于旋转式电马达调节的，马达转动嵌入螺旋件中的杆件并由于这种转动而在阀芯纵向被推移，从而拖动阀芯同杆件一道运动。由于驱动马达中和靠螺纹连接起来的各相关杆件中的旋转质量相当大，所以这类滑阀都是比较动作缓慢的。

还有采用电磁阀作为电致动定位装置的大量滑阀是众所周知的。启动时，电磁阀从一极端位置跳向对过的另一极端位置，两极端位置之间的距离比较短，比如几毫米。这类阀适于用作开关阀，可保持压力管线或者完全开启，或者完全封闭。在这类阀中，阀芯的位移因而是由电磁阀处于开启状态的时间确定的，这就使这种滑阀也是动作比较缓慢的。

一些滑阀也是为人所知的，其中阀芯是可控制地与铁芯材料连接在一起的，铁芯材料设置在线圈里面并借助于通过线圈的电流可以在阀芯纵向移动。铁芯材料的较大质量使阀的调定时间不可能下降到致使辅助压力控制系统成为可以免用的那样低的数值。

为了获得对液压系统的充分精确的控制-此系统要求对液压驱动装置输出端的压力做非常明确的、迅速的和精确的控制，因而需要使用诸如驱动装置的高压端减压阀那样的辅助控制系统。于是，为了获得对系统中压力状况的充分精确的控制，已知的液压系统往往是十分复杂的。

本发明的目的是提供一种动作快速、可以精确调节、同时结构又很简单的滑阀。

符合本发明的滑阀可以达到这种目的，其特征在于：定位装置具有带绕组的可动器件，置放在狭缝形的磁场中，狭缝在阀芯纵向呈狭长状;还具有传感器，向控制装置发送关于可动器件实际位置的信号;可动器件依照绕组中电流的方向和强度可在狭缝纵向移动;可动器件和阀芯彼此间的连带关系使得阀芯顺随可动器件的动作;以及，控制装置在可动器件的实际位置不同于期待位置的条件下向绕组供给电流。

定位装置因而设计成带有可动绕组并带有向控制装置作定位反馈的直线式马达。使阀芯顺随定位装置中可动器件的动作，就可以轻易地获得定位装置的控制和液压驱动装置的控制之间毫不含糊的和非常确切的相关特性。扬场器中的驱动部件就采用了带有置放在狭长缝隙磁场中的绕组的可动器件，这一点是大家都知道的。在扬声器中，向绕组施加交变电压，其频率可在与可动器件相连接的膜片中造成相应的振荡频率。由于这种频率可能超过20，000赫，所以很明显：可动器件可以实现极为迅速的调节动作。通过向这种带绕组的器件供给直流电，控制装置可以造成此器件和相关阀芯的非常迅速的动作。可动器件的最大行程可以通过把狭长缝隙设计成其长度大于对可动器件所要求的最大行程而按照需要随意选定。只在电流通过绕组时可动器件才会移动，所需要的移动方向、大小和速率可以通过调配绕组的电流强度和电流方向而随意选定。因而，可动器件可以在极端位置之间的任何一个所需要的中间位置上迅速地立即启动和停止。

借助于定位传感器，控制装置可以连续不断地监测阀芯是否处在所需要的位置上。如果阀芯因外部影响而改变位置，控制装置可以立即发出校正电流脉冲通过绕组，使实际位置符合期待位置。

为了获得本发明所预期的阀芯迅速动作，以及因之而来的其短暂调定时间，至关重要的是，绕组装设在可动器件上要使得后者达到质量很低的地步。

需要用于位置调节的电流强度取决于狭长缝隙中磁场的强度。因而最好是，缝隙的侧壁分别由环状磁铁和铁基材料界定，这样就会轻易地产生强大的均匀磁场，使限制绕组的尺寸成为可能，以便可动器件本已微小的质量尽可能地得以减少，促进滑阀的迅速调定。

最好是，可动器件可控制地经由杆件联接阀芯，该杆件的伸展方向与阀芯轴线一致，可动器件固装在杆件上面。这就使得有可能把定位装置安装在滑阀箱体本身的外侧，从而使阀容易制造和维护。