CN110145635A - 一种波纹管感温蜡温控阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管感温蜡温控阀：包括波纹管、推杆及储料装置，所述波纹管的一端导通于储料装置，波纹管另一端连接推杆的一端，接推杆的另一端或储料装置连接温控阀的行程调节端，所述波纹管、储料装置内填充感温石蜡，波纹管是焊接波纹管。本发明通过感温石蜡检测待控温液体的温度，通过感温石蜡热胀冷缩的特性控制波纹管的伸缩，继而实现对于待控温液体温度的调节。本发明解决了现有技术中温控阀由于其结构设计和橡胶套材料的使用而导致其易于泄露、寿命短、行程精度不高等问题，提高了温控阀使用寿命和环境适应性，可满足不同环境下恶劣工况及不同工作要求下的精准设计。本发解决了现有技术中温控阀控制精度不高、行程偏差较大的问题。

Description

一种波纹管感温蜡温控阀

技术领域

本发明涉及温控阀自动控制技术领域，具体涉及一种波纹管感温蜡温控阀。

背景技术

液压系统、润滑系统、液冷系统等装置通常都要求对其工质的油液温度进行控制，特别是在运行中温度控制准确度要求较高的液压系统，如伺服系统、比例系统、液压元件试验台及连续运行的大型液压设备等。

目前，我国常见的温控方式为电测电控和机械组合匹配的冷却控制和以感温材料驱动机械结构的冷却控制。

前者的温控装置多由温度传感器、温度控制仪、加热器、电磁水阀、冷却器及电控设备组成。这种控制方式虽然简单，但其最大的特点是控制形式属于开关量控制，不能实现随系统发热量的变化而调节冷却水量，并且常因水中锈垢和污染颗粒，造成电磁水阀阀芯动作失灵、电磁铁烧坏等故障而造成水源浪费的问题。此外，还存有比例式冷却水控制方式。它是由冷却器、疏水阀、电动执行器、电控设备、比例放大器、温度控制仪及温度传感器一次元件组成。与前一种方法相比，具有能随系统发热量的变化调节冷却水量和控制精度高的优点。但因其组成环节多，故障率高，且目前与电动执行器组成最小的疏水阀通径都在50mm以上，而液压系统常用的都在50mm以下,因此在使用中受到限制。

相比电测电控和机械组合匹配的冷却控制，以感温材料驱动机械结构的感温蜡温控阀能更好地控制温度，它具有结构简单、控制准确、可靠性高等优点。

传统的感温蜡温控阀从外到内分别为外壳、外部湿蜡、橡胶套、内部湿蜡、推杆。外壳通常为导热较好的金属组成，可以将外部热量较快传导至外部湿蜡。外部湿蜡因温度变化而发生体积变化，从而挤压橡胶套，使之产生形变。同时，因橡胶套和推杆之间有可以提供润滑作用的内部湿蜡，橡胶套形变的同时会推动推杆运动，从而控制阀门开闭。首先，现有技术中采用的都是橡胶套加推杆结构，橡胶套易被推杆磨损拉伤，导致温控阀使用寿命降低，并且在高温和低温环境，橡胶套容易老化破裂，现有温控阀不能适应高低温条件下的温度调控需求，橡胶套密封性能较差，导致石蜡易泄漏，温控阀失效。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种波纹管感温蜡温控阀，解决了现有技术中感温蜡温控阀使用寿命短、易泄漏、可工作温度区间小、不可精确设计、环境适应性差的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：包括波纹管、推杆及储料装置，所述波纹管的一端导通于储料装置，波纹管另一端连接推杆的一端，所述接推杆的另一端或储料装置连接温控阀的行程调节端，所述波纹管、储料装置内填充感温石蜡。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述储料装置是储料罐，所述储料罐导通于波纹管的一端。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括外壳，所述储料罐、波纹管设置于外壳的内部，所述推杆穿过外壳。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括外壳，所述储料罐是外壳的一部分。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括储料罐及设有腔体的外壳，外壳的腔体导通于储料罐，所述储料装置包括储料罐及外壳，所述储料罐导通于波纹管的一端。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管是焊接波纹管。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管包括外波纹管及内波纹管，外波纹管、内波纹管之间形成的腔体导通于储料装置，所述感温石蜡设置于储料装置及外波纹管、内波纹管之间的腔体。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管包括若干节首尾相连的、直径不等的多节波纹管。

