CN102003551B - 柴油机调温阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油机调温阀，包括阀体和装配在该阀体上的阀芯组件，其中阀体上形成有介质进口、出口和旁通口；所述阀芯组件包括轴向串联的均带有复位装置的主阀芯组件和辅阀芯组件，以及设置于所述主阀芯组件和辅阀芯组件间的热膨胀部件，基于热膨胀部件的热胀冷缩进行所述介质进口、出口和旁通口的转换。本发明装配结构简单，能够自动调温，且所占用立体空间小。
Description
技术领域
本发明涉及涉及一种柴油机调温阀。
背景技术
柴油机上介质温度通常使用调温阀进行调解，公知的最简单的调温阀是一种三通结构，通过调整阀芯的转动角度进行温度的调整，结构简单，但不适合于柴油机介质温度的调整。当既有的柴油机调温阀都基于同一原理，通常含有一个阀芯，调整该阀芯实现通路的改变。现有的柴油机调温阀都需要三通进行管路的连接，往往受到弯曲半径的影响，占用的立体空间比较大。此外，接口偏多必然造成密封点偏多，易于泄露。
此外，目前柴油机调温阀对温度的适应性和敏感性较低，调整灵活性差。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种装配结构简单，能够自动调温，且所占用立体空间小的柴油机调温阀。
本发明采用以下技术方案：
该发明柴油机调温阀，包括阀体和装配在该阀体上的阀芯组件，其中阀体上形成有介质进口、出口和旁通口，所述阀体的内腔至少在阀芯组件所在的区域在阀芯组件的轴向被分割成冷水腔和旁通腔；其中冷水腔位于介质进口侧并通过所述出口与外部连通，相应地，旁通腔通过所述旁通口与外部连通；
所述阀芯组件包括轴向串联的均带有复位装置的主阀芯组件和辅阀芯组件，以及设置于所述主阀芯组件和辅阀芯组件间的热膨胀部件，其中主阀芯组件设置于形成在阀壳上以连通到所述冷水腔的介质通道内；所述辅阀芯组件则包括设置在冷水腔与旁通腔间的隔板上的贯穿该隔板并与该隔板轴孔配合的带有轴向孔的辅阀芯体和设置在所述旁通腔内的能够封堵所述轴向孔的挡盘，其中所述轴向孔在初始状态下处于常开状态，而所述辅阀芯体在初始状态下恰好配合于介质通道边缘，使介质通道与所述冷水腔隔离，同时使介质通道与所述轴向孔连通；
所述热膨胀部件位于所述辅阀芯体和主阀芯组件的阀芯体间。
依据本发明技术方案的柴油机调温阀形成等效的三通阀，只不过其控制是通过内置的热膨胀部件提供驱动力，充分利用了热膨胀部件热胀冷缩的属性，这种属性具有严格的温度-膨胀性能，对于调整介质温度的调温阀来说具有适应性，这是本方案实现的客观基础。
那么，热膨胀部件的热胀冷缩必然伴随着设置在其两侧的主阀芯组件和辅阀芯组件的位移，而形成对阀芯组件的驱动，从而形成低温状态的介质通道与轴向孔，直至旁通腔的连通，也就是初始状态所有的流体均流经“旁通”以获得最短的温度反馈时间；而中间状态时，阀芯处于开度调整期，流体部分流入冷水腔，部分流入旁通腔，形成合理的分流；极限状态时，辅阀芯组件顶持在挡盘上形成封堵，流体全部流入冷水腔，最大限度的提高流体的降温效果。从而，综上可知，本方案在不借助职能元件和电器元件的情况下能够实现自动的调温，结构简单，制造成本低，形式上的三通但不需要配置如既有三通阀那样较多的管路，安装不仅简便，而且安装结构也比较紧凑，所占用的空间比较小。
上述柴油机调温阀，在所述轴向孔内设有向心延伸的凸部，在该凸部上设有辅阀芯组件的复位装置。
上述柴油机调温阀，所述辅阀芯组件的复位装置上设有导向于主阀芯体的导向柱。
上述柴油机调温阀，所述挡盘通过螺栓固定于旁通腔相应阀芯组件的轴向位，该挡盘与辅阀芯组件的配合方式是端面配合。
上述柴油机调温阀，所述热膨胀部件选自石蜡黄铜混合体。
上述柴油机调温阀，所述热膨胀部件以阀芯组件轴线为轴成结构对称设置。
