柴油機調溫閥的製作方法

2024-02-07 09:45:15

專利名稱：柴油機調溫閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及涉及一種柴油機調溫閥。
背景技術：
柴油機上介質溫度通常使用調溫閥進行調解，公知的最簡單的調溫閥是一種三通 結構，通過調整閥芯的轉動角度進行溫度的調整，結構簡單，但不適合於柴油機介質溫度的 調整。當既有的柴油機調溫閥都基於同一原理，通常含有一個閥芯，調整該閥芯實現通路的 改變。現有的柴油機調溫閥都需要三通進行管路的連接，往往受到彎曲半徑的影響，佔用的 立體空間比較大。此外，接口偏多必然造成密封點偏多，易於洩露。此外，目前柴油機調溫閥對溫度的適應性和敏感性較低，調整靈活性差。
發明內容為此，本發明的目的在於提供一種裝配結構簡單，能夠自動調溫，且所佔用立體空 間小的柴油機調溫閥。本發明採用以下技術方案該發明柴油機調溫閥，包括閥體和裝配在該閥體上的閥芯組件，其中閥體上形成 有介質進口、出口和旁通口，所述閥體的內腔至少在閥芯組件所在的區域在閥芯組件的軸 向被分割成冷水腔和旁通腔；其中冷水腔位於介質進口側並通過所述出口與外部連通，相 應地，旁通腔通過所述旁通口與外部連通；所述閥芯組件包括軸向串聯的均帶有復位裝置的主閥芯組件和輔閥芯組件，以及 設置於所述主閥芯組件和輔閥芯組件間的熱膨脹部件，其中主閥芯組件設置於形成在閥殼 上以連通到所述冷水腔的介質通道內；所述輔閥芯組件則包括設置在冷水腔與旁通腔間的 隔板上的貫穿該隔板並與該隔板軸孔配合的帶有軸向孔的輔閥芯體和設置在所述旁通腔 內的能夠封堵所述軸向孔的擋盤，其中所述軸向孔在初始狀態下處於常開狀態，而所述輔 閥芯體在初始狀態下恰好配合於介質通道邊緣，使介質通道與所述冷水腔隔離，同時使介 質通道與所述軸向孔連通；所述熱膨脹部件位於所述輔閥芯體和主閥芯組件的閥芯體間。依據本發明技術方案的柴油機調溫閥形成等效的三通閥，只不過其控制是通過內 置的熱膨脹部件提供驅動力，充分利用了熱膨脹部件熱脹冷縮的屬性，這種屬性具有嚴格 的溫度-膨脹性能，對於調整介質溫度的調溫閥來說具有適應性，這是本方案實現的客觀 ■石出。那麼，熱膨脹部件的熱脹冷縮必然伴隨著設置在其兩側的主閥芯組件和輔閥芯組 件的位移，而形成對閥芯組件的驅動，從而形成低溫狀態的介質通道與軸向孔，直至旁通腔 的連通，也就是初始狀態所有的流體均流經「旁通」以獲得最短的溫度反饋時間；而中間狀 態時，閥芯處於開度調整期，流體部分流入冷水腔，部分流入旁通腔，形成合理的分流；極限 狀態時，輔閥芯組件頂持在擋盤上形成封堵，流體全部流入冷水腔，最大限度的提高流體的
3降溫效果。從而，綜上可知，本方案在不藉助職能元件和電器元件的情況下能夠實現自動的 調溫，結構簡單，製造成本低，形式上的三通但不需要配置如既有三通閥那樣較多的管路， 安裝不僅簡便，而且安裝結構也比較緊湊，所佔用的空間比較小。上述柴油機調溫閥，在所述軸向孔內設有向心延伸的凸部，在該凸部上設有輔閥 芯組件的復位裝置。上述柴油機調溫閥，所述輔閥芯組件的復位裝置上設有導向於主閥芯體的導向 柱。上述柴油機調溫閥，所述擋盤通過螺栓固定於旁通腔相應閥芯組件的軸向位，該 擋盤與輔閥芯組件的配合方式是端面配合。上述柴油機調溫閥，所述熱膨脹部件選自石蠟黃銅混合體。上述柴油機調溫閥，所述熱膨脹部件以閥芯組件軸線為軸成結構對稱設置。上述柴油機調溫閥，所述閥芯組件有多個，以形成多個控制閥組件。上述柴油機調溫閥，所述冷水腔在主閥芯組件方向的面的主體成長方形，主閥芯 組件陣列在該面上。上述柴油機調溫閥，主閥芯組件每三個為一個單元，在所述長方形的長度方向上 成單元陣列。上述柴油機調溫閥，所述單元的個數是兩個。
