CN108286621A - 一种常闭热敏式溢流阀 - Google Patents

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买靖东
张世同
刘焱
夏焕文
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Abstract

本发明涉及一种常闭热敏式溢流阀，所述溢流阀包括：阀体(3)和设于所述阀体内的传动组件，所述传动组件包括：同轴依次设置的温控体(1)、设有阀套(4)的阀锥(5)、弹性件(6)、调整垫(7)和紧固件(8)；所述阀体(3)为通孔结构的凸字形阀体，其凸出部分为圆柱形，另一部分的外缘设有与所述通孔连通的导油槽。本发明提供的技术方案，采用常闭式设计，其通流控制逻辑和车辆冷却系统温控逻辑保持一致，即温度越高，溢流阀的通流面积越大，流量越大；可以独立实现冷却风扇的温控功能，无需借助其他辅助功能阀块，无需电控介入，极大简化了风扇传动系统，大大增加了系统的可靠性。

Description

一种常闭热敏式溢流阀
技术领域
本发明涉及一种溢流阀，具体涉及一种常闭热敏式溢流阀。
背景技术
风扇传动装置是动力(发动机或者综合传动变速箱)与风扇之间一切传力连接装置的总称。从传动类型来分，风扇传动装置有机械传动、液力传动、液压传动及电传动。当然，本发明宜应用于在液力传动和液压传动上应用。
现有技术中，热敏式溢流阀是一个锥阀结构的直动式溢流阀，其额定压力给定的界限值内。此种阀主要由阀体、温控体、阀座、阀锥、调节弹簧和回位弹簧组成。工作时，温控体依温度变化膨胀并对调节弹簧和回位弹簧经弹簧座预加压缩力。温控体的温度低于调节温度，调节弹簧的预加压缩力消除，回位弹簧复位，阀体完全导通。温度高于调节温度，温控体膨胀，推动阀锥，回位弹簧受力压缩，阀体流通面积随温度升高逐渐减小，直至阀体完全关闭。根据其工作原理，一般常温时，阀体保持完全开启，现有热敏式溢流阀也被称为常开热敏式溢流阀。现市面上在售的热敏式溢流阀，以Rexroth所的产品技术最为先进，性能最为可靠，
现有热敏式溢流阀的不足之处：
车辆冷却系统温控逻辑要求温度越高，风扇传动系统的流量越大。而现有热敏式溢流阀均采用常开式设计，其通流控制逻辑正好和车辆冷却系统温控逻辑相反，即温度越高，溢流阀的通流面积越小，流量越小。因此，无法单独应用于车辆冷却风扇传动系统，必需配合一个开关阀(通常采用EZ阀)，以实现反逻辑，从而满足车辆冷却系统温控逻辑需求。
同时，随着大功率重型车辆的功率等级不断增加，满足其冷却需求所消耗的功率也越来越大，风扇传动系统的压力也就随之升高，已超过了现有热敏式溢流阀的额定工作压力。为解决这个问题，目前普遍采取的措施是在溢流阀前增加减压阀，从而保证其能够正常工作。
上述不足，决定了现有热敏式溢流阀无法独立实现冷却风扇的温控功能，必须借助其他辅助功能阀块，这无疑增加了系统的复杂程度使得可靠性大大降低。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种常闭热敏式溢流阀。
本发明提供的技术方案是：一种常闭热敏式溢流阀，所述溢流阀包括：阀体(3)和设于所述阀体内的传动组件，
所述传动组件包括：同轴依次设置的温控体(1)、设有阀套(4)的阀锥(5)、弹性件(6)、调整垫(7)和紧固件(8)；
所述阀体(3)为通孔结构的凸字形阀体，其凸出部分为圆柱形，另一部分的外缘设有与所述通孔连通的导油槽。
优选的，所述阀套(4)靠近所述弹性件(6)的端部径向设有与所述导油槽连通的进油口(3-1)和出油口(3-2)。
优选的，所述阀体(3)凸出部分的外侧设有转接套(2)。
优选的，所述阀锥(5)的尖端与所述温控体(1)连接。
优选的，所述紧固件(8)为凸字形结构，其凸出部分设于所述通孔的内侧，另一部分设于所述阀体(3)的底端；
所述紧固件(8)的凸出部分设有压紧孔，所述压紧孔内设有弹簧(6)和调整垫(7)。
优选的，所述弹性件(6)为弹簧。
优选的，所述紧固件(8)为压紧螺母。
优选的，所述阀锥(5)包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.7％，Cr：5.6％，B：1％，Ni：0.6％，Mn：0.8％，Si：0.8％，Nb：0.4％，W：1.5％，Ti：0.6％，S：0.04％，P：0.03％和余量的Fe。
优选的，所述阀套(4)包括按质量百分比计的下述成分制成：碳为0.95％，硅为0.40％，锰为0.55％，铬为1.2％，钼为0.30％，硼为0.08％，稀土为0.4％，硫为0.017％，磷为0.016％，铜为0.07％，镍为0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，所述弹性件(6)包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.006％，Si：1.8％，Mn：0.2％，P：0.0025％，S：0.0002％，Mo：0.8％，N：0.008％，Cu：0.02％，Al：0.03％，Ti：0.7％，Cr：0.3％，Ni：0.2％，V：0.5％，Nb：0.005％，稀土元素：0.4％，剩余为Fe及不可避免的杂质；
