CN105971999B - 一种温控水阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温控水阀。主要特点是：阀体的左下端和右上端分别设有下内空腔和上内空腔，下内空腔和上内空腔之间的第一隔板的中心设有通水孔，通水孔的上端设有阀芯，阀芯的下端设有第一密封板；活塞杆轴的下端设有活塞杆，活塞杆下端末端的第二外螺纹与活塞中心的螺纹孔联接；缸筒的环形下端面的第二密封板的下端设有缸盖，缸盖的螺纹孔孔底面与活塞的下端面之间设有密封的膨胀压力空腔；缸盖的孔底壁厚中心的气嘴通过毛细铜管与测温管密封连接在一起，测温管内设有感温介质；弹簧座盘的上端面设有压缩弹簧。本发明结构简单、能够随着液压油的温度变化自动调节冷却水流量对液压油进行冷却，保障生产线连续生产、提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及液压系统冷却水控制技术领域，特别涉及一种温控水阀。
背景技术
现有的液压系统在液压油温度高于65℃时即自动停机，要等到液压油的温度降下来后才能开机，造成生产线无法连续生产，严重影响生产效率。
现有液压系统的液压油的温度控制采用电测电控和机械组合匹配的方式进行冷却控制。一种控制方法是：控制装置由温度传感器、温度测控器、电磁水阀、冷却器和电控组成，这种控制装置属于开关式控制，不能随着液压油的温度升高而增大冷却水流量，不能使液压油的温度保持在正常工作状态而保障液压系统正常工作，当冷却水中存在污垢和污染颗粒时，常造成电磁水阀失灵、烧毁等故障；另一种控制方法是：控制装置由冷却器、水阀、电动执行器、电控设备、比例放水器、温度测控仪和温度传感器组成，这种控制装置属于比例式冷却水控制，适合于水阀直径大于50mm的大型液压系统使用，对于水阀直径小于50mm的常用液压系统根本无法使用，使用范围受到限制，并且组成环节多、结构复杂、故障率高。
发明内容
本发明的目的在于改进已有技术的不足，提供一种结构简单、能够随着液压油的温度变化自动调节冷却水流量、保障液压系统正常工作的温控水阀，保障生产线连续生产、提高生产效率。
本发明的技术方案是：由弹力调节端盖、压缩弹簧、第一O型密封圈、弹簧座、第一圆螺母、阀芯、第一密封板、阀体、第二圆螺母、活塞密封圈、缸盖、第二密封板、活塞、气嘴、毛细铜管、耐磨环、第二O型密封圈、测温管、感温介质、扁螺母和活塞杆轴构成的一种温控水阀，阀体的左下端和右上端分别设有下内空腔和上内空腔，下内空腔和上内空腔之间的第一隔板的中心设有通水孔，通水孔的上端设有阀芯，阀芯下端的外径尺寸大于通水孔的孔径尺寸，阀芯的下端设有第一密封板，第一密封板的外径尺寸与阀芯下端的外径尺寸相同，第一密封板的上端面与阀芯的下端面用万能胶牢固胶黏在一起。
所述的阀芯中心的螺纹孔与活塞杆轴的第一外螺纹联接，并用第一圆螺母锁死在一起。
所述的活塞杆轴的下端设有一体结构的活塞杆，活塞杆的外径尺寸小于活塞杆轴的外径尺寸，活塞杆穿过下内空腔下端的第二隔板中心的第一圆通孔内的两个第二O型密封圈的内孔，向下伸入到阀体下端的缸筒的内圆孔内，活塞杆下端末端的第二外螺纹与活塞中心的螺纹孔联接，并用第二圆螺母锁死在一起。
所述的活塞的外径上、下部的环形凹槽内分别设有活塞密封圈，活塞密封圈的外径与内圆孔密封配合。
所述的活塞的外径中部的环形凹槽内设有耐磨环，耐磨环的外径与内圆孔动配合。
所述的缸筒的环形下端面设有第二密封板，第二密封板的下端设有缸盖，缸盖的螺纹孔与缸筒下端的第三外螺纹紧固在一起，缸盖的螺纹孔孔底面与活塞的下端面之间设有密封的膨胀压力空腔。
所述的缸盖的外径下端设有便于扳手卡紧的对称的第三平面。
所述的缸盖的孔底壁厚中心设有气嘴，气嘴的下端与毛细铜管的下端密封连接在一起。
所述的毛细铜管的上端设有测温管，测温管内设有感温介质，测温管下端的外径上设有与扁螺母联接的第四外螺纹，第四外螺纹的上端设有一体结构的挡圈。
所述的感温介质为蒸汽压与温度成线性关系、沸点-23.7℃的氮甲烷液体。
