用于机电三通双座阀的驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有阀体的三通双座阀，所述阀体包括相互分开的环状的第一和第二阀座。双面阀杆闸以相对于阀体做往复运动的方式安装，其中其各闸面响应于丝杠传动系统实现的阀杆闸往复运动而可以密封地与相应阀座接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀，包括通常用于汽车应用的冷却液阀。更具体地，本专利技术涉及一种往复式三通双座阀。更具体地，本专利技术涉及一种用于提供阀致动的丝杠传动系统。
技术介绍
阀在流体流动系统中是普遍存在的，用以提供在阀中流动的流体的方向控制。阀是用于打开和关闭流体流动方向，其中阀可在完全打开状态与完全关闭状态之间起作用，或者可以是累进的，其中打开状态是选择性地在完全打开与完全关闭状态之间的某处以便计量流体流量。阀可以是双通阀，控制关于阀的进口和出口的流体流动，或者可以是三通阀，控制关于阀的一对进口和单个出口或者阀的一对出口和单个进口的流体流动。阀密封是重要的，密封的常用策略是采用抵靠球体、圆筒、或套筒的端面密封。密封件由于摩擦力而发生磨损并且由于污染和沉积而需清洗。基于可导致高报废率的应用，这些密封件中的一些需要紧密公差。在汽车应用中，冷的冷却液及环境空气温度往往要求用较大的力来致动阀。短使用寿命和过早泄漏是此类型阀的主要问题。针阀和阀座电磁阀具有高压降和过度的能耗。相对于“移动并保持”移动，一些近来的此类型阀设计采用“移动并停止”移动从而降低能耗。压力降和能耗是此类型阀的主要不利因素。考虑到目前的阀技术，所需要的是一种如下的阀:使密封面最小化、减小或消除阀的使用寿命内的密封泄漏和密封磨损、利用流体系统内在的液压力使能耗最小化从而实现严密的密封、提供高流体流量系数、具有计量流体流量的进一步能力、并且具备使总体阀封装最小化的致动机构。
技术实现思路
本专利技术是一种如下的三通双座阀:使密封面最小化、减小或消除阀的使用寿命内的密封泄漏和密封磨损、利用流体系统内在的液压力使能耗最小化从而实现严密的密封、提供高流体流量系数、具有计量流体流量的进一步能力、并且具备使所有阀封装最小化的丝杠传动系统。因此，具有本专利技术丝杠传动系统的三通双座阀可特别有利地应用于汽车冷却系统。根据本专利技术的三通双座阀具有阀体，该阀体包括相互间隔的环状的第一和第二阀座。阀杆以相对于阀体做往复运动的方式安装，该阀杆在阀体内具有环状的双面阀杆闸。响应于阀杆的往复运动，其各闸面可密封地与相应阀座接合(即，可坐置)。在一个优选的使用环境中，将阀体的进口设置在第一阀座与第二阀座之间，将阀体的第一出口设置在第一阀座的下游，将阀体的第二出口设置在第二阀座的下游；然而，出口 -进口布置也可以是其它布置。丝杠传动系统的操作使阀杆做往复运动，其中电动马达使螺杆旋转，螺杆通过螺纹与和阀杆相连的螺母接合，其中在阀杆与阀体之间设置防旋转特征部件由此防止阀杆相对于阀体的旋转。例如，响应于电子程序和可用于电子控制模块的感测数据，选择性地致动电动马达以使丝杠的螺杆顺时针或逆时针旋转，因此丝杠的螺母沿螺杆而通过(thread)。因为螺母与阀体相连，所以防止阀体与螺杆一起旋转，并且螺杆不可相对于阀体做往复运动，螺杆的旋转导致阀杆及其阀杆闸做往复运动。当相对于进口将阀杆闸设置在中心时，流体流动至第一和第二出口两者，然而当使阀杆闸移动从而接近阀座中的一个或另一个时，分别在被接近的阀座处流向出口的流体流动变得受到限制，因此如果使阀杆闸与被接近阀座之间保持分开所选择的间距，则可获得比例流体流动。