所述的稀土元素按质量百分比计包括以下成分：镧：13％，铈：14％，镥：4％，钕：11％，钬：4％，铕：5％，其余镧系元素，以上镧系稀土各组分之和为100％。与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明提供的技术方案，采用常闭式设计，其通流控制逻辑和车辆冷却系统温控逻辑保持一致，即温度越高，溢流阀的通流面积越大，流量越大；可以独立实现冷却风扇的温控功能，无需借助其他辅助功能阀块，无需电控介入，极大简化了风扇传动系统，大大增加了系统的可靠性。
(2)本发明提供的技术方案，采用的阀体由盲孔型改成了通孔型，使得产品的生产组装更加便捷、精确。本发明具有更高的额定工作压力。在高压风扇传动系统中也可独立工作，无需减压阀辅助。
(3)本发明提供的技术方案，采用的弹性件制作成本低廉，制备出的弹性件具有良好的耐磨性能，使用寿命长，降低了成本。
附图说明
图1为本发明的常闭热敏式溢流阀结构示意图；
图2为应用常开热敏式溢流阀的车辆冷却风扇液压传动系统原理图；
图3为应用常闭热敏式溢流阀的车辆冷却风扇液压传动系统原理图；
其中，1-温控体；2-转接套；3-阀体；4-阀套；5-阀锥；6-弹性件；7-调整垫；8-紧固件。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的常闭热敏式溢流阀，包括阀体3和设于所述阀体内的传动组件，所述传动组件包括：同轴依次设置的温控体1、设有阀套4的阀锥5、弹性件6、调整垫7和紧固件8；弹性件6可采用弹簧，紧固件8可采用压紧螺母；
所述阀体3为通孔结构的凸字形阀体，其凸出部分为圆柱形，另一部分的外缘设有与所述通孔连通的导油槽；
所述阀套4靠近所述弹性件6的端部径向设有与所述导油槽连通的进油口3-1和出油口3-2；
所述阀体3凸出部分的外侧设有转接套2；
所述阀锥5的尖端与所述温控体1连接；
所述紧固件8为凸字形结构，其凸出部分设于所述通孔的内侧，另一部分设于所述阀体3的底端；
所述紧固件8的凸出部分设有压紧孔，所述压紧孔内设有弹簧6和调整垫7；
所述阀锥5包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.7％，Cr：5.6％，B：1％，Ni：0.6％，Mn：0.8％，Si：0.8％，Nb：0.4％，W：1.5％，Ti：0.6％，S：0.04％，P：0.03％和余量的Fe；
所述阀套4包括按质量百分比计的下述成分制成：碳为0.95％，硅为0.40％，锰为0.55％，铬为1.2％，钼为0.30％，硼为0.08％，稀土为0.4％，硫为0.017％，磷为0.016％，铜为0.07％，镍为0.05％，余量为铁和不可避免的杂质；
所述弹性件6包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.006％，Si：1.8％，Mn：0.2％，P：0.0025％，S：0.0002％，Mo：0.8％，N：0.008％，Cu：0.02％，Al：0.03％，Ti：0.7％，Cr：0.3％，Ni：0.2％，V：0.5％，Nb：0.005％，稀土元素：0.4％，剩余为Fe及不可避免的杂质；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下成分：镧：13％，铈：14％，镥：4％，钕：11％，钬：4％，铕：5％，其余镧系元素，以上镧系稀土各组分之和为100％。
具体的，如图1所示为本发明常闭热敏式溢流阀的装配图，其中阀体3为通孔结构，温控体1、阀套4、阀锥5、弹性件6和调整垫7配合安装在阀体3的通孔内部，由转接套2和紧固件8进行固定；自由状态时，阀套4和阀锥5由锥面配合，将阀体3内空腔分隔为独立的两部分，其中阀套4内空腔和阀体3的进油口3-1导通，阀套4外空腔和阀体3的出油口3-2导通。
下面结合图1对本发明常闭热敏式溢流阀的工作原理及特点进行详细描述，工作时，温控体1依温度变化膨胀并对阀锥5施加推力。温度低于调节温度，温控体1对阀锥5施加的推力小于弹性件6对阀锥5施加的压缩力，阀锥5和阀套4的锥面配合紧密，阀体3的进油口3-1和出油口3-2截止，阀体关闭；温度高于调节温度，温控体1对阀锥5施加的推力大于弹性件6对阀锥5施加的压缩力，阀锥5和阀套4的锥面配合分离，阀体3的进油口3-1和出油口3-2导通，阀体开启，随着温度的升高，阀锥5和阀套4的锥面配合分离逐渐加大，阀体3的通流面积逐渐增加，直至完全导通；温度逐渐降低，则依上述过程反向进行。