所述的阀体上端的凸台中心的螺纹孔与弹簧座下端的第五外螺纹密封连接在一起，弹簧座下端的中心设有便于阀芯上移的凹孔。
所述的凹孔的上端设有第二圆通孔，第二圆通孔内设有两个第一O型密封圈，两个第一O型密封圈的内孔与活塞杆轴的外径密封配合。
所述的第二圆通孔的上端设有弹簧座孔，弹簧座孔的下端设有与活塞杆轴的上端一体结构的弹簧座盘，弹簧座盘的中心设有与弹簧座盘一体结构的弹簧下定位柱。
所述的弹簧座盘的上端面设有压缩弹簧，压缩弹簧的顶端面与弹力调节端盖的螺纹孔孔底面压紧在一起，弹力调节端盖的弹簧上定位柱插入压缩弹簧上端的内孔内。
所述的弹力调节端盖的螺纹孔与弹簧座上端的第六外螺纹联接，弹力调节端盖的螺纹孔孔底面与弹簧座的环形上端面之间设有便于调节弹簧力的空间，弹力调节端盖顺时针方向旋紧时能够调大压缩弹簧的弹力，调节端盖反时针方向旋松时能够调小压缩弹簧的弹力。
所述的弹力调节端盖的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第一平面。
所述的弹簧座的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第二平面。
所述的阀体左端的左接头的外径上设有第七外螺纹，阀体右端的右接头的外径上设有第八外螺纹。
本发明与现有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明在阀体的左下端和右上端分别设有下内空腔和上内空腔，在下内空腔和上内空腔之间的第一隔板的中心设有通水孔，在通水孔的上端设有阀芯，在阀芯的下端设有第一密封板，将第一密封板的上端面与阀芯的下端面用万能胶牢固胶黏在一起；将阀芯中心的螺纹孔与活塞杆轴的第一外螺纹联接，并用第一圆螺母锁死在一起；在活塞杆轴的下端设有一体结构的活塞杆，将活塞杆向下伸入到阀体下端的缸筒的内圆孔内，将活塞杆下端末端的第二外螺纹与活塞中心的螺纹孔联接，并用第二圆螺母锁死在一起；在缸筒的环形下端面设有第二密封板，在第二密封板的下端设有缸盖，在缸盖的螺纹孔孔底面与活塞的下端面之间设有密封的膨胀压力空腔；在缸盖的孔底壁厚中心设有气嘴，将气嘴的下端与毛细铜管的下端密封连接在一起；在毛细铜管的上端设有测温管，在测温管内设有感温介质。测温管内的感温介质在液压油的温度升高时产生的蒸汽压通过毛细铜管和气嘴进入到阀体下端的缸筒下部的膨胀压力空腔内，膨胀压力空腔内的蒸汽压作用在活塞的下端面将将活塞向上推，活塞将活塞杆轴上的阀芯往上推，使阀体左下端的下内空腔内的冷却水通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内，然后进入液压系统中的冷却管路将液压油冷却。本发明根据液压油的温度变化自动调节冷却水流量对液压油进行冷却，保障液压系统正常工作，保障生产线连续生产、提高生产效率。
本发明选用的感温介质为蒸汽压与温度成线性关系、沸点-23.7℃的氮甲烷液体。测温管内的感温介质的蒸汽压能够随着液压油温度的变化而增大或减小，液压油的温度越高，感温介质的蒸汽压越大，将阀芯往上推的高度越高，阀体左下端的下内空腔内的冷却水通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内的流量越大，对液压系统中的液压油冷却越快，本发明能够随着液压油的温度变化自动调节冷却水流量、保障液压系统正常工作，保障生产线连续生产、提高生产效率。
本发明将阀体上端的凸台中心的螺纹孔与弹簧座下端的第五外螺纹密封连接在一起，在弹簧座下端的中心设有便于阀芯上移的凹孔；在凹孔的上端设有第二圆通孔；在第二圆通孔的上端设有弹簧座孔，在弹簧座孔的下端设有与活塞杆轴的上端一体结构的弹簧座盘，在弹簧座盘的中心设有与弹簧座盘一体结构的弹簧下定位柱；在弹簧座盘的上端面设有压缩弹簧，将压缩弹簧的顶端面与弹力调节端盖的螺纹孔孔底面压紧在一起，将弹力调节端盖的弹簧上定位柱插入压缩弹簧上端的内孔内；将弹力调节端盖的螺纹孔与弹簧座上端的第六外螺纹联接，在弹力调节端盖的螺纹孔孔底面与弹簧座的环形上端面之间设有便于调节弹簧力的空间，使弹力调节端盖顺时针方向旋紧时能够调大压缩弹簧的弹力，使调节端盖反时针方向旋松时能够调小压缩弹簧的弹力。本发明通过调节弹力调节端盖能够调节压缩弹簧的弹力大小，使压缩弹簧的弹力对阀芯的压紧力和液压油的温度使测温管内的感温介质产生的蒸汽压对活塞的向上推力平衡，确定调节测温管内的感温介质产生的蒸汽压向上推起阀芯时的液压油的最低温度，保障液压系统的正常工作，进一步保障生产线连续生产、提高生产效率。
