用于内燃机的具有用于冷却剂的导向叶片的阀制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的内冷却进给阀或内冷却排出阀(4)，所述内冷却进给阀或内冷却排出阀具有阀盘(6)、阀杆(8)以及位于阀杆(8)和阀盘(6)内部的空腔(10)。在空腔(10)中设置冷却剂(12)，该空腔(10)设置有用于冷却剂(12)的至少一个导向叶片(14，16)。

Valve with guide blade for coolant in internal combustion engine

The invention relates to an internal cooling feed valve or an internal cooling discharge valve (4) for an internal combustion engine. The internal cooling feed valve or internal cooling discharge valve has a valve disc (6), a stem (8), and a cavity (10) inside the valve rod (8) and the valve disc (6). A coolant (12) is provided in the cavity (10), and the cavity (10) is provided with at least one guide blade (14, 16) for the coolant (12).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的具有用于冷却剂的导向叶片的阀
本专利技术涉及用于内燃机的冷却阀。更具体地，本专利技术涉及用于内燃机的钠冷却进给阀或钠冷却排出阀，钠冷却进给阀或钠冷却排出阀设置有导向叶片，以便控制或影响钠填充物在阀内部的移动。
技术介绍
最迟自1935年起就已知内冷却排气阀或钠冷却排气阀。钠冷却及其效应在现有技术中是众所周知的，并且近年来的技术发展主要涉及阀盘的区域中增大的冷却剂体积以及简化的制造方法，以便能够更高成本效益地制造钠冷却阀。然而，特别地，仍然存在排气阀的冷却或冷却特性的进一步改善的需求。此外，存在使最大程度冷却的空腔阀可用的需求，这甚至在可能的最高排气温度下仍可靠地起作用。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于内燃机的冷却阀或内冷却阀或者进给阀或排出阀，所述冷却阀或内冷却阀或者进给阀或排出阀包括阀盘、阀杆以及位于阀杆和阀盘内部的空腔。该阀附加地设置有设置在空腔内的冷却剂。该空腔配备有用于冷却剂的至少一个导向叶片。该冷却剂仅在一定程度上填充该空腔并且可以在空腔内移动。在这种情况下，以如下的方式布置导向阀，使得该导向阀将冷却剂沿着阀的轴向方向的上下移动转换为围绕阀的轴线的旋转移动。阀的轴线对应于阀的外轮廓的对称轴线。因此，本专利技术涉及具有导向叶片或紊流叶片的空腔阀，所述导向叶片或紊流叶片附接在空腔内，以实现在阀或阀盘的材料与冷却剂或钠填充物之间的最大热传递。一方面，本专利技术基于内空腔表面和紊流的扩大或者液态冷却剂或钠填充物中的循环流的产生。在本专利技术的示例性实施方式中，钠被用作冷却剂。然而，也可以使用具有足够低的熔点的其它碱土金属或合金。该阀的另一示例性实施方式具有至少两个部分且具有位于阀盘表面上的开口，该开口由盖子封闭。该盖子通过接合而连接到阀盘表面。该盖子可以通过激光焊接、电子束焊接、电阻焊接或摩擦焊接以材料结合的方式连接到阀盘。在本专利技术的另一示例性实施方式中，盖子设置有用于冷却剂的至少一个导向叶片。然后，所述至少一个导向叶片附接在盖子上并且在安装之后位于阀主体的空腔内。所述至少一个导向叶片以如下的方式成形，使得流出中空的杆的冷却剂被引导为围绕阀的轴线旋转。这可以通过切线地延伸的倾斜平面来实现。优选地，使用两个或更多个导向叶片，以实现小于或等于180°的旋转对称，由此可以形成阀的对称结构。具有中空的杆和中空的阀头的中空的阀或内冷却阀在本实施方式中以这样的方式实现，使得旋转对称的紊流叶片或导向叶片附接在空腔的阀端面上。翼片或导向叶片的数量为至少一个。导向叶片可以由阀钢实现且与空腔的阀端面以整体式实现。导向叶片可以沿着阀轴线的表面彼此连接。导向叶片可以在阀轴线的区域中具有最大高度且其高度沿着径向方向向外降低。导向阀可以沿着径向方向向外弯曲，以使液态的钠填充物以漩涡移动流或以旋转流移动。导向叶片的布置可以以涡轮状的方式来实现，其中，导向叶片的布置特别类似于涡轮机的径向压缩机。导向叶片应当影响在操作温度下为液态的钠填充物的定向移动，其中，钠在每个阀的冲程期间在扩大的内阀表面上流动，并且因此可以在每个阀的冲程期间从更大的内阀表面提取更高的热量。理想地，焊接在阀盘表面上的盖子(包括位于盖子上的导向叶片)应当以这样的方式来构造，使得可以通过常规方法锻造盖子，以保持制作成本、并且因此阀成本尽可能地低。在本专利技术的另一示例性实施方式中，盖子包括从该盖子的中心对称地且成螺旋形地向外延伸的至少两个导向叶片。该对称在此被理解为相对于阀的纵向轴线的旋转对称或点、或轴对称。术语轴对称在此被理解成，在垂直于阀的轴线的每个平面内，具有关于该平面与阀的轴线的交叉点的点对称。导向叶片的数量可以在2与12之间，其中，也可以为奇数。在奇数个导向叶片的情况下，优选地具有旋转对称、而非点对称。在向下流动的冷却剂(即，沿着阀盘的方向流动的冷却剂)的情况下，盖子上的导向叶片仅产生围绕阀的轴线的旋转流。在本专利技术的阀的附加示例性实施方式中，盖子包括位于中心的金字塔形或锥形结构，以将冷却剂导向到导向叶片上。同样地，设置成使用具有二维弯曲表面(诸如弗拉姆抛物面)的锥形结构。