优选，前述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管包括依次连接的第一波纹管、第二波纹管、第三波纹管，所述第一波纹管、第二波纹管、第三波纹管的直径依次减小，所述第一波纹管的端部导通于储料装置，所述第三波纹管的端部连接推杆。

本发明所达到的有益效果：

本发明通过感温石蜡检测待控温液体的温度，通过感温石蜡热胀冷缩的特性控制波纹管的伸缩，继而实现对于待控温液体温度的调节。

本发明解决了现有技术中温控阀由于结构和采用橡胶套而导致的泄漏问题，能有效的提高温控阀使用寿命和使用范围。本发解决了现有技术中温控阀寿命短、控制精度不高、行程偏差较大的问题，可满足对精度控制要求高的各个应用领域。

本发明的波纹管优选焊接波纹管，焊接波纹管强度高、伸缩量较大、抗疲劳，能够满足长寿命、大行程的使用需求。

本发明的储料装置可以有多种形式，包括单独采用储料罐，将外壳分隔一部分作为储料罐，还可以将外壳设置成导通于储料罐的中空结构，该中空结构与储料罐共同作为储料装置，在实际使用过程中科根据不同工况进行选择。

附图说明

图1是本发明实施例一整体结构主视图（波纹管收缩状态）；

图2是本发明实施例一整体结构主视图（波纹管伸出状态）；

图3是本发明实施例一整体结构主视图（储料罐是外壳的一部分）；

图4是本发明实施例一整体结构主视图（外壳设有腔体）；

图5是本发明实施例二整体结构主视图；

图6是本发明实施例三整体结构主视图；

附图标记的含义：1-波纹管；2-储料罐；3-感温石蜡；4-推杆；5-外壳；11-外波纹管；12-内波纹管；13-第一波纹管；14-第二波纹管；15-第三波纹管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至图4所示：本实施例公开了一种波纹管感温蜡温控阀：包括波纹管1、推杆4及储料装置，波纹管1的一端导通于储料装置，波纹管1另一端连接推杆4的一端，接推杆4的另一端或储料装置连接温控阀的行程调节端，波纹管1、储料装置内填充感温石蜡。

具体的，本实施例的储料装置是储料罐2，储料罐2导通于波纹管1的一端。本实施例还包括外壳5，储料罐2、波纹管1设置于外壳5的内部（波纹管1是相对于外壳5独立设置的），推杆4穿过外壳5，外壳5最好选用导热系数较高的金属材料，如图3所示：本实施例的储料罐2也可以是外壳5的一部分，即在外壳5的内部隔离处一部分作为储料装置使用。

如图4所示：本实施例的储料装置还可以是储料罐2及设有腔体的外壳5，外壳5的腔体导通于储料罐2，储料装置包括储料罐2及外壳5，储料罐2导通于波纹管1的一端。这样能够增加储料装置的体积。

现有技术中波纹管的制作方法有多种，包括利用压模、机械膨胀、电沉积等其他方法制作波纹管，但此类方法制造的波纹管伸缩量较短，强度有限，反复伸缩容易疲劳，最重要的是通过上述方法制作的波纹管伸缩量较短，有可能会小于温控阀的控制行程，不能满足调节范围的使用要求，因此本实施例的波纹管1最好是焊接波纹管。

本实施例的使用环境如下，待控温液体的工作的过程中产生热量，导致温升，通过一定的冷却装置对待控温液体进行降温，该冷却装置的降温效果通过温控阀实现，如温控阀控制冷却管内冷却液的流量，温控阀的行程调节端可以对温控阀内的实际通流进行分配调节。

工作时，将储料装置放置在待控温的液体中，也可将波纹管1一同放入；将推杆4或储料装置连接温控阀的行程调节端，当推杆4连接温控阀的行程调节端时，储料装置被固定用于驱动推杆4伸出；反之，当储料装置连接于温控阀的行程调节端时，推杆4被固定，当波纹管1伸缩时，通过储料装置相对于推杆4的运动实现对温控阀的行程调节端的控制。

当待控温液体的温度升高时，热量通过储料罐2、波纹管1传递至内部的感温石蜡，感温石蜡受热膨胀、体积增加，驱动波纹管1伸长，波纹管1带动推杆4向外推出驱动温控阀的行程调节端运动，增加温控阀的实际导通面积，最终增加冷却效果，降低待控温液体的温度。同样，当待控温液体的温度降低时，波纹管1收缩，降低冷却效果。

