專利名稱：一種氣動(dòng)式節(jié)溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱器之間的冷卻液循環(huán)回路上控制循環(huán)液體流 量的一種裝置，涉及一種氣動(dòng)式節(jié)溫器。
技術(shù)背景冷卻系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，節(jié)溫器又在冷卻系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。目前 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中廣泛采用的是蠟式節(jié)溫器，這種節(jié)溫器由支架、主閥門、推桿、石蠟、膠 管、副閥門、節(jié)溫器外殼、彈簧等組成。用石蠟作為感溫介質(zhì)，利用石蠟熔化體積膨脹，迫 使膠管收縮，從而推動(dòng)推桿，使閥門逐漸打開。還有乙醚式節(jié)溫器，它是在折疊圓筒中充入 乙醚，利用乙醚在液化時(shí)形成真空，汽化時(shí)體積膨脹的原理，使折疊圓筒產(chǎn)生收縮或伸長(zhǎng)， 達(dá)到控制閥門開閉的目的。由于石蠟熱膨脹的絕對(duì)膨脹量不能產(chǎn)生足夠的位移，推動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作。因此，蠟 式節(jié)溫器實(shí)際上是利用液壓原理，靠大直徑腔內(nèi)的液態(tài)石蠟膨脹的擠壓力推動(dòng).小直徑的推桿， 即大活塞推小活塞的方式增大推桿行程，造成結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。另外，還要考慮液態(tài)石蠟的密 封問題，其制造難度、精度及制造成本相對(duì)較高。乙醚式節(jié)溫器因折疊圓筒時(shí)時(shí)隨溫度的變 化而膨脹或收縮，容易引起機(jī)械疲勞、導(dǎo)致折疊筒的損壞。20多年來(lái)，用記憶合金作為熱敏感元件制造節(jié)溫器的研究一直在進(jìn)行，這期間，有人發(fā) 表了研究論文，也有人申請(qǐng)了專利，但由于其可靠性及其它綜合性能等問題， 一直沒有進(jìn)入 實(shí)用階段。此外，還有人研究電磁節(jié)溫器。它由閥門、感溫元件、微處理器等組成。由感溫元件檢 測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，微處理器通過電磁體對(duì)閥門的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度在適合的 范,內(nèi)。這種節(jié)溫器壽命較長(zhǎng)，控制精度高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、維修困難，造價(jià)高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種感溫介質(zhì)便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的氣動(dòng)式 節(jié)溫器。為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為 一種氣動(dòng)式節(jié)溫器，由閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥門機(jī)構(gòu)、托 架組成；閥門機(jī)構(gòu)由閥門、閥座、復(fù)位彈簧、彈簧座組成，閥門裝在閥座上，復(fù)位彈簧逋過 彈簧座支撐壓在閥門上，彈簧座與閥座連接在一起，閥門機(jī)構(gòu)裝在托架上；其特征在于閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在閥門的下面，所述閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由感溫體、膨脹膜片、活塞行程限位擋圈、活塞、活塞桿、缸筒組成；活塞與缸筒的內(nèi)腔配合，活塞桿與活塞連接，活塞桿的頭部穿出
缸筒上端直接頂在閥門上，活塞行程限位擋圈設(shè)在缸筒的下端，缸筒的上端、活塞上都設(shè)有 通氣孔；感溫桶內(nèi)腔裝有沸點(diǎn)在50"C 7(rC之間的液體，膨脹膜片置于感溫桶的開口處，膨 脹膜片周邊與感溫桶氣密封；所述感溫桶置于缸筒的下端，并與缸筒連接成一體，然后再連 接在托架上。工作過程在常溫下或者當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低于85"C時(shí)，感溫桶內(nèi)的液體在回位彈簧的預(yù) 壓力作用下，不發(fā)生汽化現(xiàn)象。