图2为一种应用常开热敏式溢流阀的车辆冷却风扇传动系统原理图，热敏式溢流阀一般置于液压系统的控制回路中；由于风扇要求温度越高，系统流量越大，而常开热敏式溢流阀自由状态时开度最大，因此需在回路中加装一个常开EZ阀，和通过常开热敏式溢流阀的控制油路共同保持泵斜盘开度的平衡。随着温度升高，常开热敏式溢流阀逐渐关闭，通过其中的流量逐渐减小，对泵斜盘的推力也逐渐减小，而通过EZ阀控制油路对泵斜盘推力保持不变，泵开度逐渐加大，系统流量也随之增加，直至达到最大流量；同时，由于常开热敏式溢流阀的耐压较低，通常还会在其进油口前加装减压阀来保证其正常工作。
图3为一种应用本发明常闭热敏式溢流阀的车辆冷却风扇传动系统原理图；常闭热敏式溢流阀自由状态时关闭，随温度升高逐渐开启，直至达到最大开度；这和车辆冷却风扇传动系统所要求的温度越高系统流量越大逻辑一致；因此，单独将常闭热敏式溢流阀应用于车辆冷却风扇传动系统控制回路即可实现车辆冷却系统温控功能，同图2相比，无需减压阀和EZ阀，系统大大简化，提高了可靠性，并节约成本。
本发明常闭热敏式溢流阀也可应用于液力传动系统中时，通常会置于主油路。如常见的车辆冷却风扇液力传动系统，常闭热敏式溢流阀会根据温度来控制风扇传动偶合器的进油流量，来保证温度越高风扇转速越大，实现车辆冷却系统温控功能。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种常闭热敏式溢流阀，所述溢流阀包括：阀体(3)和设于所述阀体内的传动组件，其特征在于，
所述传动组件包括：同轴依次设置的温控体(1)、设有阀套(4)的阀锥(5)、弹性件(6)、调整垫(7)和紧固件(8)；
所述阀体(3)为通孔结构的凸字形阀体，其凸出部分为圆柱形，另一部分的外缘设有与所述通孔连通的导油槽。
2.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述阀套(4)靠近所述弹性件(6)的端部径向设有与所述导油槽连通的进油口(3-1)和出油口(3-2)。
3.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述阀体(3)凸出部分的外侧设有转接套(2)。
4.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述阀锥(5)的尖端与所述温控体(1)连接。
5.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述紧固件(8)为凸字形结构，其凸出部分设于所述通孔的内侧，另一部分设于所述阀体(3)的底端；
所述紧固件(8)的凸出部分设有压紧孔，所述压紧孔内设有弹簧(6)和调整垫(7)。
6.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述弹性件(6)为弹簧。
7.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述紧固件(8)为压紧螺母。
8.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述阀锥(5)包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.7％，Cr：5.6％，B：1％，Ni：0.6％，Mn：0.8％，Si：0.8％，Nb：0.4％，W：1.5％，Ti：0.6％，S：0.04％，P：0.03％和余量的Fe。
9.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述阀套(4)包括按质量百分比计的下述成分制成：碳为0.95％，硅为0.40％，锰为0.55％，铬为1.2％，钼为0.30％，硼为0.08％，稀土为0.4％，硫为0.017％，磷为0.016％，铜为0.07％，镍为0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。
10.如权利要求1所述的一种常闭热敏式溢流阀，其特征在于，
所述弹性件(6)包括按质量百分比计的下述成分制成：C：0.006％，Si：1.8％，Mn：0.2％，P：0.0025％，S：0.0002％，Mo：0.8％，N：0.008％，Cu：0.02％，Al：0.03％，Ti：0.7％，Cr：0.3％，Ni：0.2％，V：0.5％，Nb：0.005％，稀土元素：0.4％，剩余为Fe及不可避免的杂质；
所述的稀土元素按质量百分比计包括以下成分：镧：13％，铈：14％，镥：4％，钕：11％，钬：4％，铕：5％，其余镧系元素，以上镧系稀土各组分之和为100％。
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