下面結合說明書附圖向書本發明的技術方案，使本領域的技術人員更好的理解本 發明，其中圖1為依據本發明技術方案的一種柴油機調溫閥的原理結構示意圖，圖中，閥芯 組件處於初始狀態。圖2為圖1中的A部放大圖。圖3為一種柴油機調溫閥的結構示意圖。圖4為相應於圖1的流體流向示意圖(初始狀態)。圖5為閥芯組件開啟極限狀態的流體流向結構示意圖。圖6為一種柴油機調溫閥的軸側結構示意圖。圖中1、出口，2、冷水腔，3、主閥芯組件，4、閥殼，5、輔閥芯組件，6、旁通腔，7、座， 8、螺栓，9、旁通口，10、墊圈，11、擋盤，12、主閥芯體，13、擋圈，14、導向軸，15、復位彈簧，16、 熱膨脹部件，17、通道，18、輔閥芯體，19、隔板，20、復位組件，21、閥芯組件。
具體實施方式
參照說明書附圖1，其示出了一種柴油機調溫閥，包括閥體和裝配在該閥體上的閥 芯組件21，其中閥體上形成有介質進口、出口 1和旁通口 9，其特徵在於所述閥體的內腔至 少在閥芯組件所在的區域在閥芯組件的軸向被分割成冷水腔2和旁通腔6 ；其中冷水腔位 於介質進口側並通過所述出口與外部連通，相應地，旁通腔通過所述旁通口與外部連通；所述閥芯組件包括軸向串聯的均帶有復位裝置的主閥芯組件3和輔閥芯組件，以 及設置於所述主閥芯組件和輔閥芯組件間的熱膨脹部件16，其中主閥芯組件設置於形成在閥殼4上以連通到所述冷水腔的介質通道內；所述輔閥芯組件則包括設置在冷水腔與旁通 腔間的隔板19上的貫穿該隔板並與該隔板軸孔配合的帶有軸向孔的輔閥芯體18和設置在 所述旁通腔內的能夠封堵所述軸向孔的擋盤11，其中所述軸向孔在初始狀態下處於常開狀 態，而所述輔閥芯體在初始狀態下恰好配合於介質通道邊緣，使介質通道與所述冷水腔隔 離，同時使介質通道與所述軸向孔連通；所述熱膨脹部件位於所述輔閥芯體12和主閥芯組件的閥芯體間。參考說明書附圖4和5，其中的箭頭表示流體的流向，熱膨脹部件用於閥芯的行程 控制，關於行程控制，就調溫閥這一產品的結構來說，是輔閥芯組件的兩端相應距離主閥芯 組件與擋盤的和，當然，熱膨脹部件的膨脹大小也是需要考慮的問題，因此，應當選擇膨脹 係數相對較大的膨脹材料製作，選材的趨向取決於所說的距離的和熱膨脹部件自身的大小 要求，據此所進行的選擇是非常容易的，如所述熱膨脹部件選自石蠟黃銅混合體，膨脹係數 大，容易製作出結構緊湊的熱膨脹部件。如附圖2所示所述復位裝置採用了控制閥上常用的復位彈簧15，結構簡單，成本 低，當然，這裡的復位裝置的選擇可以參考控制閥其他的復位裝置，其功能選擇限於直線復 位，基於這一構思，能夠合理的選擇出相應的復位裝置。關於輔閥芯組件復位裝置的設置，無非有兩種形式，一種形式是拉伸復位，一種形 式是壓縮復位，並且復位裝置可以設置於其閥芯體的外面，也可以設置在閥芯體的內部，均 有足夠安裝空間，較佳地，如附圖2所示在所述軸向孔內設有向心延伸的凸部，在該凸部上 設有輔閥芯組件的復位裝置，易於找心。優選地，所述輔閥芯組件的復位裝置上設有導向於主閥芯體的導向柱，保證閥芯 動作的平順性，減小系統阻尼。關於擋盤的設置，以在給定條件下封堵所述軸向孔為基本目的，因此為便於其定 位，所述擋盤通過螺栓固定於旁通腔相應閥芯組件的軸向位，是輔閥芯組件的運行方向，易 於定位，同時，由於此類閥對密封性能要求不高，因此，優選結構簡單的該擋盤與輔閥芯組 件的配合方式是端面配合，這種結構還具有控制的簡便性。優選地，為了提供均衡的驅動力，所述熱膨脹部件以閥芯組件軸線為軸成結構對 稱設置。公知的柴油機調溫閥都只有一個閥芯組件，不僅名義上的安全係數低，實際上一 旦單一的閥芯組件失效，造成的後果會比較嚴重，比如拉缸。為此，本方案採用了所述閥芯 組件有多個，以形成多個控制閥組件的手段，當一個閥芯組件失效，其他的閥芯組件會繼續 工作，避免事故的發生，那麼整體上調溫閥可以在檢修周期內進行維護，不會產生因特別情 況導致一個閥芯組件失效致使整個調溫閥室失效的情況出現，安全係數高，也不必對調溫 閥進行特別的關注。閥殼4可以整體鑄造成型，結構更趨於緊湊。為了提高調溫性能，所述冷水腔在主閥芯組件方向的面的主體成長方形，主閥芯 組件陣列在該面上。優選地，主閥芯組件每三個為一個單元，在所述長方形的長度方向上成單元陣列， 便於整體的檢修和更換。經過長期的核算和試驗，所述單元的個數是兩個，也就是六個閥芯組件時具有在滿足較高安全係數的情況下具有可維護性能。
