一種可變角度風扇的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明專利公開一種可變角度風扇，通過電磁閥控制油壓實現(xiàn)對葉片角度的平行和非平行的控制，低成本的實現(xiàn)了改變氣流大小的難題，進而通過非平行角度的正負角度調節(jié)實現(xiàn)了可改變氣流方向的效果，達到自動清潔水箱，提高散熱效率的目的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明結構簡單，成本低，可滿足工程應用。
【專利說明】
一種可變角度風扇
技術領域
[0001]本發(fā)明專利涉及汽車散熱技術領域，具體涉及一種可變角度風扇，通過電磁閥控制油壓實現(xiàn)對風扇葉片角度與旋轉面平行和非平行。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的散熱主要是通過發(fā)動機曲軸直接或間接的驅動冷卻風扇，帶走熱量。風扇的葉片角為一定值，這就使得風扇排風量與發(fā)動機散熱量不能很好匹配。在低溫輕載的工況下，風扇排風量過大導致功率消耗大;冷卻風扇葉不能在最佳的工作溫度下運行，導致燃油經濟性下降，能耗增加。目前國內專利:一種可調節(jié)排風量的電磁驅動邊葉片角度風扇(專利號:CN104314662A)，提供了一種調節(jié)風扇排風量的裝置和方法，可以實現(xiàn)根據發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱器的要求對風扇排熱量進行調節(jié)的電子調節(jié)裝置。此裝置利用電磁驅動使風扇葉角度發(fā)生改變。但是此方案結構復雜，制造成本高昂，不利于大規(guī)模的市場應用;再者由于電磁驅動沖擊大，易產生振動噪音，不易為消費者所接受。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明專利公開一種可變角度風扇，通過電磁閥控制油壓實現(xiàn)對葉片角度的平行和非平行的控制，低成本的實現(xiàn)了改變氣流大小的難題，進而通過非平行角度的正負角度調節(jié)實現(xiàn)了可改變氣流方向的效果，達到自動清潔水箱，提高散熱效率的目的。
[0004]一種可變角度風扇，包括基體，可相對基體順時針和逆時針各90°范圍內轉動的三個以上的扇葉軸201，與每個扇葉軸201固接的一個扇葉，所述的扇葉軸201的內端面上偏心設置定位銷204;所述的基體包括缸體5、連接盤17和位于缸體5與連接盤17之間的風扇座體3，三者固接在一起并圍護出腔體53;所述的缸體5具有內側環(huán)形槽和外側中心孔，與外側中心孔配合設置可相對缸體5轉動的進油部件900;與內側環(huán)形槽配合設置環(huán)形活塞6，環(huán)形活塞6的側壁上設置開口于腔體53的環(huán)形槽，環(huán)形槽內設置回位彈簧10，回位彈簧10的一端與環(huán)形槽的底壁抵接，另一端與連接盤17抵接;液壓油通過進油部件900的進出及在回位彈簧10的共同作用下可使環(huán)形活塞6相對缸體5上下運動;所述的風扇座體3沿周向均勻設置三個以上的通孔301，所述的扇葉軸201與所述的通孔301轉動配合;所述環(huán)形活塞6的周向側壁上設置環(huán)形軌道，所述的定位銷204伸入所述的環(huán)形軌道內。
[0005]進一步地，所述的進油部件900包括與環(huán)形活塞6的外側中心孔配合的進油活塞906，進油活塞906中心設置階梯通孔，與階梯通孔過渡配合設置設置中孔的密封閥座904，對應于密封閥座內側端面以內的階梯通孔內依次設置第二 O型密封圈907、密封墊圈908、補償補償彈簧905，密封閥座外側端面鏡面接觸配合支撐軸902的內端面，支撐軸902設置中孔并通過軸承903與進油活塞906轉動連接，在靠近支撐軸902外端設置與其中孔相通的液壓油進油口 909;進油活塞906的部分通孔及密封閥座904和支撐軸902的中孔共同構成進油流道 901。