閥門在回位彈簧的預(yù)壓力作用下緊壓在閥座上，閥門處于關(guān) 閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻液只能做小循環(huán)運(yùn)動(dòng)，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)水套中的 冷卻液的溫度不斷升高，當(dāng)冷卻液溫度高于一定溫度時(shí)(大約85°C)，達(dá)到感溫桶內(nèi)的液體 在預(yù)壓力作用下沸點(diǎn)溫度時(shí)，感溫桶內(nèi)的液體開始汽化，使膨脹膜片下方的壓力升高，推動(dòng) 膨脹膜片向上運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)活塞及活塞桿向上運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，活塞桿推動(dòng)閥門克服回位彈黌 的壓緊力一起向上運(yùn)動(dòng)，將閥門打開。大約在9(TC左右，閥門完全打開后，活塞運(yùn)動(dòng)到缸筒 的最上端，當(dāng)感溫桶內(nèi)的液體的溫度繼續(xù)升高時(shí)，膨脹膜片下方的壓力將增大，感溫桶內(nèi)的 液體的沸點(diǎn)隨之增大，從而使感溫桶內(nèi)的液體的溫度與其沸點(diǎn)形成一種平衡狀態(tài)，感溫桶內(nèi) 的液體停止汽化，節(jié)溫器處于一種較穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。當(dāng)散熱器的冷卻強(qiáng)度增大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 水套中的冷卻液的溫度隨之降低，水溫低于一定溫度時(shí)(大約85°C)，感溫桶內(nèi)的液體將液 化，膨脹膜片下方的壓力降低。在回位彈簧的作用下，閥門、活塞桿、活塞一起向下運(yùn)動(dòng)， 減小閥門的開度，從而減小散熱器的冷卻強(qiáng)度，直至關(guān)閉閥門，促使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度回升，維 持發(fā)動(dòng)機(jī)處于較高效率的正常工作溫度。有益效果該節(jié)溫器是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的裝置，它打破了傳統(tǒng)節(jié)溫器利用固態(tài)液化膨脹(石蠟節(jié)溫器)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力及利用真空收縮、彈力伸長(zhǎng)(乙醚節(jié)溫器) 驅(qū)動(dòng)閥門打開的創(chuàng)意，采用價(jià)格低廉、沸點(diǎn)合適的有機(jī)液(常溫下為液態(tài))，利用液體壓力和 沸點(diǎn)的關(guān)系，使液體在合適的溫度(發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最適宜溫度)汽化膨脹產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，并采 用簡(jiǎn)單的活塞式結(jié)構(gòu)傳遞驅(qū)動(dòng)力達(dá)到閥門開啟或關(guān)閉的目的。這樣一種創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)不但能 夠像傳統(tǒng)節(jié)溫器一樣調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜及較好的可靠性等諸 多優(yōu)點(diǎn)。為汽車節(jié)溫器市場(chǎng)增添了一種既實(shí)用又能帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益的新型產(chǎn)品。

圖1是活塞氣動(dòng)式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖。圖2是膨脹膜片結(jié)構(gòu)主視圖。 圖3是膨脹膜片結(jié)構(gòu)俯視圖。圖1中，l是膨脹膜片、2是液體、3是感溫桶、4是行程限位擋圈、5是活塞、6是活 塞桿、7是缸筒、8是回位彈簧、9是彈簧座、IO是閥門、ll是闊座、12是托架。
具體實(shí)施方式
如圖1所示， 一種氣動(dòng)式節(jié)溫器，由閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥門機(jī)構(gòu)、托架組成。閥門驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)主要組成零件有膨脹膜片1、感溫桶內(nèi)的液體2、感溫桶3、行程限位擋圈4,活塞5、活 塞桿6、缸筒7。缸筒7上沿內(nèi)壁對(duì)活塞5、活塞桿6起導(dǎo)向作用；活塞5及缸筒7上均開有 沿圓周方向分布的通氣孔，以便活塞5克服真空或滲入的冷卻液的阻力順利而又平穩(wěn)的推進(jìn)。 行程限位擋圈4與膨脹膜片1在扣邊時(shí)保證圓周方向密封。