附图说明
本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本发明提出的一种温控水阀的具体结构示意图。
图中：1-弹力调节端盖，2-空间，3-第六外螺纹，4-压缩弹簧，5-弹簧座盘，6-第一O型密封圈，7-弹簧座，8-第一外螺纹，9-第一圆螺母，10-阀芯，11-第一密封板，12-阀体，13-下内空腔，14-第七外螺纹，15-左接头，16-第二外螺纹，17-第二圆螺母，18-活塞密封圈，19-第三外螺纹，20-缸盖，21-第二密封板，22-第三平面，23-膨胀压力空腔，24-活塞，25-气嘴，26-毛细铜管，27-耐磨环，28-内圆孔，29-缸筒，30-第二O型密封圈，31-第一圆通孔，32-第二隔板，33-活塞杆，34-第一隔板，35-通水孔，36-右接头，37-测温管，38-感温介质，39-扁螺母，40-第四外螺纹，41-挡圈，42-第八外螺纹，43-上内空腔，44-活塞杆轴，45-凸台，46-凹孔，47-第五外螺纹，48-第二圆通孔，49-弹簧下定位柱，50-第二平面，51-弹簧座孔，52-第一平面， 53-弹簧上定位柱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例：如附图所示，由弹力调节端盖1、压缩弹簧4、第一O型密封圈6、弹簧座7、第一圆螺母9、阀芯10、第一密封板11、阀体12、第二圆螺母17、活塞密封圈18、缸盖20、第二密封板21、活塞24、气嘴25、毛细铜管26、耐磨环27、第二O型密封圈30、测温管37、感温介质38、扁螺母39和活塞杆轴44构成的一种温控水阀，阀体12的左下端和右上端分别设有下内空腔13和上内空腔43，下内空腔13和上内空腔43之间的第一隔板34的中心设有通水孔35，通水孔35的上端设有阀芯10，阀芯10下端的外径尺寸大于通水孔35的孔径尺寸，阀芯10的下端设有第一密封板11，第一密封板11的外径尺寸与阀芯10下端的外径尺寸相同，第一密封板11的上端面与阀芯10的下端面用万能胶牢固胶黏在一起；
阀芯10中心的螺纹孔与活塞杆轴44的第一外螺纹8联接，并用第一圆螺母9锁死在一起。
活塞杆轴44的下端设有一体结构的活塞杆33，活塞杆33的外径尺寸小于活塞杆轴44的外径尺寸，活塞杆33穿过下内空腔13下端的第二隔板32中心的第一圆通孔31内的两个第二O型密封圈30的内孔，向下伸入到阀体12下端的缸筒29的内圆孔28内，活塞杆33下端末端的第二外螺纹16与活塞24中心的螺纹孔联接，并用第二圆螺母17锁死在一起。
活塞24的外径上、下部的环形凹槽内分别设有活塞密封圈18，活塞密封圈18的外径与内圆孔28密封配合。
活塞24的外径中部的环形凹槽内设有耐磨环27，耐磨环27的外径与内圆孔28动配合。
缸筒29的环形下端面设有第二密封板21，第二密封板21的下端设有缸盖20，缸盖20的螺纹孔与缸筒29下端的第三外螺纹19紧固在一起，缸盖20的螺纹孔孔底面与活塞24的下端面之间设有密封的膨胀压力空腔23。
缸盖20的外径下端设有便于扳手卡紧的对称的第三平面22。
缸盖20的孔底壁厚中心设有气嘴25，气嘴25的下端与毛细铜管26的下端密封连接在一起。
毛细铜管26的上端设有测温管37，测温管37内设有感温介质38，测温管37下端的外径上设有与扁螺母39联接的第四外螺纹40，第四外螺纹40的上端设有一体结构的挡圈41。
感温介质38为蒸汽压与温度成线性关系、沸点-23.7℃的氮甲烷液体。
