控制电磁阀6切断伺服油进油总管5和排气阀下腔，而接通伺服油进油管7和伺服油进油总管5，伺服油在伺服油泵3的作用下，从伺服油箱I中被泵出，通过伺服油过滤器2、单向阀4、伺服油进油总管5和排气阀下腔伺服油进油管7进入到排气阀下腔17内，排气阀杆13和中间块16配合连接，在排气阀下腔17内伺服油压的作用下，排气阀杆13处于最上端，使得液压活塞14位于排气阀上体12的上端。当排气阀接受到来自控制单元发出的控制信号后，进油控制电磁阀9开始工作，进油控制电磁阀9切断伺服油进油总管5和液压活塞上腔伺服油回油管11的通路，而接通伺服油进油总管5和液压活塞上腔伺服油进油管10的通路，此时伺服油在伺服油泵3的作用下，从伺服油箱I中泵出，通过伺服油过滤器2、单向阀4、伺服油进油总管5、进油控制电磁阀9、液压活塞上腔伺服油进油管10进入到排气阀上体14上的液压活塞上腔15内，在压力差的作用下，排气阀杆13向下运动，离开排气阀下体20上的排气阀座21，完成排气阀的打开，在排气阀杆运动过程中，通过布置在排气阀上体12上的排气阀杆行程传感器22测量排气阀杆的运动规律。
[0022]图2为本发明的一个实例，当控制单元发出可变最大行程控制信号后，通过调节电控节流阀23，对来自伺服油泵3内的伺服油压为PO的伺服油进行节流，使得节流后进入到液压活塞上腔的伺服油压为P1，即:P1 =PO*液压活塞上腔面积/排气阀下腔面积，此时排气阀杆受到平衡的液压力，从而实现排气阀的可变最大行程。
[0023]根据上述工作过程的描述可知，一种大功率船用低速柴油机排气阀装置通过对液压活塞上腔和排气阀下腔进油控制电磁阀通电时刻和通电时间的控制，可实现在柴油机全工况范围内灵活调节排气阀最佳排气定时、排气持续期、排气阀杆的变速度运动和可变行程，提高柴油机的燃油经济性和降低排放性。该排气阀装置中取消了空气弹簧作为保证在排气阀不工作时排气阀杆回落到阀座的结构，而采用在排气阀下腔内充满伺服油的机构，简化了整个排气阀控制系统和生产制造成本。
[0024]排气阀控制部分为伺服油液压控制，连接排气阀部分且向该排气阀部分供给伺服油；
[0025]排气阀部分包括排气阀上体、排气阀下体、排气阀杆、液压活塞、液压活塞上腔、中间块、排气阀下腔、排气阀杆压紧体、压紧体压紧弹簧、排气阀阀座和排气阀杆行程传感器;
[0026]排气阀杆位于排气阀上体和排气阀下体组成的排气阀体内，液压活塞位于排气阀杆的顶端，和排气阀杆头固定连接，液压活塞和排气阀上体之间形成液压活塞上腔，中间块位于液压活塞的下面，和排气阀杆为配合连接，两者在配合时为一个运动体；
[0027]中间块和排气阀上体的内表面为偶件配合，排气阀下体位于排气阀上体的下面，排气阀下体内布置有排气阀杆压紧体，该压紧体和排气阀杆的一部分为一对精密偶件，保证排气阀杆在压紧体内自由运动，在压紧体压紧弹簧的作用下，排气阀压紧体将排气阀杆压紧在排气阀下体上，防止在排气阀打开的过程中缸内高温高压燃气进入到排气阀下腔。中间块、排气阀杆压紧体和排气阀上体之间形成排气阀下腔，排气阀杆行程传感器布置在排气阀上体内，垂直于排气阀杆安装，用于记录排气阀杆的运动规律。
[0028]液压活塞为一方块体，其液压活塞上腔面积大于液压活塞下腔表面积，以形成一定的增压比。
[0029]进油控制电磁阀为二位三通电磁阀。
[0030]排气阀控制部分包括伺服油箱、伺服油过滤器、伺服油泵、单向阀、伺服油进油总管、进油控制阀、排气阀下腔伺服油进油管、排气阀下腔伺服油回油管、进油控制阀、液压活塞上腔伺服油进油管和液压活塞上腔伺服油回油管。
【主权项】
1.一种大功率船用低速柴油机排气阀装置，其特征是:包括排气阀部分、排气阀控制部分；排气阀部分包括排气阀上体、排气阀下体、排气阀杆、液压活塞、排气阀杆压紧体、压紧体压紧弹簧，排气阀上体安装在排气阀下体上，排气阀上体和排气阀下体内设置相互连通的空腔，排气阀杆设置在排气阀上体和排气阀下体的空腔里，排气阀杆顶端连接液压活塞，液压活塞与其上方的排气阀上体之间形成液压活塞上腔，排气阀杆上自上而下依次套有中间块、压紧体压紧弹簧、排气阀杆压紧体，排气阀杆压紧体在压紧体压紧弹簧的作用下与排气阀上体内壁和排气阀下体上端面配合，中间块、排气阀杆压紧体和排气阀上体之间形成排气阀下腔，排气阀杆下端设置排气阀阀座；排气阀控制部分包括伺服油箱、进油控制电磁阀、进油控制阀，伺服油箱连通伺服油进油总管，从伺服油进油总管分出液压活塞上腔伺服油进油管和排气阀下腔伺服油进油管，液压活塞上腔伺服油进油管连通液压活塞上腔，排气阀下腔伺服油进油管连通排气阀下腔，液压活塞上腔伺服油进油管上安装进油控制阀，排气阀下腔伺服油进油管上安装进油控制电磁阀，进油控制阀通过液压活塞上腔伺服油回油管连通伺服油箱，进油控制电磁阀通过排气阀下腔伺服油回油管连通伺服油箱。
2.根据权利要求1所述的一种大功率船用低速柴油机排气阀装置，其特征是:伺服油进油总管上依次安装伺服油过滤器、伺服油泵、单向阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种大功率船用低速柴油机排气阀装置，其特征是:进油控制阀与伺服油进油总管之间的液压活塞上腔伺服油回油管上安装电控节流阀。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种大功率船用低速柴油机排气阀装置，包括排气阀控制部分和排气阀部分，排气阀控制部分为伺服油液压控制，向该排气阀部分供给伺服油，排气阀部分包括排气阀上体、排气阀下体、排气阀杆、液压活塞、液压活塞上腔、中间块、排气阀下腔和排气阀杆行程传感器，排气阀液压活塞和排气阀上体之间形成液压活塞上腔，中间块、排气阀杆压紧体和排气阀上体之间形成排气阀下腔，排气阀杆行程传感器布置在排气阀上体内。本发明通过对两个进油控制电磁阀的精确柔性控制，实现排气阀排气正时和排气持续期的精确控制，满足柴油机全工况下理想的排气阀运动规律，以提供柴油机的燃油经济性和改善其排放性。
【IPC分类】F01L9-02
【公开号】CN104632317
【申请号】CN201510054154
【发明人】赵建辉, 石勇, 刘龙, 李毅, 马修真
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日