液控自锁保持发动机摇臂活塞

技术领域

本发明是关于发动机领域，特别是关于一种液控自锁保持发动机摇臂活塞。

背景技术

随着科学技术的发展和法律法规的不断完善，近年来重型卡车行车制动安全问题越来越受到重视。重型卡车有着整车负载重的特点，在长下坡特定路况下，重型卡车卡的传统气动碟刹已完全不能满足行车制动的需求，行车中时常造成车毁人亡的严重事故。面对这一难题，发动机缸内辅助制动技术较好地解决了这一难题。该技术的原理是通过执行活塞驱动，在发动机做功冲程特定时间开启和关闭气门，使得发动机做负功，从而利用发动机实现整车制动功能。发动机摇臂活塞作为发动机制动系统的执行机构，在系统中起到十分重要的作用。当前主流的发动机制动摇臂活塞主要有液压保持活塞和机械保持活塞两种。相比较而言，由于液压可压缩性小、能源获取容易、单向性保持性好，实际使用中液压保持活塞更加可靠。

但是，现有的液压执行活塞，从结构的角度看，整体结构相对复杂。从原理的角度看，系统工作中凸轮每旋转一圈，活塞需要充油和泄油一次，如此周而复始，摇臂系统对活塞机构的可靠性要求高。由于活塞本体不可避免配合间隙以及控制结构反复摩擦后存在磨损，液压活塞腔体中容易出现高压泄露，进而使得活塞行程不足，最终影响整体整机的制动效果。

与此同时，现有系统中活塞机构以及控制机构等都属于非标准结构，因产品不同，其尺寸均不相同，需要特殊定制。实际运作中，该类系统需要加工的内容多，制造过程复杂，需要的设备资产多，工艺繁琐，制造工时长，制造成本相对较高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液控自锁保持发动机摇臂活塞，其结构简单，可靠性更高。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种液控自锁保持发动机摇臂活塞，所述活塞设置于摇臂内且能相对所述摇臂移动。所述活塞包括：固定轴、进油孔、活塞油腔、活塞轴、回油道和移动密封组件。固定轴设置在所述摇臂上，所述固定轴与所述摇臂的内壁之间形成供油腔；进油孔沿所述固定轴的径向设置且所述进油孔的一端与所述供油腔连通；活塞油腔开设在所述固定轴内，且与所述进油孔连通；活塞轴至少部分设置在所述活塞油腔内，且能沿所述活塞油腔移动；回油道沿所述固定轴的径向设置，并与所述活塞油腔连接；移动密封组件套设在所述固定轴上，与所述摇臂的内壁及固定轴紧密设置，所述移动密封组件能够相对所述固定轴进行轴向移动，用于控制液压油在所述进油孔和回油道之间的进出；

所述移动密封组件具有供油状态和非供油状态，供油状态下，所述移动密封组件盖设在所述回油道上，液压油能够从所述进油孔进入到所述活塞油腔；非供油状态下，所述移动密封组件盖设在所述进油孔上，液压油能够经所述回油道流出所述活塞油腔。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述移动密封组件包括：衬套、复位弹簧和挡圈。衬套套设在所述固定轴上并能沿所述固定轴移动，且所述衬套紧密设置在所述固定轴与所述摇臂之间，所述衬套用于控制所述进油孔和回油道的通断；复位弹簧套设在所述固定轴上，其一端与所述衬套连接，另一端与所述固定轴抵设；挡圈套设在所述固定轴上，用于限制所述衬套的移动行程。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述固定轴的外周面开设有固定槽，所述挡圈设置在所述固定槽内。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述进油孔的内部设置有单向阀，用于阻止液压油从所述活塞油腔反流至所述供油腔。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述单向阀包括：球形密封件、堵头和密封弹簧。球形密封件与所述进油孔的一端相抵设，并将所述进油孔的一端密封；堵头设置在所述进油孔的另一端；密封弹簧设置在所述球形密封件与所述堵头之间，所述密封弹簧的一端与所述堵头抵设，另一端与所述球形密封件抵设，所述密封弹簧具有使所述球形密封件与所述进油孔抵设的弹性力。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述固定轴的底部沿所述固定轴的径向设置有活塞止动销，所述活塞止动销至少部分延伸至所述活塞油腔，用于限制所述活塞轴在所述活塞油腔内的移动行程。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述活塞止动销设置有两个，两个所述活塞止动销沿所述固定轴的径向相对设置。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述活塞轴沿其轴向方向开设有两个相对设置的导向槽，所述活塞止动销至少部分插设在所述导向槽内。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述活塞轴的一端设置在所述活塞油腔内，其另一端连接有气门桥。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述固定轴的顶端开设有内六角固定孔，用于连接所述固定轴至所述摇臂。