阀体12上端的凸台45中心的螺纹孔与弹簧座7下端的第五外螺纹47密封连接在一起，弹簧座7下端的中心设有便于阀芯10上移的凹孔46。
凹孔46的上端设有第二圆通孔48，第二圆通孔48内设有两个第一O型密封圈6，两个第一O型密封圈6的内孔与活塞杆轴44的外径密封配合。
第二圆通孔48的上端设有弹簧座孔51，弹簧座孔51的下端设有与活塞杆轴44的上端一体结构的弹簧座盘5，弹簧座盘5的中心设有与弹簧座盘5一体结构的弹簧下定位柱49。
弹簧座盘5的上端面设有压缩弹簧4，压缩弹簧4的顶端面与弹力调节端盖1的螺纹孔孔底面压紧在一起，弹力调节端盖1的弹簧上定位柱53插入压缩弹簧4上端的内孔内。
弹力调节端盖1的螺纹孔与弹簧座7上端的第六外螺纹3联接，弹力调节端盖1的螺纹孔孔底面与弹簧座7的环形上端面之间设有便于调节弹簧力的空间2，弹力调节端盖1顺时针方向旋紧时能够调大压缩弹簧4的弹力，调节端盖1反时针方向旋松时能够调小压缩弹簧4的弹力。
弹力调节端盖1的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第一平面52。
弹簧座7的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第二平面50。
阀体12左端的左接头15的外径上设有第七外螺纹14，阀体12右端的右接头36的外径上设有第八外螺纹42。
下面结合附图对本发明的工作过程进行具体描述。
本发明提出的工作过程是：将测温管装入液压油箱内，并用扁螺母将测温管紧固在液压油箱的箱壁上，在液压油箱内加入液压油，使测温管浸在液压油中。
将气嘴密封连接在缸盖的孔底壁厚中心，将阀体左端的左接头与自来水管密封连接在一起，将阀体右端的右接头与液压系统的冷却管路密封连接在一起。
调节弹力调节端盖，使压缩弹簧作用在阀芯上的弹力稍大于自来水的压力，阀芯在压缩弹簧的弹力作用下将通水孔密封，使阀体左下端的下内空腔内的冷却水无法流入阀体右上端的上内空腔内。
开启液压泵，使液压系统工作。
当液压油箱内的液压油温度升高时，测温管内的感温介质产生蒸汽压，蒸汽压通过毛细铜管和气嘴进入到阀体下端的膨胀压力空腔内，膨胀压力空腔内的蒸汽压作用在活塞的下端面将活塞向上推，活塞将活塞杆轴上的阀芯向上推，使阀体左下端的下内空腔内的冷却水通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内，然后进入液压系统中的冷却管路将液压油冷却，保障液压系统正常工作。
当冷却水量偏小，液压油箱内的液压油温度继续升高时，测温管内的感温介质随着液压油温度的升高而产生更大的蒸汽压，更大的蒸汽压通过毛细铜管和气嘴进入到阀体下端的膨胀压力空腔内将活塞向上推起更高，活塞将活塞杆轴上的阀芯向上推起更高，使阀体左下端的下内空腔内的冷却水通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内的流量更大，进入液压系统中的冷却管路的冷却水流量更大，对液压油的冷却更快，保障液压系统正常工作。
工作结束关停液压系统后，液压油在冷却水的冷却下温度慢慢降低，测温管内的感温介质随着液压油温度的降低蒸汽压慢慢减小，阀芯在压缩弹簧的弹力作用下慢慢下移，使阀体左下端的下内空腔内的冷却水通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内的流量慢慢减小，进入液压系统中的冷却管路的冷却水流量越来越小。
当液压油的温度降到室温时，测温管内的感温介质的蒸汽压减小为零，阀芯在压缩弹簧的弹力作用下将通水孔密封，阀体左下端的下内空腔内的冷却水无法通过通水孔流入阀体右上端的上内空腔内。
Claims (1)