具有类似于弗拉姆抛物面的表面的结构可以减小在钠冲击时对于盖子的接合部的载荷，并且因此增加阀的使用寿命。弗拉姆抛物面仅为抛物锥体的特定情况，在此也可以被使用，以防止向下流动的钠将大的动量施加在盖子上，并且因此施加在盖子的接合部上。在阀的另一示例性实施方式中，导向叶片具有三角形横截面。根据三角形横截面的设计，一方面导向叶片可以成形为类似于斜坡，另一方面导向叶片可以成形为类似于壁部，使得沿着一个方向的循环流是优选的。然后，以旋转流形式的钠可以借助于斜坡进一步流动，使得导向叶片不会防止冷却剂的进一步流动。根据该实施方式，叶片可以相对于阀轴线倾斜，然而，这需要增加的制造费用。在本专利技术的附加示例性实施方式中，所述至少一个导向叶片的一侧垂直于阀盘表面延伸。同样地，可以设置成，导向叶片总是整体上倾斜，以便更好地产生旋转流。在本专利技术的另一实施方式中，所述至少一个导向叶片在阀杆中螺旋地延伸。该设计使用阀的相对较长的中空的阀杆，以便同样在此产生旋转流或循环流。在这种情况下，导向叶片在阀杆中形成一个或多个长盘绕部。在该设计中，导向叶片类似于枪支的枪管中的槽而成形。该类型的气流导向叶片特别适合与具有斜坡状侧边的导向叶片设计相连接，即使阀置于封闭位置中，其仍然允许保持循环流。可以将管用作阀杆，来自该管的导向叶片通过钻头而工作。因此，在没有大支出的情况下，可以在阀杆的内侧设置一个或多个导向叶片，而无需为此开发新技术。在本专利技术的不同示例性实施方式中，所述至少一个螺旋形导向叶片具有三角形横截面。在非常平坦的三角形横截面的情况下，该三角形横截面使如下成为可能：液态钠被设为仅在向上或向下移动期间旋转。在反向旋转的情况下，钠可以通过平坦的斜坡在该三角形横截面上滑动，该斜坡形成导向叶片的背侧，而无需停止旋转运动或产生反向旋转运动。因此，在高旋转速度下，可以在阀的空腔内部或在阀杆内部产生冷却剂的恒定旋转流。在本专利技术的另一示例性实施方式中，至少一个螺旋形导向叶片的一侧表面的面积是所述至少一个螺旋形导向叶片的另一侧表面的面积的至少6倍。该权利要求涉及具有一个非常平坦的侧边和一个非常陡峭的侧边的导向叶片。该设计可以以这样的方式来实现，使得叶片的背侧围绕内圆周的一半或全部延伸。这种类型的叶片具有横截面为螺旋形的背侧。在本专利技术的另一示例性实施方式中，阀杆实现为具有多个部分，其中，该阀杆的至少一个部分具有通孔。特别地，该构造使得可以在阀杆中形成螺旋形导向叶片，而无需用于其的复杂的铸模。具有通孔的阀杆部分可以利用相同的手段(利用将槽引入枪支的枪管中的手段)来形成。该设计使得可以利用常规技术将螺旋形导向叶片引入阀杆中。在本专利技术的另一实施方式中，提供了一种用于内燃机的内冷却阀，在该内冷却阀中，盖子附加地设置有至少一个压力平衡槽(reliefgroove)，所述至少一个压力平衡槽缓解阀盘表面的开口与盖子之间的接合部。该压力平衡槽在盖子内部和/或外部在接合部的附近延伸。该压力平衡槽减小盖子的材料厚度并且给予盖子更大的弹性，这反而减小盖子与阀盘之间的接合部的载荷。因此，总的来说，由于导向叶片而不太柔韧的盖子可以再次构造地更有弹性，使得在盖子的载荷的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的内冷却阀(4)，包括：阀盘(6)，阀杆(8)，以及位于所述阀杆(8)和所述阀盘(6)内部的空腔(10)，以及设置在所述空腔(10)中的冷却剂(12)，其特征在于，所述空腔(10)设置有用于所述冷却剂(12)的至少一个导向叶片(14，16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.22 DE 102015116009.91.一种用于内燃机的内冷却阀(4)，包括：阀盘(6)，阀杆(8)，以及位于所述阀杆(8)和所述阀盘(6)内部的空腔(10)，以及设置在所述空腔(10)中的冷却剂(12)，其特征在于，所述空腔(10)设置有用于所述冷却剂(12)的至少一个导向叶片(14，16)。2.根据权利要求1所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，其中，所述冷却剂(12)为钠。3.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，其中，所述内冷却阀具有至少两个部分，并且所述内冷却阀具有位于阀盘表面(22)上的开口(18)，所述开口(18)由盖子(20)封闭。4.根据权利要求3所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，其特征在于，所述盖子(20)设置有用于所述冷却剂(12)的所述至少一个导向叶片(14，16)。5.根据权利要求4所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，其特征在于，所述盖子(20)包括至少两个导向叶片(14，16)，所述至少两个导向叶片(14，16)从所述盖子(20)的中心对称地且成螺旋形地向外延伸。6.根据前述权利要求3至5中任一项所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，其特征在于，所述盖子(20)包括位于中心的锥形结构(26)，以将所述冷却剂(12)引导到所述导向叶片(14，16)上。7.根据前述权利要求中任一项所述的用于内燃机的内冷却阀(4)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪尔克·朔贝尔，斯蒂芬·凯勒曼，吉多·贝亚德，
申请(专利权)人：联邦摩高气门机构公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE