一种串联式车用热管理集成水阀制造技术

本实用新型专利技术公开一种串联式车用热管理集成水阀及流道控制方法，包括外壳，外壳内设置有阀腔，阀腔内自下而上依次设置有从动阀芯、主动阀芯和用于密封阀腔的密封组件，外壳外对应主动阀芯和从动阀芯分别设置有多个管路通道口，主动阀芯和从动阀芯内部设置有用于连接主动阀芯或从动阀芯相对应的不同管路通道口的阀芯通道；主动阀芯靠近从动阀芯的一侧设置有主动传动台阶，从动阀芯靠近主动阀芯的一侧设置有与主动传动台阶配合的从动传动台阶，主动阀芯的主动传动台阶与从动阀芯的从动传动台阶之间设置有回转间隙，通过主动阀芯的正反向旋转控制，可实现主动阀芯与从动阀芯的角度同步和角度整体错位两种组合方式。同步和角度整体错位两种组合方式。同步和角度整体错位两种组合方式。

【技术实现步骤摘要】
一种串联式车用热管理集成水阀


[0001]本技术涉及控制阀领域，具体而言，涉及串联式车用热管理集成水阀。

技术介绍

[0002]对于新能源车，三电系统、乘员舱等功能区对温度范围有明确需求，换热介质根据需求实时在不同回路间循环流通，通过介质流过时的热交换，可使各功能区处于目标温度范围内。对于燃油车，发动机体、涡轮增压器、变速箱和乘员腔等功能区对温度同样有明确需求，并需要进行主动管理。水阀或多个水阀集成形成的热管理模块作为一种控制介质流向或流量的装置被安装于各循环回路之间。
[0003]目前车辆由于需要进行热管理的区域众多，通常需多个水阀及执行器配合完成控制目的，各水阀间通过管路连接，造成管路复杂、接口多、空间占用大、成本高等。如将多个水阀集成为热管理模块(部分设计也将水泵、补液壶、液温传感器等同步集成)，可省去部分管路、接头等辅助零件，并使整体协同管理能力更强，但现有热管理模块存在一些不足：
[0004]1、将多个水阀在结构形式上装配到整体外壳中，但驱动各个水阀运转的执行器仍是独立运转并单独驱动一个水阀阀芯，管理逻辑也是针对各执行器和水阀阀芯流道单独设计；
[0005]2、部分热管理模块将多个水阀阀芯轴向集成(外形似葫芦串)，即可使用一个执行器和同一旋转轴整体旋转，但会造成两组阀芯角度位置强关联，大大减小流通控制的灵活性，只能满足特定工况和结构的流道形式。
[0006]3、部分热管理模块将多个水阀阀芯排列在同一平面，各阀芯上设置齿轮进行相互啮合，使用一个执行器驱动其中一个阀芯时其它被啮合带动的阀芯同步联动旋转，但由于各阀芯间齿轮啮合状态固定，使阀芯内流道可实现的组合方式偏少，能实现的介质流动形式亦较少。
[0007]因此，急需一种能够解决上述问题的串联式车用热管理集成水阀。

