CN214331430U - 润滑冷却系统温控阀、阀体组件、应用系统和风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种润滑冷却系统温控阀、用于该润滑冷却系统温控阀的阀体组件、应用该润滑冷却系统温控阀的风力发电机齿轮箱润滑冷却系统和应用该风力发电机齿轮箱润滑冷却系统的风力发电机，以解决提高温控阀工作稳定性的技术问题。润滑冷却系统温控阀包括阀块和阀体，所述阀体安装所述输油通道上并包含施动件及由施动件推力和与该推力反向且大小随温度变化而变化的进油油压的合力确定沿导向结构前后位置的阀芯，所述阀芯前端设置为一个端面封闭且端面边缘作为阀芯上的密封部而与作为输油通道上的对应密封部的环形密封结构接触或分离的端盖状结构，施动件则采用以压缩状态设置在所述阀芯后侧从而对所述端盖状结构保持向前的所述推力的弹簧。

Description

润滑冷却系统温控阀、阀体组件、应用系统和风力发电机

技术领域

本实用新型涉及一种润滑冷却系统温控阀、用于该润滑冷却系统温控阀的阀体组件、应用该润滑冷却系统温控阀的风力发电机齿轮箱润滑冷却系统和应用该风力发电机齿轮箱润滑冷却系统的风力发电机。

背景技术

风力发电机运行时风力发电机的齿轮箱会产生大量的热量因此需要利用润滑冷却系统对齿轮箱润滑油进行循环冷却进而保证发电机组正常运转。现有风力发电机齿轮箱润滑冷却系统温控阀主要包括阀块和阀体。其中，阀块包含进油口、冷油出口和热油出口，所述进油口与热油出口之间导通，所述进油口与冷油出口之间通过输油通道和阀体实现阻断或导通。所述阀体安装所述输油通道上并包含施动件及由蜡包推力和与该推力反向且大小随温度变化而变化的进油油压的合力确定沿导向结构前后位置的阀芯，所述阀芯上的密封部与所述输油通道上的对应密封部之间随着所述阀芯前后移动而接触或分离从而使该输油通道与冷油出口阻断或导通。

上述温控阀通过蜡包膨胀推动阀芯移动来控制润滑油流向冷、热油路的油量比例。具体而言，当油温低于45±5℃时，蜡包处于初始状态，高压润滑油全部从进油口经冷油出口到达齿轮箱内部；当油温超过45℃时，蜡包开始缓慢膨胀并推动阀芯向前移动，阀芯开始逐渐缩小进油口与冷油出口之间的输油通道的直径，这时一部分润滑油从冷油出口到达齿轮箱内部，一部分润滑油从热油出口到达散热器进行冷却后再进入齿轮箱；当油温达到60±5℃以上时，阀芯完全阻断进油口与冷油出口之间的输油通道，润滑油全部从热油出口进入热油路经过散热器降温后到达齿轮箱内部进行降温。

上述温控阀中，由于蜡包内的蜡脂是由橡胶包裹着，蜡包热胀冷缩时会带动橡胶膨胀缩缩导致橡胶疲劳损坏失效，并且失效率极高，已经严重影响风力发电机的发电效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种润滑冷却系统温控阀、用于该润滑冷却系统温控阀的阀体组件、应用该润滑冷却系统温控阀的风力发电机齿轮箱润滑冷却系统和应用该风力发电机齿轮箱润滑冷却系统的风力发电机，以解决提高温控阀工作稳定性的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种润滑冷却系统温控阀。润滑冷却系统温控阀包括阀块，包含进油口、冷油出口和热油出口，所述进油口与热油出口之间导通，所述进油口与冷油出口之间通过输油通道和阀体实现阻断或导通；阀体，安装所述输油通道上并包含施动件及由施动件推力和与该推力反向且大小随温度变化而变化的进油油压的合力确定沿导向结构前后位置的阀芯；所述阀芯上的密封部与所述输油通道上的对应密封部之间随着所述阀芯前后移动而接触或分离从而使该输油通道与冷油出口阻断或导通；所述阀芯前端设置为一个端面封闭且端面边缘作为阀芯上的密封部而与作为输油通道上的对应密封部的环形密封结构接触或分离的端盖状结构；所述施动件则采用以压缩状态设置在所述端盖状结构后侧从而对端盖状结构保持向前的所述推力的弹簧。

