[發明專利]空氣截止閥

有效

• 申請號: 201910397348.1
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110529263B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: R·A·勞倫斯;B·A·斯塔克
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02D9/12
• 分類號: F02D9/12;F02D9/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

一種用于內燃機的空氣截止閥，包括當保持銷縮回時可通過彈簧在臂和觸發位置之間移動的閘門，并允許彈簧加載的保持銷縮回，并且釋放也是彈簧加載的閘門以使其下落。保持銷由致動器通過凸輪機構操作。

技術領域

本專利發明總體上涉及內燃機，且更具體地，涉及用于內燃機的空氣截止閥。

背景技術

某些類型的內燃機，包括具有往復活塞的發動機，通常通過控制提供給發動機汽缸的空氣或燃料來工作。例如，諸如燃氣或汽油發動機的火花點火發動機通過計量提供給發動機的空氣量，測量空氣量和提供受控量的燃料來控制發動機速度，以實現所需的空氣/燃料比。類似地，諸如柴油或石油發動機的壓縮內燃機通過計量提供給發動機汽缸的燃料量來控制發動機速度。在任何情況下，內燃機至少需要空氣和燃料以在發動機汽缸中形成可燃空氣/燃料混合物而工作。如果停止提供燃料或空氣，則將停止或阻止發動機啟動。

在某些情況下，例如，在存在故障的情況下，出于安全原因，期望禁止發動機工作。在其他狀況下，發動機部件中的故障可能導致燃料(或空氣)不受控制地流入發動機，這可能產生不受控制的發動機工作的狀況。在安全鎖定期間或在存在發動機部件故障期間禁用發動機工作的一個先前提出的解決方案是在發動機的進氣系統中的一點處引入空氣截止閥，其工作以切斷進入發動機的氣流。

曾提出的空氣截止閥的一個示例可以在1985年10月15日授權的第4,546,954號美國專利中找到。該參考文獻描述了一種具有槳形閥元件的空氣截止閥，其包括：圓形閘門和致動臂。致動臂在致動器的力的作用下在一端樞轉，以使閘門擺動進和擺動出空氣通道開口。

現有的空氣截止閥(例如上述'954專利中描述的閥)的一個缺點是，當需要使用閥時，需要大的致動器力來移動閥元件。此外，將閥放置在發動機的進氣系統上(通常在發動機上很高)使閥受到諸如連桿等內部部件的振動和磨損。

發明內容

在一個方面，本發明描述了一種用于內燃機的空氣截止閥。空氣截止閥包括主體，主體具有形成入口開口的入口部分，形成出口開口的出口部分、閘門部分和致動器部分。主體形成流體地連接入口開口和出口開口的空氣通道。閘門可滑動地設置在主體的閘門部分中。閘門可選擇性地在布防位置和觸發位置之間移動，其中在觸發位置中，閘門被設置在空氣通道中并且從入口開口流體地阻塞出口開口。提升桿連接到閘門并包括橫向開口。保持銷可滑動地設置在主體的致動器部分中，并且當閘門處于布防位置時，尖端延伸穿過提升桿中的橫向開口。輥可旋轉地安裝到保持銷上。凸輪桿具有與輥接觸的凸輪表面，使得凸輪桿的軸向運動在保持銷上引起相應的軸向運動。致動器連接到凸輪桿并且操作以將凸輪桿從伸展位置移動到縮回位置，其中保持銷的尖端離開橫向開口。至少一個彈簧設置在主體和保持銷之間。所述至少一個彈簧設置成在朝向提升桿的方向上推動保持銷，使得在輥和凸輪表面之間保持接觸。至少一個提升彈簧設置在主體和閘門之間。至少一個提升彈簧設置成將閘門推向觸發位置。

在另一方面，本發明描述了一種用于內燃機的空氣截止閥。空氣截止閥包括可滑動地設置在閥的主體內并且操作以選擇性地流體連接或阻塞空氣通道的閘閥元件，閘閥元件沿著閘刀軸線在縮回位置和伸展位置之間移動，在縮回位置中空氣通道暢通，在伸展位置中空氣通道被阻塞。空氣截止閥還包括在默認的延伸的致動器位置和激活的縮回的致動器位置之間工作的線性致動器。凸輪桿具有凸輪表面并且連接到線性致動器并且布置成由致動器移動。保持銷可滑動地設置在閥的主體中，并且具有設置成與凸輪表面接觸的輥，使得致動器的運動轉換成保持銷的運動。至少一個彈簧設置在閥的主體和保持銷之間。至少一個彈簧沿一個方向推動保持銷，使得輥和凸輪表面之間的接觸得以保持。提升桿連接到閘閥元件并且具有開口，該開口在其中接收保持銷的尖端。至少一個提升彈簧設置在閥的主體和閘閥元件之間。至少一個提升彈簧將閘閥元件朝向伸展位置推動。