例如：在设定的温度响应范围内。低于设定温度的情况下，感温石蜡处于较小体积，波纹管处于完全回缩状态；当温度处于波纹管工作温度区间时，感温石蜡逐渐膨胀，波纹管逐渐伸长，当温度继续升至工作温度上限时，波纹管1会伸至最长，此时感温石蜡膨胀至最大，温控阀达到完整的行程，此后，波纹管1长度不会随着温度的升高而提高，从而保证波纹管使用寿命。

本发明中的响应温度区间内，可以根据实际使用需要，将温度-开度曲线设定为线性或者非线性。比如在响应温度区间的前30%可以实现完整行程的70%变化，或者在响应温度区间的前70%仅仅可以实现完整行程的30%变化。

实施例二：

如图5所示：本实施例与实施例一的区别在于本实施例的波纹管1包括外波纹管11及内波纹管12，外波纹管11、内波纹管12之间形成的腔体导通于储料装置，感温石蜡3设置于储料装置及外波纹管11、内波纹管12之间的腔体。

实施例三：

如图6所示：本实施例与实施例一的区别在于本实施例波纹管1包括若干节首尾相连的、直径不等的多节波纹管，具体的，波纹管1包括依次连接的第一波纹管13、第二波纹管14、第三波纹管15，第一波纹管13、第二波纹管14、第三波纹管15的直径依次减小，第一波纹管13的端部导通于储料装置，第三波纹管15的端部连接推杆4。

本发明通过感温石蜡3检测待控温液体的温度，通过感温石蜡3热胀冷缩的特性控制波纹管1的伸缩，继而实现对于待控温液体温度的调节。

本发明解决了现有技术中温控阀由于结构和采用橡胶套而导致的泄漏问题，能有效的提高温控阀寿命和扩大使用范围。本发解决了现有技术中温控阀控制精度不高、行程偏差较大的问题，可满足对精度控制要求高的各个应用领域。

上所述仅为本发明方法的较佳实施例，并不用于限制本发明方法。在实际实施过程中，可伸缩结构的具体构型，波纹管的材质、加工方法、波纹管的波纹形貌，感温材料的种类，温控阀的开闭温度、行程、温度-开度响应曲线以及温控阀的应用环境都可能发生改变或被替换。但以上形式的改变都不会从根本上改变本发明方法即：使用了以焊接波纹管为代表的高寿命各向异性伸缩机械结构的基于温敏材料的利用温度变化实现开闭调节的阀门。故而，它们都被认为是处于本发明权利要求书定义的范围之内。

Claims (9)

1.一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：包括波纹管（1）、推杆（4）及储料装置，所述波纹管（1）的一端导通于储料装置，波纹管（1）另一端连接推杆（4）的一端，所述接推杆（4）的另一端或储料装置连接温控阀的行程调节端，所述波纹管（1）、储料装置内填充感温石蜡。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述储料装置是储料罐（2），所述储料罐（2）导通于波纹管（1）的一端。

3.根据权利要求2所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括外壳（5），所述储料罐（2）、波纹管（1）设置于外壳（5）的内部，所述推杆（4）穿过外壳（5）。

4.根据权利要求2所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括外壳（5），所述储料罐（2）是外壳（5）的一部分。

5.根据权利要求1所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：还包括储料罐（2）及设有腔体的外壳（5），外壳（5）的腔体导通于储料罐（2），所述储料装置包括储料罐（2）及外壳（5），所述储料罐（2）导通于波纹管（1）的一端。

6.根据权利要求1所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管（1）是焊接波纹管。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管（1）包括外波纹管（11）及内波纹管（12），外波纹管（11）、内波纹管（12）之间形成的腔体导通于储料装置，所述感温石蜡设置于储料装置及外波纹管（11）、内波纹管（12）之间的腔体。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管（1）包括若干节首尾相连的、直径不等的多节波纹管。

9.根据权利要求8所述的一种波纹管感温蜡温控阀，其特征在于：所述波纹管（1）包括依次连接的第一波纹管（13）、第二波纹管（14）、第三波纹管（15），所述第一波纹管（13）、第二波纹管（14）、第三波纹管（15）的直径依次减小，所述第一波纹管（13）的端部导通于储料装置，所述第三波纹管（15）的端部连接推杆（4）。