[0006]進一步地，還包括一外徑等于環(huán)形活塞6外徑、內徑大于回位彈簧10外徑的環(huán)形限位板12、三個以上圓筒狀限位塊11、三個以上緊固螺釘，所述限位塊11設置在環(huán)形限位板12與環(huán)形活塞6的側壁端面之間，緊固螺釘依次穿過環(huán)形限位板12、圓筒狀限位塊11與環(huán)形活塞6的側壁固接，從而在環(huán)形活塞6的周向形成多段式環(huán)形軌道。
[0007]進一步地，所述定位銷204上套設浮動塊206，浮動塊206可在環(huán)形軌道內自由轉動。
[0008]進一步地，所述風扇座體3上的通孔301內設置軸套2，軸套2與所述扇葉軸201間隙配合、轉動連接。
[0009]進一步地，所述的風扇座體3與扇葉軸201之間還設置推力軸承203。
[0010]進一步地，還包括一個二位三通電磁閥或三位四通電磁閥以控制進入油部件900的液壓油的壓力；一減壓閥，所述減壓閥用于將液壓油的油壓降低到可變角度風扇的工作油壓范圍。
[0011 ] 進一步地，還包括一個手動或自動開關裝置，用于控制所述二位三通電磁閥或三位四通電磁閥的通斷。
[0012]進一步地，所述的手動開關裝置為自復位開關，可通過按壓接觸實現(xiàn)電磁閥通電。
[0013]進一步地，所述的自動開關裝置為E⑶或繼電器，用于實現(xiàn)電磁閥自動通斷。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明專利可變角度液壓風扇可通過電磁閥控制油壓控制風扇旋轉角度，風扇角度大于0°，實現(xiàn)風扇角度吸風，滿足對發(fā)動機冷卻要求;風扇角度小于0°，風扇吹風，實現(xiàn)碎片雜質從散熱器中被吹出；風扇角度為0°，風扇既不吹風又不吸風，風扇不消耗功率。此可變角度液壓風扇控制裝置不僅提高了冷卻風扇效率，節(jié)省油耗，而且液壓控制沖擊小，振動小，增加了可變角度液壓風扇各個零件的使用壽命。可變角度液壓風扇可將碎片從散熱器吹出，工況得到改善，加快了散熱器散熱速度，降低了水溫。若發(fā)動機水溫在最佳工作狀況下，風扇不消耗功率，減少了不必要的燃油浪費，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。此可變角度液壓控制裝置結構簡單，成本低，可滿足工程應用。
[0015]下面結合具體的附圖對本發(fā)明專利一種可變角度液壓風扇作進一步說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明進油部件的結構示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明扇葉軸及與其連接的部分部件的結構示意圖。
[0019]圖4為實施例1的液壓控制路線圖。
[0020]圖5為實施例2的液壓控制路線圖。
【具體實施方式】
[0021 ]實施例1，參見附圖1-4: 一種可變角度風扇，包括基體，可相對基體順時針和逆時針各30°范圍內轉動的6個扇葉軸201，與每個扇葉軸201固接的I個扇葉，扇葉軸201中部開有扇葉安裝槽205，用于固裝扇葉。所述的扇葉軸201的內端面上偏心設置定位銷204;所述的基體包括缸體5、連接盤17和位于缸體5與連接盤17之間的風扇座體3，三者固接在一起并圍護出腔體53;所述的缸體5具有內側環(huán)形槽和外側中心孔，與外側中心孔配合設置可相對缸體5固定的進油部件900;與內側環(huán)形槽配合設置環(huán)形活塞6，且二者之間通過第一 O型密封圈18密封。環(huán)形活塞6的側壁上設置開口于腔體53的環(huán)形槽，環(huán)形槽內設置回位彈簧10，回位彈簧10的一端與環(huán)形槽的底壁抵接，另一端與連接盤17抵接;液壓油通過進油部件900的進出及在回位彈簧10的共同作用下可使環(huán)形活塞6相對缸體5上下運動;所述的風扇座體3沿周向均勻設置6個通孔301，所述的扇葉軸201與所述的通孔301轉動配合;所述環(huán)形活塞6的周向側壁上設置環(huán)形軌道，所述的定位銷204伸入所述的環(huán)形軌道內。
