RU2111366C1

RU2111366C1 - Hydraulic tappet

Info

Publication number: RU2111366C1
Application number: RU95109984A
Authority: RU
Inventors: А.С. Чугунов; К.В. Нахамкес
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Павловский машиностроительный завод "Восход"
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1998-05-20
Also published as: RU95109984A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; timing gears of internal combustion engines. SUBSTANCE: hydraulic tappet has body 4 in form of cup riding on control cam of camshaft. Guide bushing 6 secured in body accommodates hydraulic compensator in form of cap 9 and piston 11 limiting high pressure chamber. Shutoff member of check valve 15 is arranged in housing space. Shutoff member is installed with circular clearance relative to housing walls for self alignment. Seat 18 of check valve is made in form of ring concentric knife projections 19, and shutoff member is made in form of flat plate shutoff lapped to sealing edges of seat 18 and pressed to sealing edges by spring 17 secured on axial projection of seat. Groove 20 between knife projections is made toroidal, with radius of circle forming the torus equal to height of projection, center of torus being located in plane of sealing edges of knife projections. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах газораспределителя двигателей внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to mechanical engineering and can be used in gas distribution mechanisms of internal combustion engines (ICE).

Известен саморегулирующийся толкатель, в корпусе которого размещена цилиндрическая направляющая втулка. Между цилиндрической стенкой корпуса и цилиндрической направляющей втулкой кольцевая масляная полость, в которую через отверстие подается рабочее масло. В направляющей втулке перемещается в продольном направлении элемент компенсации зазора, приводимый в действие давлением рабочего масла. Элемент образован взаимодействующими внутренним и наружным поршнями, ограничивающими масляную камеру высокого давления, сообщающуюся через отверстие во внутреннем поршне и через обратный клапан с шаровым запорным органом с центральной масляной полостью во внутреннем поршне (патент США N 4951619, кл. F 01 L 1/24, 28.08.90). Known self-adjusting pusher, in the housing of which is placed a cylindrical guide sleeve. Between the cylindrical wall of the housing and the cylindrical guide sleeve is an annular oil cavity into which the working oil is supplied through the hole. In the guide sleeve, a clearance compensation element driven by the pressure of the working oil moves in the longitudinal direction. The element is formed by interacting internal and external pistons, limiting the high-pressure oil chamber communicating through an opening in the internal piston and through a check valve with a spherical shut-off element with a central oil cavity in the internal piston (US patent N 4951619, CL F 01 L 1/24, 08/28/90).

Недостатком известного толкателя является нестабильность воспроизведения заданных эксплуатационных характеристик из-за невысокой герметичности, присущей обратным клапанам с шаровыми запорными органами. A disadvantage of the known pusher is the instability of reproducing predetermined operational characteristics due to the low tightness inherent in non-return valves with ball locking elements.

Кроме того, толкатель имеет повышенную чувствительность к загрязнению рабочего масла механическими частицами, что объясняется наличием зоны, образуемой сферой запорного органа и направляющим конусом седла, попадание в которую посторонних частиц приводит к нарушению герметичности обратного клапана и снижает надежность работы гидротолкателя. In addition, the pusher has an increased sensitivity to contamination of the working oil by mechanical particles, which is explained by the presence of a zone formed by the sphere of the locking element and the guide cone of the seat, the ingress of foreign particles into it leads to a violation of the tightness of the check valve and reduces the reliability of the hydraulic pusher.

Известен также гидравлический толкатель с автоматической регулировкой зазора между кулачком и стержнем клапана, установленный в цилиндрической расточке головки цилиндра ДВС с верхним расположением кулачкового вала, содержащий два колпачка, расположенные один внутри другого с возможностью взаимного осевого перемещения относительно расточки, причем внутренний колпачок установлен на стержне клапана, а верхние торцевые стенки колпачков образуют гидравлическую камеру, в которой расположен обратный клапан, выполненный в виде упругого плоского диска (патент СССР N 971113, кл. F 01 L 1/24, от 30.10.82). Also known is a hydraulic pusher with automatic adjustment of the gap between the cam and the valve stem, mounted in a cylindrical bore of the cylinder head of the internal combustion engine with the upper cam shaft, containing two caps located one inside the other with the possibility of mutual axial movement relative to the bore, with the inner cap mounted on the valve stem and the upper end walls of the caps form a hydraulic chamber in which the check valve is located, made in the form of an elastic flax disk (USSR patent N 971113, class F 01 L 1/24, from 30.10.82).