进一步的，所述输油通道侧面靠近所述环形密封结构处可设置出油槽，所述冷油出口的底部延伸至出油槽，当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯后移而与所述环形密封结构分离时所述输油通道与冷油出口通过所述出油槽导通。

进一步的，所述出油槽设置为包绕在输油通道外侧的环形槽，所述冷油出口的底部延伸至环形槽。

进一步的，所述阀体包含固定在所述输油通道中兼作所述导向结构的阀套，所述阀芯安装在阀套内并与阀套滑动配合；所述阀套的前端开口而使所述进油油压作用于端盖状结构的端面，所述阀套的侧面上靠近环形密封结构处开口而使当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯后移而与所述环形密封结构分离时所述出油槽与阀套内部导通；所述弹簧两端分别安装在阀套后端的定位结构与阀芯之间。

进一步的，所述阀套后端的定位结构包含安装在阀套后端的阀芯挡块，阀芯挡块的前端面上设有弹簧安装槽，所述弹簧的后端放置在弹簧安装槽中。

进一步的，所述阀套后端的定位结构包含安装在阀块的阀体安装槽后端的阀块密封挡板，所述阀套通过阀块密封挡板轴向限定在输油通道中。

进一步的，所述阀芯的侧面上设置有与阀套的侧面上的所述开口导通的开口。

进一步的，所述端盖状结构的端面边缘与所述环形密封结构之间通过环形台阶状密封面相配合。

进一步的，所述阀套后端的定位结构中至少用于定位弹簧的部件与阀套、阀芯和弹簧组成一个在安装阀体时整体放入阀块的阀体安装槽中的阀体组件。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于润滑冷却系统温控阀的阀体组件，用于上述润滑冷却系统温控阀，主要由所述阀套后端的定位结构中至少用于定位弹簧的部件与阀套、阀芯和弹簧组成，并且在安装阀体时整体放入阀块的阀体安装槽中。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种风力发电机齿轮箱润滑冷却系统，包括润滑冷却系统温控阀，所述润滑冷却系统温控阀采用上述任意一种润滑冷却系统温控阀。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种风力发电机，包括风力发电机齿轮箱润滑冷却系统，所述风力发电机齿轮箱润滑冷却系统采用上述的风力发电机齿轮箱润滑冷却系统。

上述润滑冷却系统温控阀中，由于采用了弹簧作为施动件而避免了蜡包失效的问题，弹簧工作稳定可靠且使用寿命长，并且整个阀体结构也十分简单。因此，上述润滑冷却系统温控阀的工作稳定性大大提高且润滑冷却系统温控阀制造使用成本较低。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本说明书一部分的附图用来辅助对相关实施例的理解，附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的润滑冷却系统温控阀实施例的内部结构示意图。

图2为本实用新型的润滑冷却系统温控阀实施例的外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本说明书中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。

下述说明中涉及到的内容通常仅涉及本实用新型的一分部实施例而不是全部实施例，因此，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1为本实用新型的润滑冷却系统温控阀实施例的内部结构示意图。图2为本实用新型的润滑冷却系统温控阀实施例的外部结构示意图。如图1-2所示，润滑冷却系统温控阀包括阀块1和阀体；所述阀块1包含进油口21、冷油出口23和热油出口22，所述进油口21与热油出口22之间导通，所述进油口21与冷油出口23之间通过输油通道9和阀体实现阻断或导通；所述阀体安装所述输油通道9上并包含施动件及由施动件推力和与该推力反向且大小随温度变化而变化的进油油压的合力确定沿导向结构前后位置的阀芯8；所述阀芯8上的密封部与所述输油通道9上的对应密封部之间随着所述阀芯8前后移动而接触或分离从而使该输油通道9与冷油出口23阻断或导通；所述阀芯8前端设置为一个端面封闭且端面边缘作为阀芯8上的密封部而与作为输油通道9上的对应密封部的环形密封结构接触或分离的端盖状结构；所述施动件则采用以压缩状态设置在所述端盖状结构后侧从而对所述端盖状结构保持向前的所述推力的弹簧6。