上述柴油机调温阀，所述阀芯组件有多个，以形成多个控制阀组件。
上述柴油机调温阀，所述冷水腔在主阀芯组件方向的面的主体成长方形，主阀芯组件阵列在该面上。
上述柴油机调温阀，主阀芯组件每三个为一个单元，在所述长方形的长度方向上成单元阵列。
上述柴油机调温阀，所述单元的个数是两个。
附图说明
下面结合说明书附图向书本发明的技术方案，使本领域的技术人员更好的理解本发明，其中：
图1为依据本发明技术方案的一种柴油机调温阀的原理结构示意图，图中，阀芯组件处于初始状态。
图2为图1中的A部放大图。
图3为一种柴油机调温阀的结构示意图。
图4为相应于图1的流体流向示意图(初始状态)。
图5为阀芯组件开启极限状态的流体流向结构示意图。
图6为一种柴油机调温阀的轴侧结构示意图。
图中：1、出口，2、冷水腔，3、主阀芯组件，4、阀壳，5、辅阀芯组件，6、旁通腔，7、座，8、螺栓，9、旁通口，10、垫圈，11、挡盘，12、主阀芯体，13、挡圈，14、导向轴，15、复位弹簧，16、热膨胀部件，17、通道，18、辅阀芯体，19、隔板，20、复位组件，21、阀芯组件。
具体实施方式
参照说明书附图1，其示出了一种柴油机调温阀，包括阀体和装配在该阀体上的阀芯组件21，其中阀体上形成有介质进口、出口1和旁通口9，其特征在于：所述阀体的内腔至少在阀芯组件所在的区域在阀芯组件的轴向被分割成冷水腔2和旁通腔6；其中冷水腔位于介质进口侧并通过所述出口与外部连通，相应地，旁通腔通过所述旁通口与外部连通；
所述阀芯组件包括轴向串联的均带有复位装置的主阀芯组件3和辅阀芯组件，以及设置于所述主阀芯组件和辅阀芯组件间的热膨胀部件16，其中主阀芯组件设置于形成在阀壳4上以连通到所述冷水腔的介质通道内；所述辅阀芯组件则包括设置在冷水腔与旁通腔间的隔板19上的贯穿该隔板并与该隔板轴孔配合的带有轴向孔的辅阀芯体18和设置在所述旁通腔内的能够封堵所述轴向孔的挡盘11，其中所述轴向孔在初始状态下处于常开状态，而所述辅阀芯体在初始状态下恰好配合于介质通道边缘，使介质通道与所述冷水腔隔离，同时使介质通道与所述轴向孔连通；
所述热膨胀部件位于所述辅阀芯体12和主阀芯组件的阀芯体间。
参考说明书附图4和5，其中的箭头表示流体的流向，热膨胀部件用于阀芯的行程控制，关于行程控制，就调温阀这一产品的结构来说，是辅阀芯组件的两端相应距离主阀芯组件与挡盘的和，当然，热膨胀部件的膨胀大小也是需要考虑的问题，因此，应当选择膨胀系数相对较大的膨胀材料制作，选材的趋向取决于所说的距离的和热膨胀部件自身的大小要求，据此所进行的选择是非常容易的，如所述热膨胀部件选自石蜡黄铜混合体，膨胀系数大，容易制作出结构紧凑的热膨胀部件。
如附图2所示所述复位装置采用了控制阀上常用的复位弹簧15，结构简单，成本低，当然，这里的复位装置的选择可以参考控制阀其他的复位装置，其功能选择限于直线复位，基于这一构思，能够合理的选择出相应的复位装置。
关于辅阀芯组件复位装置的设置，无非有两种形式，一种形式是拉伸复位，一种形式是压缩复位，并且复位装置可以设置于其阀芯体的外面，也可以设置在阀芯体的内部，均有足够安装空间，较佳地，如附图2所示在所述轴向孔内设有向心延伸的凸部，在该凸部上设有辅阀芯组件的复位装置，易于找心。
优选地，所述辅阀芯组件的复位装置上设有导向于主阀芯体的导向柱，保证阀芯动作的平顺性，减小系统阻尼。
关于挡盘的设置，以在给定条件下封堵所述轴向孔为基本目的，因此为便于其定位，所述挡盘通过螺栓固定于旁通腔相应阀芯组件的轴向位，是辅阀芯组件的运行方向，易于定位，同时，由于此类阀对密封性能要求不高，因此，优选结构简单的该挡盘与辅阀芯组件的配合方式是端面配合，这种结构还具有控制的简便性。
优选地，为了提供均衡的驱动力，所述热膨胀部件以阀芯组件轴线为轴成结构对称设置。