Запорный элемент обратного клапана, выполненный в виде упругого плоского диска, имеет по сравнению с шаровым запорным органом более высокую герметичность и стабильные эксплуатационные характеристики, однако из-за большой рабочей площади, массы и значительных инерционных сил его применение ограничено и неэффективно для высокооборотных двигателей. Высокая чувствительность диска клапана к загрязненности рабочего масла из-за большой контактной площади снижает надежность работы гидротолкателя. The check element of the check valve, made in the form of an elastic flat disk, has higher tightness and stable performance compared to the ball shut-off element, however, due to the large working area, weight and significant inertial forces, its use is limited and ineffective for high-speed engines. The high sensitivity of the valve disc to contamination of the working oil due to the large contact area reduces the reliability of the hydraulic pusher.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидравлический толкатель, содержащий стаканообразный корпус, взаимодействующий дном с управляющим кулачком распределительного вала, расположенную в корпусе направляющую втулку, в которой размещен гидрокомпенсатор в виде колпачка и поршня, ограничивающих камеру высокого давления, обратный клапан, запорный орган которого выполнен в виде шара и размещен в полости кожуха с возможностью самоустановки и прижат к седлу пружиной (патент США N 4867114, кл. F 01 L 1/24, 1989). Closest to the invention in technical essence, it is a hydraulic pusher comprising a cup-shaped housing interacting with the camshaft control cam bottom, a guide sleeve located in the housing, in which a hydraulic compensator is placed in the form of a cap and piston, restricting the high-pressure chamber, a check valve, the shut-off element of which made in the form of a ball and placed in the cavity of the casing with the possibility of self-installation and pressed against the saddle by a spring (US patent N 4867114, CL F 01 L 1/24, 1989).

Недостатком известного устройства является нестабильность воспроизведения заданных характеристик вследствии невысокой герметичности обратного клапана. A disadvantage of the known device is the instability of the reproduction of the specified characteristics due to the low tightness of the check valve.

Задача изобретения - обеспечение стабильности воспроизведения заданных эксплуатационных характеристик и повышение надежности работы гидравлического толкателя. The objective of the invention is to ensure the stability of the reproduction of the specified operational characteristics and increase the reliability of the hydraulic pusher.

Это достигается тем, что в гидравлическом толкателе, содержащем корпус в виде стакана, взаимодействующего наружной стороной дна с управляющим кулачком распределительного вала, закрепленную в корпусе направляющую втулку, в которой размещен гидрокомпенсатор в виде колпачка и поршня, ограничивающих камеру высокого давления, обратный клапан, запорный орган которого размещен в полости кожуха с кольцевым зазором относительно стенок и с возможностью самоустановки и поджат к седлу пружиной, согласно изобретению, седло выполнено в виде кольцевых, концентрично расположенных ножевых выступов, а запорный орган выполнен в виде плоского тарельчатого затвора, притертого к уплотнительным кромкам седла, на запорном органе выполнен осевой выступ для закрепления на нем пружины, причем канавка между ножевыми выступами выполнена тороидальной с радиусом круга, образующего тор, равным высоте выступа, а центр тора расположен в плоскости уплотнительных кромок ножевых выступов. This is achieved by the fact that in the hydraulic pusher containing the housing in the form of a cup interacting with the outer side of the bottom with the camshaft control cam, the guide sleeve is fixed in the housing, in which the hydraulic compensator is placed in the form of a cap and piston, restricting the high-pressure chamber, a check valve, a shut-off valve an organ which is placed in the cavity of the casing with an annular gap relative to the walls and with the possibility of self-installation and is drawn to the saddle by a spring, according to the invention, the saddle is made in the form of a ring outward, concentrically arranged knife protrusions, and the locking member is made in the form of a flat disk shutter, rubbed against the sealing edges of the seat, an axial protrusion is made on the locking member to fix the spring on it, and the groove between the knife protrusions is made toroidal with a circle radius forming a torus equal to the height of the protrusion, and the center of the torus is located in the plane of the sealing edges of the knife protrusions.

На фиг. 1 показан общий вид гидравлического толкателя, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the hydraulic pusher, section; in FIG. 2 - node I in FIG. one.

Гидравлический толкатель установлен в цилиндрической расточке 1 с каналом подвода масла 2 головки 3 цилиндра ДВС. Гидравлический толкатель содержит корпус 4, выполненный в виде стакана, на наружную сторону дна которого воздействует управляющий кулачок 5, закрепленную в корпусе направляющую втулку 6, верхняя часть которой образует с днищем замкнутую внутреннюю полость 7. Пространство, заключенное между стенкой корпуса 4 и направляющей втулкой 6, образует наружную кольцевую полость 8. В направляющей втулке 6 размещен гидрокомпенсатор, состоящий из колпачка 9, опирающегося на стержень клапана 10, и поршня 11, поджимаемого к дну корпуса 4 пружиной 12. Внутренние полости колпачка 9 и поршня 11 образуют камеру высокого давления 13, сообщающуюся с центральной полостью 14 поршня через обратный клапан и с внутренней полостью 7 через кольцевой радиальный зазор 16. The hydraulic pusher is installed in a cylindrical bore 1 with an oil supply channel 2 heads 3 of the engine cylinder. The hydraulic pusher comprises a housing 4, made in the form of a cup, on the outside of the bottom of which a control cam 5 acts, a guide sleeve 6 fixed in the housing, the upper part of which forms a closed inner cavity 7. with the bottom. The space enclosed between the wall of the housing 4 and the guide sleeve 6 , forms an outer annular cavity 8. In the guide sleeve 6 there is a hydraulic compensator consisting of a cap 9 resting on the valve stem 10 and a piston 11 pressed against the bottom of the housing 4 by a spring 12. Internal the cavity of the cap 9 and the piston 11 define a pressure chamber 13 communicating with the central cavity 14 of the piston via the check valve and the inner space 7 via an annular radial gap 16.