上述润滑冷却系统温控阀中，由于采用了弹簧6作为施动件而避免了蜡包失效的问题，弹簧6工作稳定可靠且使用寿命长。由于将阀芯8前端设置为一个端面封闭且端面边缘作为阀芯8上的密封部而与作为输油通道9上的对应密封部的环形密封结构接触或分离的端盖状结构，同时弹簧6位于端盖状结构后侧，因此，当进油油压将作用于端盖状结构的端面上时将进一步使弹簧6均匀受压，有效避免弹簧6发生弯曲变形。

此外，所述输油通道9侧面靠近所述环形密封结构处可设置出油槽，所述冷油出口23的底部延伸至出油槽，当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯8后移而与所述环形密封结构分离时所述输油通道9与冷油出口通过所述出油槽导通。由于出油槽靠近所述环形密封结构，当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯8后移而与所述环形密封结构刚好分离时所述输油通道9与冷油出口即可通过所述出油槽导通，因此可以将的长度设计的较短，同时缩短阀芯8和弹簧6的长度，进一步提高润滑冷却系统温控阀的工作稳定性并降低成本。

所述出油槽优选设置为包绕在输油通道外侧的环形槽，所述冷油出口23的底部延伸至环形槽。

此外，所述阀体还可包含固定在所述输油通道中兼作所述导向结构的阀套7，所述阀芯8安装在阀套7内并与阀套7滑动配合；所述阀套7的前端开口而使所述进油油压作用于端盖状结构的端面，所述阀套7的侧面上靠近环形密封结构处开口而使当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯8后移而与所述环形密封结构分离时所述出油槽与阀套7内部导通；所述弹簧6两端分别安装在阀套7后端的定位结构与阀芯8之间。

具体的，所述阀套7后端的定位结构可包含安装在阀套7后端的阀芯挡块5，阀芯挡块5的前端面上设有弹簧安装槽，所述弹簧6的后端放置在弹簧安装槽中.此外，所述阀套7后端的定位结构还可包含安装在阀块1的阀体安装槽后端的阀块密封挡板4，所述阀套7通过阀块密封挡板4轴向限定在输油通道中。所述阀芯挡块5可以通过弹簧挡圈32安装在阀套7后端。所述阀块密封挡板4可以用过弹簧挡圈31安装阀块1的阀体安装槽后端。

此外，所述阀芯8的侧面上还可设置与阀套的侧面上的所述开口导通的开口，以便在阀芯8移动过程中将阀套7与阀芯8之间的油液排出，避免对阀芯8前后移动造成一定阻碍。

具体的，所述端盖状结构的端面边缘与所述环形密封结构之间通过环形台阶状密封面相配合。这样，端盖状结构的端面边缘将设置为环形台阶面，同时阀套7前端部后侧面上同样为环形台阶面，从而提高密封可靠性。

此外，所述弹簧挡圈32、阀芯挡块5、阀套7、弹簧6以及阀芯8还可组成一个在安装阀体时整体放入阀块的阀体安装槽中的阀体组件。这样，可以方便对阀体组件的安装和更换。

根据图1-2所示的实施例，一种润滑冷却系统温控阀，包括阀块1，阀块1设有输油通道9和进油口21、热油出口22、冷油出口23，其中输油通道9和热油出口22、进油口21处于连通状态，在冷油出口23与输油通道9之间安装有阀套7，阀套7通过弹簧挡圈31和阀块密封挡板4轴向限定在阀块1内，阀套7前端与输油通道9相通，在阀套7侧壁上开有过油孔与冷油出口23连通，阀套7内部安装有阀芯8和弹簧6，通过弹簧挡圈32和阀芯挡块5将弹簧6后端在阀套7内，弹簧6前端安装在由上述端盖状结构构成的阀芯8的后侧面上，弹簧6处于压缩状态，阀芯8可在阀套7内滑动，并且阀芯8(即所述端盖状结构)侧壁上开有过油孔与阀套7侧壁上的过油孔连通。