公知的柴油机调温阀都只有一个阀芯组件，不仅名义上的安全系数低，实际上一旦单一的阀芯组件失效，造成的后果会比较严重，比如拉缸。为此，本方案采用了所述阀芯组件有多个，以形成多个控制阀组件的手段，当一个阀芯组件失效，其他的阀芯组件会继续工作，避免事故的发生，那么整体上调温阀可以在检修周期内进行维护，不会产生因特别情况导致一个阀芯组件失效致使整个调温阀室失效的情况出现，安全系数高，也不必对调温阀进行特别的关注。
阀壳4可以整体铸造成型，结构更趋于紧凑。
为了提高调温性能，所述冷水腔在主阀芯组件方向的面的主体成长方形，主阀芯组件阵列在该面上。
优选地，主阀芯组件每三个为一个单元，在所述长方形的长度方向上成单元阵列，便于整体的检修和更换。
经过长期的核算和试验，所述单元的个数是两个，也就是六个阀芯组件时具有在满足较高安全系数的情况下具有可维护性能。
Claims (10)
1.一种柴油机调温阀，包括阀体和装配在该阀体上的阀芯组件，其中阀体上形成有介质进口、出口(1)和旁通口(9)，其特征在于：所述阀体的内腔至少在阀芯组件所在的区域在阀芯组件的轴向被分割成冷水腔(2)和旁通腔(6)；其中冷水腔位于介质进口侧并通过所述出口与外部连通，相应地，旁通腔通过所述旁通口与外部连通；
所述阀芯组件包括轴向串联的均带有复位装置的主阀芯组件(3)和辅阀芯组件，以及设置于所述主阀芯组件和辅阀芯组件间的热膨胀部件(16)，其中主阀芯组件设置于形成在阀壳(4)上以连通到所述冷水腔的介质通道内；所述辅阀芯组件则包括设置在冷水腔与旁通腔间的隔板(19)上的贯穿该隔板并与该隔板轴孔配合的带有轴向孔的辅阀芯体(18)和设置在所述旁通腔内的能够封堵所述轴向孔的挡盘(11)，其中所述轴向孔在初始状态下处于常开状态，而所述辅阀芯体在初始状态下恰好配合于介质通道边缘，使介质通道与所述冷水腔隔离，同时使介质通道与所述轴向孔连通；
所述热膨胀部件位于所述辅阀芯体(18)和主阀芯组件的阀芯体间。
2.根据权利要求1所述的柴油机调温阀，其特征在于：在所述轴向孔内设有向心延伸的凸部，在该凸部上设有辅阀芯组件的复位装置。
3.根据权利要求2所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述辅阀芯组件的复位装置上设有导向于主阀芯体的导向柱。
4.根据权利要求1所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述挡盘通过螺栓固定于旁通腔相应阀芯组件的轴向位，该挡盘与辅阀芯组件的配合方式是端面配合。
5.根据权利要求1所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述热膨胀部件选自石蜡黄铜混合体。
6.根据权利要求5所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述热膨胀部件以阀芯组件轴线为轴成结构对称设置。
7.根据权利要求1至6任一所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述阀芯组件有多个，以形成多个控制阀组件。
8.根据权利要求7所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述冷水腔在主阀芯组件方向的面的主体成长方形，主阀芯组件阵列在该面上。
9.根据权利要求8所述的柴油机调温阀，其特征在于：主阀芯组件每三个为一个单元，在所述长方形的长度方向上成单元阵列。
10.根据权利要求9所述的柴油机调温阀，其特征在于：所述单元的个数是两个。
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