当阀杆闸坐置在第一阀座或者第二阀座处时，在流体的液压压力(当存在时)协助下其接合闸面密封地紧靠阀座，由此防止流体流动经过此时关闭的阀座而仅经过另一打开的阀座及其相应出口。当阀杆向相反方向移动时，另一阀座的密封通过与阀杆闸另一闸面的密封紧靠实现，于是流体流动仅可以经过相应另一出口。 当阀杆闸的闸面与其相应阀座分离时，由于阀座与阀杆闸之间的环状间距较小，因而基于流体压力经过该闸面的流体流动将是相对较快的，因而布置在环状间距处的任何碎屑将被急速行进的流体冲走。因此，本专利技术的目的是提供一种如下的三通双座阀:使密封面最小化、减小或消除阀的使用寿命内的密封泄漏和密封磨损、利用流体系统内在的液压力使阀操作期间的能耗最小化、提供高流体流量系数、并且具有计量流体流量的进一步能力。方案1.一种三通双座阀，包括: 阀体，所述阀体包括中间阀体部、位于所述中间阀体部的第一端处的第一远端阀体部、和位于所述中间阀体部的第二端处的第二远端阀体部； 第一阀座，所述第一阀座被设置在所述阀体内，包括第一大致倾斜表面，所述第一大致倾斜表面在中间阀体部的所述第一端处邻接所述中间阀体部且与所述第一远端阀体部并置； 第二阀座，所述第二阀座被设置在所述阀体内，包括第二大致倾斜表面，所述第二大致倾斜表面在中间阀体部的所述第二端处邻接所述中间阀体部且与所述第二远端阀体部并置；以及 阀杆闸，所述阀杆闸以相对于所述阀体做往复运动的方式安装，所述阀杆闸被设置在所述阀体的中间阀体部中，所述阀杆闸包括: 第一闸面，所述第一闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第一阀座时与所述第一阀座密封接合；以及 第二闸面，所述第二闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第二阀座时与所述第二阀座密封接合。方案2.如方案I所述的三通双座阀，还包括往复运动装置，所述往复运动装置用于选择性地使所述阀杆闸在与所述第一和第二阀座的密封接合和设置在其间的所述中间阀体部中的任意位置之间做往复运动。方案3.如方案2所述的三通双座阀，其中，所述往复运动装置包括以往复运动方式与所述阀杆闸相连的丝杠传动系统。方案4.如方案3所述的三通双座阀，其中，所述丝杠传动系统包括: 电驱动系统； 丝杠，所述丝杠包括: 驱动地连接到所述电驱动系统的螺杆；以及 与所述阀杆闸相连的螺母，所述螺杆通过螺纹接合在所述螺母上；以及介于所述阀体和所述阀杆闸之间的抗旋转特征部件，所述抗旋转特征部件允许所述阀杆闸做往复运动但不相对于所述阀体旋转； 其中，所述电动驱动系统旋转所述螺杆导致所述螺杆旋转地在所述螺母中通过，由此使所述阀杆闸相对于所述第一和第二阀座做往复运动。方案5.如方案4所述的三通双座阀，还包括与所述阀杆闸相连的阀杆，所述阀杆具有盲孔；其中，所述丝杠传动系统还包括设置在所述盲孔中的所述螺母。方案6.如方案5所述的三通双座阀，其中，所述防旋转特征部件包括:介于位于所述中间阀体部处的所述阀体与所述阀杆闸之间的滑动干涉配合。方案7.如方案5所述的三通双座阀，还包括: 阀杆，所述阀杆与所述阀杆闸相连并且具有非圆形部；以及 阀杆引导件，所述阀杆引导件与所述第一远端阀体部相连并且经由具有互补形状的非圆形阀杆引导开口而与所述阀杆的所述非圆形部导向地相接，所述阀杆引导件具有从中穿过的流体流动通道； 其中，所述防旋转特征部件包括所述阀杆的所述非圆形部与所述非圆形阀杆引导开口的滑动干涉配合。方案8.如方案4所述的三通双座阀，还包括具有通孔的所述阀杆引导件；其中，所述丝杠传动系统还包括设置在所述通孔内的所述螺母。