1.一种温控水阀，由弹力调节端盖（1）、压缩弹簧（4）、第一O型密封圈（6）、弹簧座（7）、第一圆螺母（9）、阀芯（10）、第一密封板（11）、阀体（12）、第二圆螺母（17）、活塞密封圈（18）、缸盖（20）、第二密封板（21）、活塞（24）、气嘴（25）、毛细铜管（26）、耐磨环（27）、第二O型密封圈（30）、测温管（37）、感温介质（38）、扁螺母（39）和活塞杆轴（44）构成，其特征在于：阀体（12）的左下端和右上端分别设有下内空腔（13）和上内空腔（43），下内空腔（13）和上内空腔（43）之间的第一隔板（34）的中心设有通水孔（35），通水孔（35）的上端设有阀芯（10），阀芯（10）下端的外径尺寸大于通水孔（35）的孔径尺寸，阀芯（10）的下端设有第一密封板（11），第一密封板（11）的外径尺寸与阀芯（10）下端的外径尺寸相同，第一密封板（11）的上端面与阀芯（10）的下端面用万能胶牢固胶黏在一起；
所述的阀芯（10）中心的螺纹孔与活塞杆轴（44）的第一外螺纹（8）联接，并用第一圆螺母（9）锁死在一起；
所述的活塞杆轴（44）的下端设有一体结构的活塞杆（33），活塞杆（33）的外径尺寸小于活塞杆轴（44）的外径尺寸，活塞杆（33）穿过下内空腔（13）下端的第二隔板（32）中心的第一圆通孔（31）内的两个第二O型密封圈（30）的内孔，向下伸入到阀体（12）下端的缸筒（29）的内圆孔（28）内，活塞杆（33）下端末端的第二外螺纹（16）与活塞（24）中心的螺纹孔联接，并用第二圆螺母（17）锁死在一起；
所述的活塞（24）的外径上、下部的环形凹槽内分别设有活塞密封圈（18），活塞密封圈（18）的外径与内圆孔（28）密封配合；
所述的活塞（24）的外径中部的环形凹槽内设有耐磨环（27），耐磨环（27）的外径与内圆孔（28）动配合；
所述的缸筒（29）的环形下端面设有第二密封板（21），第二密封板（21）的下端设有缸盖（20），缸盖（20）的螺纹孔与缸筒（29）下端的第三外螺纹（19）紧固在一起，缸盖（20）的螺纹孔孔底面与活塞（24）的下端面之间设有密封的膨胀压力空腔（23）；
所述的缸盖（20）的外径下端设有便于扳手卡紧的对称的第三平面（22）；
所述的缸盖（20）的孔底壁厚中心设有气嘴（25），气嘴（25）的下端与毛细铜管（26）的下端密封连接在一起；
所述的毛细铜管（26）的上端设有测温管（37），测温管（37）内设有感温介质（38），测温管（37）下端的外径上设有与扁螺母（39）联接的第四外螺纹（40），第四外螺纹（40）的上端设有一体结构的挡圈（41）；
所述的感温介质（38）为蒸汽压与温度成线性关系、沸点-23.7℃的氮甲烷液体；
所述的阀体（12）上端的凸台（45）中心的螺纹孔与弹簧座（7）下端的第五外螺纹（47）密封连接在一起，弹簧座（7）下端的中心设有便于阀芯（10）上移的凹孔（46）；
所述的凹孔（46）的上端设有第二圆通孔（48），第二圆通孔（48）内设有两个第一O型密封圈（6），两个第一O型密封圈（6）的内孔与活塞杆轴（44）的外径密封配合；
所述的第二圆通孔（48）的上端设有弹簧座孔（51），弹簧座孔（51）的下端设有与活塞杆轴（44）的上端一体结构的弹簧座盘（5），弹簧座盘（5）的中心设有与弹簧座盘（5）一体结构的弹簧下定位柱（49）；
所述的弹簧座盘（5）的上端面设有压缩弹簧（4），压缩弹簧（4）的顶端面与弹力调节端盖（1）的螺纹孔孔底面压紧在一起，弹力调节端盖（1）的弹簧上定位柱（53）插入压缩弹簧（4）上端的内孔内；
所述的弹力调节端盖（1）的螺纹孔与弹簧座（7）上端的第六外螺纹（3）联接，弹力调节端盖（1）的螺纹孔孔底面与弹簧座（7）的环形上端面之间设有便于调节弹簧力的空间（2），弹力调节端盖（1）顺时针方向旋紧时能够调大压缩弹簧（4）的弹力，调节端盖（1）反时针方向旋松时能够调小压缩弹簧（4）的弹力；
所述的弹力调节端盖（1）的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第一平面（52）；
所述的弹簧座（7）的外径中部设有便于扳手卡紧的对称的第二平面（50）；
所述的阀体（12）左端的左接头（15）的外径上设有第七外螺纹（14），阀体（12）右端的右接头（36）的外径上设有第八外螺纹（42）。
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