与现有技术相比，根据本发明实施方式的液控自锁保持发动机摇臂活塞其设置有移动密封组件，移动密封组件能够根据摇臂的移动状况在固定轴上移动，从而控制液压油在活塞内部的流动，从而实现活塞的液控自锁，实现单一结构就能达到传统活塞系统的两大结构的功能的效果。进一步的，该活塞结构简单，结构中多采用标准的轴类结构、孔系结构以及球体结构，结构大幅简化。此外，该活塞结构简单，可靠性高，制动效果更好且制造成本更低。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的液控自锁保持发动机摇臂活塞的示意图；

图2是图1中沿A-A轴的剖视图；

图3是根据本发明一实施方式的液控自锁保持发动机摇臂活塞非供油状态的示意图；

图4是根据本发明一实施方式的液控自锁保持发动机摇臂活塞供油状态的示意图。

主要附图标记说明：

1-摇臂，2-固定轴，21-内六角固定孔，3-进油孔，4-活塞油腔，5-活塞轴，51-导向槽，6-回油道，7-移动密封组件，71-衬套，72-复位弹簧，73-挡圈，74-固定槽，8-单向阀，81-球形密封件，82-堵头，83-密封弹簧，9-气门桥，10-活塞止动销，a-供油腔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本发明优选实施方式的一种液控自锁保持发动机摇臂活塞，活塞设置于摇臂1内且能相对摇臂1移动。活塞包括：固定轴2、进油孔3、活塞油腔4、活塞轴5、回油道6和移动密封组件7。

固定轴2设置在摇臂1上，且固定轴2与摇臂1的内壁之间形成供油腔a。进油孔3沿固定轴2的径向设置且进油孔3的一端与供油腔a连通。活塞油腔4开设在所述固定轴2内，且与进油孔3连通。活塞轴5至少部分设置在活塞油腔4内，且能沿活塞油腔4上下移动。回油道6沿固定轴2的径向设置，并与活塞油腔4连接。移动密封组件7套设在固定轴2上，与摇臂1的内壁及固定轴2紧密设置，移动密封组件7能够相对固定轴2上下移动，用于控制液压油在进油孔3和回油道6之间的进出。

移动密封组件7具有供油状态和非供油状态，供油状态下，移动密封组件7盖设在回油道6上，液压油能够从进油孔3进入到活塞油腔4；非供油状态下，移动密封组件7盖设在进油孔3上，液压油能够经回油道6流出活塞油腔4。

在上述实施方式中，该液控自锁保持发动机摇臂活塞设置有移动密封组件7，移动密封组件7能够根据摇臂1的移动状况在固定轴2上移动，从而控制液压油在活塞内部的流动，从而实现活塞的液控自锁。进一步的，该活塞结构简单，可靠性高，制动效果更好且制造成本更低。

在一实施方式中，移动密封组件7包括：衬套71、复位弹簧72和挡圈73。衬套71套设在固定轴2上并能沿固定轴2移动，且衬套71紧密设置在固定轴2与摇臂1之间，衬套71用于控制进油孔3和回油道6的通断。复位弹簧72套设在固定轴2上，其一端与衬套71连接，另一端与固定轴2抵设。挡圈73套设在固定轴2上，用于限制衬套71的移动行程。固定轴2的外周面开设有固定槽74，挡圈73设置在固定槽74内，以避免挡圈73从固定轴2上掉落。