[0022]所述的進油部件900包括與環(huán)形活塞6的外側中心孔配合的進油活塞906，進油活塞906中心設置階梯通孔，與階梯通孔過渡配合設置設置中孔的密封閥座904，對應于密封閥座內側端面以內的階梯通孔內依次設置第二 O型密封圈907、密封墊圈908、補償補償彈簧905，密封閥座外側端面鏡面接觸配合支撐軸902的內端面，支撐軸902設置中孔并通過軸承903與進油活塞906轉動連接，在靠近支撐軸902外端設置與其中孔相通的液壓油進油口909;進油活塞906的部分通孔及密封閥座904和支撐軸902的中孔共同構成進油流道901。
[0023]—外徑略小于環(huán)形活塞6外徑、內徑大于回位彈簧10外徑的環(huán)形限位板12、6個圓筒狀限位塊11、6個緊固螺釘，所述限位塊11設置在環(huán)形限位板12與環(huán)形活塞6的側壁端面之間，緊固螺釘依次穿過環(huán)形限位板12、圓筒狀限位塊11與環(huán)形活塞6的側壁固接，從而在環(huán)形活塞6的周向形成多段式環(huán)形軌道。
[0024]所述定位銷204上套設浮動塊206，浮動塊206可在環(huán)形軌道內自由轉動。
[0025]所述風扇座體3上的通孔301內設置軸套2，軸套2與所述扇葉軸201間隙配合、轉動連接。
[0026]所述的風扇座體3與扇葉軸201之間還設置推力軸承203。
[0027]一個二位三通電磁閥以控制進入油部件900的液壓油的壓力，一個自復位開關可通過按壓接觸實現(xiàn)控制所述二位三通電磁閥的通斷
該二位三通閥包括進油口401、回油口402、出油口403。沿支撐軸902軸向方向看，當自復位開關無動作時，即未通入高壓油時，扇葉軸201角度大于0°，可為30°，扇葉處于吸風狀態(tài)，為發(fā)動機散熱。
[0028]自復位開關接通時，二位三通閥通電，二位三通閥進油口401和出油口 403接通，回油口 402處于未接通狀態(tài)，液壓油從液壓源經二位三通閥進油口 401將高壓油通過進油通道901進入環(huán)形活塞6與缸體5上表面留有的空隙56中。環(huán)形活塞6在高壓油的壓力下軸向向上移動，壓縮回位彈簧10。環(huán)形活塞6軸向移動帶動浮動塊206在限位板12，限位塊11和缸體5構成的環(huán)面間隙中滑動，從而使偏心的定位銷204在浮動塊206中轉動，定位銷204轉動帶動扇葉軸201旋轉，扇葉角度改變，當油壓達到4Mpa時，扇葉角度由30°過渡為-35°。扇葉處于吹風狀態(tài)，使雜物碎片從散熱器中被吹出，實現(xiàn)自清潔功能。
[0029]自復位開關斷開，二位三通閥斷電，進油口401未接通，回油口 402和出油口 403接通，缸體環(huán)形活塞6在回位彈簧10的壓力下復位，高壓油經過回油口 402回流到液壓源。當高壓油回流同時，活塞缸體6帶動扇葉軸201轉動復位，扇葉角度回位到30°。風扇吸風，為發(fā)動機散熱。當發(fā)動機水溫達到最佳工況時，不需要散熱時，通入高壓油使活塞缸體6移動帶動扇葉軸201轉動，直到扇葉角度為0°，此時風扇既不吹風也不吸風，不消耗發(fā)動機功率。
[0030]實施例2，參見圖1-3、5其他同實施例1，不同的是由于液壓源油壓超過了可變角度液壓風扇油壓工作范圍，因此在二位三通電磁閥前面配置減壓閥。為了實現(xiàn)自動控制還可將手動自復位開關去掉，將其控制線與汽車ECU相連，從而實現(xiàn)自動控制，工作原理與上述實施例相同，在此不再復述。