Обратный клапан выполнен в виде плоского, притертого с контактируемой поверхностью седла 18, тарельчатого затвора 15 с осевым выступом для закрепления на нем конца пружины 17, нагружающей затвор клапана. На запорной уплотняющей поверхности седла 18, запрессованного в поршень 11, выполнены кольцевые, концентрично расположенные ножевые выступы 19, притертые к контактируемой с ними поверхности затвора и разделенные тороидальной канавкой 20. The non-return valve is made in the form of a flat, ground with a contact surface of the seat 18, a poppet valve 15 with an axial protrusion for fixing on it the end of the spring 17 loading the valve shutter. On the locking sealing surface of the seat 18, pressed into the piston 11, are made annular, concentrically arranged knife protrusions 19, ground to the contact surface of the shutter and separated by a toroidal groove 20.

Причем канавка между ножевыми выступами выполнена тороидальной с радиусом круга, образующим тор, равный высоте выступа, а центр тора расположен в плоскости уплотнительных кромок ножевых выступов. Moreover, the groove between the knife protrusions is made toroidal with a circle radius forming a torus equal to the height of the protrusion, and the center of the torus is located in the plane of the sealing edges of the knife protrusions.

Гидравлический толкатель работает следующим образом. The hydraulic pusher works as follows.

В фазе "сжатие-демпфирование" при подъеме кулачка 5 гидравлический толкатель опускается вниз, перекрывая канал подачи масла и сжимая пружину клапана 10. Плоский затвор обратного клапана 15 закрывается под действием возвратной пружины 17. За счет того, что контактируемые уплотняющие элементы клапана притерты друг к другу, полностью исключаются утечки из камеры высокого давления через канал 15. Давление рабочего масла в камере 13 возрастает до своего максимального значения, при этом происходит просадка колпачка 9 относительно поршня 11 со скоростью, определяемой величиной утечки (расхода) масла только через радиальный кольцевой зазор 16 из камеры высокого давления 13 во внутреннюю полость 7 корпуса 4, чем обеспечивается стабилизация воспроизведения заданных эксплуатационных характеристик. In the “compression-damping” phase, when lifting the cam 5, the hydraulic pusher drops down, blocking the oil supply channel and compressing the valve spring 10. The flat shutter of the non-return valve 15 closes under the action of the return spring 17. Due to the contacting valve sealing elements are rubbed against each other to a friend, leaks from the high-pressure chamber through the channel 15 are completely eliminated. The pressure of the working oil in the chamber 13 rises to its maximum value, with the cap 9 sagging with respect to the piston 11 This is determined by the amount of leakage (flow rate) of the oil only through the radial annular gap 16 from the high-pressure chamber 13 into the internal cavity 7 of the housing 4, which ensures stabilization of the reproduction of the specified operational characteristics.

Сведение контактной уплотняемой поверхности между плоским затвором и седлом до минимума путем выполнения рабочей поверхности седла в виде кольцевых концентрично расположенных ножевых выступов повышает надежность работы гидравлического толкателя в условиях загрязнения рабочего масла посторонними частицами, попадание которых в зону уплотнения практически исключается. Minimizing the contact sealing surface between the flat shutter and the seat by making the working surface of the seat in the form of concentric ring annular protrusions increases the reliability of the hydraulic plunger in the conditions of contamination of the working oil with foreign particles, the ingress of which into the sealing zone is practically eliminated.

Claims

A hydraulic pusher containing a housing in the form of a cup interacting with the outside of the bottom with a camshaft control cam, a guide sleeve fixed in the housing, in which a hydraulic compensator is placed in the form of a cap and a piston restricting the high-pressure chamber, a check valve, the shut-off element of which is located in the casing cavity with an annular gap relative to the walls and with the possibility of self-installation and is spring-tightened to the saddle, characterized in that the saddle is made in the form of annular, concentric arrangement knife protrusions, and the locking member is made in the form of a flat disk shutter, rubbed against the sealing edges of the saddle, an axial protrusion is made on the locking member to fix the spring on it, and the groove between the knife protrusions is made toroidal with a circle radius forming a torus equal to the height of the protrusion, and the center of the torus is located in the plane of the sealing edges of the knife protrusions.