在初始状态，弹簧6处于压缩状态，并顶住阀芯8关闭阀套7前端开口，当润滑油从进油口21到达输油通道9时并且此时油温低于45±5℃，输油通道9内进油油压会超过弹簧6工作压力，进油油压推动阀芯8压缩弹簧6，润滑油经过阀套7侧壁上的过油孔从冷油出口23流出，输油通道9内进油油压越大阀芯8向后移动位移越大，阀套7开口也越大，润滑油基本全部从冷油出口23流出。当油温逐渐升高，输油通道9内的进油油压逐渐减小，当油温升到45℃这个临界值时，此时输油通道9内油压逐渐小于弹簧6的弹力，阀芯8受弹簧6的推力逐渐顶出并减小阀套7前端开口通径，将阀块1内部输油通道9与冷油出口23之间的通道逐渐关闭，此时流向冷油出口23润滑油逐渐减少，流向热油出口22润滑油逐渐增加。当油温达到60±5℃时，阀芯8完全封住阀套7前端开口，润滑全部流向热油出口22。由此，实现与温控阀的控制功能。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本说明书的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.润滑冷却系统温控阀，包括：

阀块，包含进油口、冷油出口和热油出口，所述进油口与热油出口之间导通，所述进油口与冷油出口之间通过输油通道和阀体实现阻断或导通；

阀体，安装所述输油通道上并包含施动件及由施动件推力和与该推力反向且大小随温度变化而变化的进油油压的合力确定沿导向结构前后位置的阀芯；

所述阀芯上的密封部与所述输油通道上的对应密封部之间随着所述阀芯前后移动而接触或分离从而使该输油通道与冷油出口阻断或导通；

其特征在于：

所述阀芯前端设置为一个端面封闭且端面边缘作为阀芯上的密封部而与作为输油通道上的对应密封部的环形密封结构接触或分离的端盖状结构；

所述施动件则采用以压缩状态设置在所述端盖状结构后侧从而对所述端盖状结构保持向前的所述推力的弹簧。

2.如权利要求1所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述输油通道侧面靠近所述环形密封结构处设有出油槽，所述冷油出口的底部延伸至出油槽，当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯后移而与所述环形密封结构分离时所述输油通道与冷油出口通过所述出油槽导通。

3.如权利要求2所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述出油槽设置为包绕在输油通道外侧的环形槽，所述冷油出口的底部延伸至环形槽。

4.如权利要求2所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述阀体包含固定在所述输油通道中兼作所述导向结构的阀套，所述阀芯安装在阀套内并与阀套滑动配合；所述阀套的前端开口而使所述进油油压作用于端盖状结构的端面，所述阀套的侧面上靠近环形密封结构处开口而使当所述端盖状结构的端面边缘跟随阀芯后移而与所述环形密封结构分离时所述出油槽与阀套内部导通；所述弹簧两端分别安装在阀套后端的定位结构与阀芯之间。

5.如权利要求4所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述阀套后端的定位结构包含安装在阀套后端的阀芯挡块，阀芯挡块的前端面上设有弹簧安装槽，所述弹簧的后端放置在弹簧安装槽中；并且/或者，所述阀套后端的定位结构包含安装在阀块的阀体安装槽后端的阀块密封挡板，所述阀套通过阀块密封挡板轴向限定在输油通道中；并且/或者，所述阀芯的侧面上设置有与阀套的侧面上的所述开口导通的开口。

6.如权利要求4所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述阀套后端的定位结构中至少用于定位弹簧的部件与阀套、阀芯和弹簧组成一个在安装阀体时整体放入阀块的阀体安装槽中的阀体组件。

7.如权利要求1-6中任意一项权利要求所述的润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述端盖状结构的端面边缘与所述环形密封结构之间通过环形台阶状密封面相配合。

8.用于润滑冷却系统温控阀的阀体组件，其特征在于：用于权利要求4所述的润滑冷却系统温控阀，主要由所述阀套后端的定位结构中至少用于定位弹簧的部件与阀套、阀芯和弹簧组成，并且在安装阀体时整体放入阀块的阀体安装槽中。

9.风力发电机齿轮箱润滑冷却系统，包括润滑冷却系统温控阀，其特征在于：所述润滑冷却系统温控阀采用权利要求1-7中任意一项权利要求所述的润滑冷却系统温控阀。

10.风力发电机，包括风力发电机齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于：所述风力发电机齿轮箱润滑冷却系统采用权利要求9所述的风力发电机齿轮箱润滑冷却系统。

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