膨脹膜片1設(shè)在感溫桶3的開口 處，由感溫桶內(nèi)的液體2汽化膨脹提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)膨脹膜片1，使得膨脹膜片1向上鼓起作用 于活塞下端面，從而推動(dòng)活塞5及活塞桿6向上運(yùn)動(dòng)。感溫桶內(nèi)的液體2是沸點(diǎn)在5CTC 7(TC之間的液體，使得節(jié)溫器閥門在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫為85 。C 9(TC之間時(shí)能打開。閥門機(jī)構(gòu)由閥門10、回位彈簧8和彈簧座9組成。回位彈簧8以一定的預(yù)壓量置于彈簧 座9和閥門IO之間，下端壓在閥門10上，上端作用于彈簧座9。彈簧座9下端與閥座11鉚 接以獲得連接。閩門IO下沿支撐在活塞桿肩部，感溫桶內(nèi)的液體2汽化膨脹時(shí)通過活塞桿肩 部傳遞動(dòng)力將閥門打開。閥門在初始狀態(tài)時(shí)緊壓于閥座之上，這也是閥門完全關(guān)閉時(shí)的狀態(tài)c:托架12上端和閥座11鉚接，下端和感溫體3連接在一起，支撐著整個(gè)閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。可以選用丙酮作為感溫桶內(nèi)的液體，因?yàn)槠浞悬c(diǎn)為56.48°C。根據(jù)其沸點(diǎn)與表面壓力的 關(guān)系，對(duì)回位彈簧進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以滿足設(shè)計(jì)及實(shí)用要求。如圖2、 3所示的了膨脹膜片，膨脹膜片的表面3是折線形的曲面，這是為了減小膨脹 膜片在膨脹時(shí)的變形量，降低膨脹膜片工作是的拉應(yīng)力，消除疲勞破壞，提高使用壽命。
權(quán)利要求1、一種氣動(dòng)式節(jié)溫器，由閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥門機(jī)構(gòu)、托架組成；閥門機(jī)構(gòu)由閥門、閥座、復(fù)位彈簧、彈簧座組成，閥門裝在閥座上，復(fù)位彈簧通過彈簧座支撐壓在閥門上，彈簧座與閥座連接在一起，閥門機(jī)構(gòu)裝在托架上；其特征在于閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在閥門的下面，所述閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由感溫桶、膨脹膜片、活塞行程限位擋圈、活塞、活塞桿、缸筒組成；活塞與缸筒的內(nèi)腔配合，活塞桿與活塞連接，活塞桿的頭部穿出缸筒上端直接頂在閥門上，活塞行程限位擋圈設(shè)在缸筒的下端，缸筒的上端、活塞上都設(shè)有通氣孔；感溫桶內(nèi)腔裝有沸點(diǎn)在50℃～70℃之間的液體，膨脹膜片置于感溫體桶的開口處，膨脹膜片周邊與感溫桶氣密封；所述感溫桶置于缸筒的下端，并與缸筒連接成一體，然后再連接在托架上。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)式節(jié)溫器，其特征在于所述膨脹膜片的表面是折線 形曲面。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種感溫介質(zhì)便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的氣動(dòng)式節(jié)溫器，由閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥門機(jī)構(gòu)、托架組成；閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在閥門機(jī)構(gòu)的下面，閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由感溫體、膨脹膜片、活塞行程限位擋圈、活塞、活塞桿、缸筒組成；活塞與缸筒的內(nèi)腔配合，活塞桿與活塞連接，活塞桿的頭部穿出缸筒上端直接頂在閥門機(jī)構(gòu)的閥門上，活塞行程限位擋圈設(shè)在缸筒的下端，缸筒的上端、活塞上都設(shè)有通氣孔；感溫桶內(nèi)腔裝有沸點(diǎn)在50℃～70℃之間的液體，膨脹膜片置于感溫桶的開口處，膨脹膜片周邊與感溫桶氣密封；所述感溫桶置于缸筒的下端，并與缸筒連接成一體，整體與托架連接。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于利用液體汽化產(chǎn)生的氣壓來(lái)控制閥門的開關(guān)。
文檔編號(hào)F01P7/16GK201215036SQ200820067399
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者王榮志, 邱新橋 申請(qǐng)人:湖北汽車工業(yè)學(xué)院