在一实施方式中，固定轴2的顶端开设有内六角固定孔21。该结构可以用于将活塞安装至摇臂1上。进一步的，该固定轴2为台阶轴，固定槽74、进油孔3、活塞油腔4以及回油道6等结构依次设置在该固定轴2上。

该液控自锁保持发动机摇臂活塞的工作状态如图3和图4所示，分为非供油状态和供油状态两种。供油的启动或者停止由摇臂1控制，此处不展开阐述。

图3为液控自锁保持发动机摇臂活塞的非供油状态的示意图。此时，衬套71受到复位弹簧72向上的作用力，将进油孔3封闭。进油孔3和供油腔a不联通，活塞油腔4经过回油道6与外部联通，活塞油腔4内液压油可以流至外部。进一步的，活塞轴5的一端设置在活塞油腔4内，另一端连接有气门桥9。当活塞油腔4内部没有液压油，气门桥9受到向上的推力时，活塞轴5被压缩回活塞油腔4内。

图4为液控自锁保持发动机摇臂活塞的供油状态：此时供油腔a提供液压油，油压驱动衬套71下行至回油道6并将回油道6密封。回油道6和外界不联通，处于密封状态。进油孔3和供油腔a联通，液压油经过进油孔3进入到活塞油腔4。活塞轴5受到油压作用从活塞油腔4中部分伸出。进一步的，进油孔3内设置有单向阀8，因而进油孔3为单向进油回路。此时，回油道6被关闭，活塞油腔4中的液压油无法流出，活塞轴5与活塞油腔4形成刚体连接。当气门桥9无法压缩活塞轴5时，气门桥9能够被活塞轴5反方向驱动，从而向下多运动一段行程，更多地打开发动机气门。当供油腔a停止供给液压油时，衬套71受复位弹簧72的作用向上移动，再次关闭进油孔3，使得活塞恢复如图3所示的非供油状态。

在一实施方式中，单向阀8包括：球形密封件81、堵头82和密封弹簧83。球形密封件81与进油孔3的一端相抵设，并将进油孔3的一端密封。堵头82设置在进油孔3的另一端。密封弹簧83设置在所述球形密封件81与堵头82之间，密封弹簧83的一端与堵头82抵设，另一端与球形密封件81抵设，密封弹簧83具有使球形密封件81与进油孔3抵设的弹性力。

进一步的，堵头82的前端为台阶轴，可以为密封弹簧83提供固定，防止密封弹簧83脱落。当油压大于密封弹簧83的弹性力时，球形密封件81从进油孔3上离开，液压油能从供油腔a进入到活塞油腔4内。当油压小于密封弹簧83的弹性力时，球形密封件81将进油孔3密封，液压油既不能从供油腔a进入到活塞油腔4内，也不能从活塞油腔4进入到供油腔a。

在一实施方式中，固定轴2的底部沿固定轴2的径向设置有活塞止动销10，活塞止动销10至少部分延伸至活塞油腔4，用于限制活塞在活塞油腔4内的移动行程，从而防止活塞轴5从活塞油腔4中掉落。进一步的，活塞止动销10设置有两个，两个活塞止动销10沿固定轴2的径向相对设置。

活塞轴5沿其轴向方向开设有两个相对设置的导向槽51，活塞止动销10至少部分插设在导向槽51内。导向槽51的上下两端与活塞轴5的上下两个端面均不连通。活塞止动销10与导向槽51相配合既能引导活塞轴5的移动又能够避免活塞轴5从活塞油腔4中脱落。

综上所述，该液控自锁保持发动机摇臂活塞设置有移动密封组件7，移动密封组件7能够根据摇臂1的移动状况在固定轴2上移动，从而控制液压油在活塞内部的流动，从而实现活塞的液控自锁，实现单一结构就能达到传统活塞系统的两大结构的功能的效果。进一步的，该活塞结构简单，结构中多采用标准的轴类结构、孔系结构以及球体结构，结构大幅简化。此外，该活塞结构简单，可靠性高，制动效果更好且制造成本更低。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。