權利要求1.一種柴油機調溫閥，包括閥體和裝配在該閥體上的閥芯組件，其中閥體上形成有介 質進口、出口(1)和旁通口(9)，其特徵在於所述閥體的內腔至少在閥芯組件所在的區域 在閥芯組件的軸向被分割成冷水腔(2)和旁通腔(6)；其中冷水腔位於介質進口側並通過 所述出口與外部連通，相應地，旁通腔通過所述旁通口與外部連通；所述閥芯組件包括軸向串聯的均帶有復位裝置的主閥芯組件(3)和輔閥芯組件，以及 設置於所述主閥芯組件和輔閥芯組件間的熱膨脹部件(16)，其中主閥芯組件設置於形成在 閥殼(4)上以連通到所述冷水腔的介質通道內；所述輔閥芯組件則包括設置在冷水腔與旁 通腔間的隔板(19)上的貫穿該隔板並與該隔板軸孔配合的帶有軸向孔的輔閥芯體(18)和 設置在所述旁通腔內的能夠封堵所述軸向孔的擋盤(11)，其中所述軸向孔在初始狀態下處 於常開狀態，而所述輔閥芯體在初始狀態下恰好配合於介質通道邊緣，使介質通道與所述 冷水腔隔離，同時使介質通道與所述軸向孔連通；所述熱膨脹部件位於所述輔閥芯體(12)和主閥芯組件的閥芯體間。
2 根據權利要求1所述的柴油機調溫閥，其特徵在於在所述軸向孔內設有向心延伸 的凸部，在該凸部上設有輔閥芯組件的復位裝置。
3.根據權利要求2所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述輔閥芯組件的復位裝置上 設有導向於主閥芯體的導向柱。
4.根據權利要求1所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述擋盤通過螺栓固定於旁通 腔相應閥芯組件的軸向位，該擋盤與輔閥芯組件的配合方式是端面配合。
5 根據權利要求1所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述熱膨脹部件選自石蠟黃銅 混合體。
6.根據權利要求5所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述熱膨脹部件以閥芯組件軸 線為軸成結構對稱設置。
7.根據權利要求1至6任一所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述閥芯組件有多個， 以形成多個控制閥組件。
8.根據權利要求7所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述冷水腔在主閥芯組件方向 的面的主體成長方形，主閥芯組件陣列在該面上。
9.根據權利要求8所述的柴油機調溫閥，其特徵在於主閥芯組件每三個為一個單元， 在所述長方形的長度方向上成單元陣列。
10.根據權利要求9所述的柴油機調溫閥，其特徵在於所述單元的個數是兩個。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機調溫閥，包括閥體和裝配在該閥體上的閥芯組件，其中閥體上形成有介質進口、出口和旁通口；所述閥芯組件包括軸向串聯的均帶有復位裝置的主閥芯組件和輔閥芯組件，以及設置於所述主閥芯組件和輔閥芯組件間的熱膨脹部件，基於熱膨脹部件的熱脹冷縮進行所述介質進口、出口和旁通口的轉換。本實用新型裝配結構簡單，能夠自動調溫，且所佔用立體空間小。
文檔編號F16K31/68GK201866334SQ20102062865
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者張廣峰, 張翠雲, 李丹, 李林科, 李樹生, 楊加成, 楊珊珊 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團濟柴動力總廠