[0031]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種可變角度風扇，包括基體，可相對基體順時針和逆時針各90°范圍內轉動的三個以上的扇葉軸，每個扇葉軸上固接一個扇葉，其特征在于:所述的扇葉軸的內端面上偏心設置定位銷;所述的基體包括缸體、連接盤和位于缸體與連接盤之間的風扇座體，三者固接在一起并圍護出腔體;所述的缸體具有內側環(huán)形槽和外側中心孔，與外側中心孔配合設置可相對缸體轉動的進油部件；與內側環(huán)形槽配合設置環(huán)形活塞，環(huán)形活塞的側壁上設置開口于腔體的階梯狀的環(huán)形槽，環(huán)形槽內設置回位彈簧，回位彈簧的一端與環(huán)形槽的底壁抵接，另一端與連接盤抵接;液壓油通過進油部件的進出及在回位彈簧的共同作用下可使環(huán)形活塞相對缸體上下運動;所述的風扇座體沿周向均勻設置三個以上的通孔，所述的扇葉軸與所述的通孔轉動配合;所述環(huán)形活塞的周向側壁上設置環(huán)形軌道，所述的定位銷伸入所述的環(huán)形軌道內。2.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:所述的進油部件包括與環(huán)形活塞的外側中心孔配合的進油活塞，進油活塞中心設置階梯通孔，與階梯通孔過渡配合設置中孔的密封閥座，對應于密封閥座內側端面以內的階梯通孔內依次設置第二 O型密封圈、密封墊圈、補償彈簧，密封閥座外側端面鏡面接觸配合支撐軸的內端面，支撐軸設置中孔并通過第一軸承與進油活塞轉動連接，在靠近支撐軸外端設置與其中孔相通的液壓油進油口；進油活塞的部分通孔及密封閥座和支撐軸的中孔共同構成進油流道。3.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:還包括一外徑略小于環(huán)形活塞外徑、內徑大于回位彈簧外徑的環(huán)形限位板、三個以上圓筒狀限位塊、三個以上緊固螺釘，所述限位塊設置在環(huán)形限位板與環(huán)形活塞的側壁端面之間，緊固螺釘依次穿過環(huán)形限位板、圓筒狀限位塊與環(huán)形活塞的側壁固接，從而在環(huán)形活塞的周向形成多段式環(huán)形軌道。4.根據權利要求1或3的一種可變角度風扇，其特征在于:所述定位銷上套設浮動塊，浮動塊可在環(huán)形軌道內自由滑動。5.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:所述風扇座體上的通孔內設置軸套，軸套與所述扇葉軸間隙配合、轉動連接。6.根據權利要求1或5的一種可變角度風扇，其特征在于:所述的風扇座體與扇葉軸之間還設置推力軸承。7.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:還包括一個二位三通電磁閥或三位四通電磁閥以控制進入油部件的液壓油的流動方向。8.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:還包括一減壓閥，所述減壓閥用于將液壓油的油壓降低到可變角度風扇的工作油壓范圍。9.根據權利要求1的一種可變角度風扇，其特征在于:還包括一個手動或自動開關裝置，用于控制所述二位三通電磁閥或三位四通電磁閥的通斷。10.根據權利要求9的一種可變角度風扇，其特征在于:所述的手動開關裝置為自復位開關，可通過按壓接觸實現(xiàn)電磁閥通電；所述的自動開關裝置為ECU或繼電器，用于實現(xiàn)電磁閥自動通斷。
【文檔編號】F01P7/06GK105971712SQ201610523581
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】劉中銀, 王艷立, 劉學文
【申請人】龍口中宇機械有限公司