技术实现思路

[0008]本技术旨在提供一种串联式车用热管理集成水阀，水阀工作时，执行器控制主动阀芯的旋转和停止，主动阀芯通过传动台阶带动从动芯旋转和停止，即通过联动实现一个执行器控制实现多个阀芯；当多个阀芯旋转时，内部流道同步旋转变换位置而形成不同流道形式组合，即实现介质流动控制功能。
[0009]本技术的实施例是这样实现的：
[0010]一种串联式车用热管理集成水阀，包括外壳，所述外壳内设置有阀腔，所述阀腔内自下而上依次设置有从动阀芯、主动阀芯和用于密封所述阀腔的密封组件，所述外壳外对应所述主动阀芯和所述从动阀芯分别设置有多个管路通道口，所述主动阀芯和从动阀芯内部设置有用于连接所述主动阀芯或从动阀芯相对应的不同管路通道口的阀芯通道；
[0011]所述主动阀芯靠近所述从动阀芯的一侧设置有主动传动台阶，主动传动台阶驱动
结构宽度小于其空隙长度，所述从动阀芯靠近所述主动阀芯的一侧设置有与所述主动传动台阶配合的从动传动台阶，从动传动台阶接收力矩结构宽度小于其空隙长度，主动传动台阶驱动结构插入从动传动台阶接收力矩结构中形成间隙，通过主动阀芯的正反向旋转控制，可实现主动阀芯与从动阀芯的角度同步和角度整体错位两种状态。水阀工作时，执行器控制主动阀芯的旋转和停止，主动阀芯通过传动台阶带动从动芯旋转和停止，即通过联动实现一个执行器控制实现多个阀芯；当多个阀芯旋转时，内部流道同步旋转变换位置而形成不同流道形式组合，即实现介质流动控制功能；所述主动阀芯与所述传动阀芯之间设置有回转间隙。
[0012]优选的，所述主动阀芯靠近所述从动阀芯的一侧的中心有定位孔，所述从动阀芯对应所述定位孔设置有相配合的凸起轴杆，所述定位孔与所述凸起轴杆为间隙配合关系。用于定位和导向，形成导向定位结构。
[0013]优选的，所述密封组件包括盖板、盖板密封圈和轴芯密封圈，所述盖板与所述外壳可拆卸连接，所述盖板密封圈设置在所述盖板与所述外壳之间，所述盖板上还设置有供所述输入轴穿过的轴承孔，所述轴芯密封圈设置在所述轴承孔与所述输入轴之间。外壳顶面周边具备若干螺钉预留孔，用于外壳与盖板装配时螺钉锁紧固定。输入轴末端为花型等非纯圆特征，用于与执行器装配后接收其旋转扭矩和进行位置控制。盖板密封圈横截面呈矩形或圆形，可根据结构特点设计为径向密封、轴向密封、焊接等多种密封形式，达到隔绝水阀内腔与外界环境即可。轴芯密封圈装入盖板的轴芯密封圈安装孔中，外圈与盖板的轴芯密封圈安放孔环形侧壁接触形成静密封；内圈主动阀芯输入轴的的滚道段配合形成动密封；油封隔绝水阀内腔与外界环境。
[0014]优选的，所述输入轴包括滚道段与密封段，所述滚道段与所述盖板的轴承孔形成中心定位和滑动摩擦,所述密封段与所述轴芯密封圈内圆弹性挤压形成旋转动密封。
[0015]优选的，所述主动阀芯和从动阀芯与所述外壳之间还设置有密封结构，所述密封结构为弹性橡胶材料制成。密封结构为橡胶垫，两阀芯外圆周均被橡胶垫包裹形成内密封，当某阀芯旋转到特定角度时，阀芯的流道口与密封结构侧孔形成完全或部分重叠，此时阀芯流道、密封结构侧孔、对应管路内孔之间即接通形成可供介质流动的通道，当阀芯流道口不与平面垫的任意侧孔接通时，该流道则被关闭。
[0016]优选的，所述密封结构内表面上设置有光滑耐磨层，所述光滑耐磨层与所述主动阀芯和从动阀芯之间滑动连接。光滑耐磨层为涂覆、镶嵌低摩擦系数和耐磨的材料层。以改善内侧密封面的工作条件。
[0017]优选的，所述密封结构外表面上设置有定位结构，所述定位结构用于与所述外壳固定。防止密封结构随主动阀芯或从动阀芯转动。定位结构为凸筋。
[0018]优选的，所述从动阀芯的数量至少为一个，所述主动阀芯和所述从动阀芯分别对应设置有至少两个管路通道口，且所述管路通道口呈均匀阵列分布；所述阀芯通道用于连接至少两个管路通道口；所述从动传动台阶之间的夹角与所述管路通道口之间的夹角相同；从动阀芯的数量为1个；且主动阀芯和从动阀芯分别对应设置有四个管路通道口，且四个管路通道口呈均匀阵列分布；阀芯通道用于连接相邻两个管路通道口；从动传动台阶之间的夹角为90
°
。顶层主动阀芯设有第一管路、第二管路、第三管路和第四管路，底层从动阀芯有第五管路、第六管路、第七管路和第八管路；这些管路与车辆或其它零件相连，将介质
输送到需要的位置。主动阀芯和从动阀芯均为圆柱形。
[0019]优选的，所述主动阀芯设置有两个阀芯通道，所述从动阀芯设置有一个阀芯通道，所述阀芯通道设置为弧形结构。
[0020]优选的，所述从动传动台阶的数量为多个，且相邻两个从动传动台阶之间的距离大于所述主动传动台阶的长度。
[0021]优选的，所述主动阀芯远离所述从动阀芯的一侧还设置有用于连接执行器的输入轴，所述输入轴带动所述主动阀芯旋转进而带动所述从动阀芯旋转。
[0022]本技术还提供一种流道控制方法，基于上述的串联式车用热管理集成水阀，在需要控制流道时，通过外力带动主动阀芯转动，在主动传动台阶和从动传动台阶的配合作用下，从动阀芯将位于对应状态；此时主动阀芯和从动阀芯的阀芯流道处于与相邻通道口连通、半连通或被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联式车用热管理集成水阀，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设置有阀腔，所述阀腔内自下而上依次设置有从动阀芯、主动阀芯和用于密封所述阀腔的密封组件，所述外壳外对应所述主动阀芯和所述从动阀芯分别设置有多个管路通道口，所述主动阀芯和从动阀芯内部设置有用于连接所述主动阀芯或从动阀芯相对应的不同管路通道口的阀芯通道；所述主动阀芯靠近所述从动阀芯的一侧设置有主动传动台阶，主动传动台阶驱动结构宽度小于其空隙长度，所述从动阀芯靠近所述主动阀芯的一侧设置有与所述主动传动台阶配合的从动传动台阶，从动传动台阶接收力矩结构宽度小于其空隙长度，主动传动台阶驱动结构插入从动传动台阶接收力矩结构中形成间隙，通过主动阀芯的正反向旋转控制，可实现主动阀芯与从动阀芯的角度同步和角度整体错位两种状态。2.根据权利要求1所述的串联式车用热管理集成水阀，其特征在于：所述主动阀芯靠近所述从动阀芯的一侧的中心有定位孔，所述从动阀芯对应所述定位孔设置有相配合的凸起轴杆，所述定位孔与所述凸起轴杆为间隙配合关系。3.根据权利要求1所述的串联式车用热管理集成水阀，其特征在于：所述主动阀芯和从动阀芯与所述外壳之间还设置有密封结构。4.根据权利要求3所述的串联式车用热管理集成水阀，其特征在于：所述密封结构内表面上设置有光滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，江坤，吴白伟，艾攀华，任卉，
申请(专利权)人：绵阳富临精工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：