方案9.如方案8所述的三通双座阀，其中，所述抗旋转特征包括:介于位于所述中间阀体部处的所述阀体与所述阀杆闸之间的滑动干涉配合。方案10.—种三通双座阀，包括: 阀体，所述阀体包括中间阀体部、位于所述中间阀体部的第一端处的第一远端阀体部、和位于所述中间阀体部的第二端处的第二远端阀体部； 第一阀座，所述第一阀座被设置在所述阀体内，包括第一大致倾斜表面，所述第一大致倾斜表面在中间阀体部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三通双座阀，包括：阀体，所述阀体包括中间阀体部、位于所述中间阀体部的第一端处的第一远端阀体部、和位于所述中间阀体部的第二端处的第二远端阀体部；第一阀座，所述第一阀座被设置在所述阀体内，包括第一大致倾斜表面，所述第一大致倾斜表面在中间阀体部的所述第一端处邻接所述中间阀体部且与所述第一远端阀体部并置；第二阀座，所述第二阀座被设置在所述阀体内，包括第二大致倾斜表面，所述第二大致倾斜表面在中间阀体部的所述第二端处邻接所述中间阀体部且与所述第二远端阀体部并置；以及阀杆闸，所述阀杆闸以相对于所述阀体做往复运动的方式安装，所述阀杆闸被设置在所述阀体的中间阀体部中，所述阀杆闸包括：?????第一闸面，所述第一闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第一阀座时与所述第一阀座密封接合；以及?????第二闸面，所述第二闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第二阀座时与所述第二阀座密封接合。

【技术特征摘要】
2011.11.01 US 13/286452;2012.03.08 US 13/4149681.一种三通双座阀，包括: 阀体，所述阀体包括中间阀体部、位于所述中间阀体部的第一端处的第一远端阀体部、和位于所述中间阀体部的第二端处的第二远端阀体部； 第一阀座，所述第一阀座被设置在所述阀体内，包括第一大致倾斜表面，所述第一大致倾斜表面在中间阀体部的所述第一端处邻接所述中间阀体部且与所述第一远端阀体部并置； 第二阀座，所述第二阀座被设置在所述阀体内，包括第二大致倾斜表面，所述第二大致倾斜表面在中间阀体部的所述第二端处邻接所述中间阀体部且与所述第二远端阀体部并置；以及 阀杆闸，所述阀杆闸以相对于所述阀体做往复运动的方式安装，所述阀杆闸被设置在所述阀体的中间阀体部中，所述阀杆闸包括: 第一闸面，所述第一闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第一阀座时与所述第一阀座密封接合；以及 第二闸面，所述第二闸面配置用于当所述阀杆闸移动使得所述阀杆闸紧靠所述第二阀座时与所述第二阀座密封接合。2.按权利要求1所述的三通双座阀，还包括往复运动装置，所述往复运动装置用于选择性地使所述阀杆闸在与所述第一和第二阀座的密封接合和设置在其间的所述中间阀体部中的任意位置之间做往复运动。3.按权利要求2所述的三通双座阀，其中，所述往复运动装置包括以往复运动方式与所述阀杆闸相连的丝杠传动系统。4.按权利要求3所述的三通双座阀，其中，所述丝杠传动系统包括: 电驱动系统； 丝杠，所述丝杠包括: 驱动地连接到所述电驱动系统的螺杆；以及 与所述阀杆闸相连的螺母，所述螺杆通过螺纹接合在所述螺母上；以及 介于所述阀体和所述阀杆闸之间的抗旋转特征部件，所述抗旋转特征部件允许所述阀杆闸做往复运动但不相对于所述阀体旋转； 其中，所述电动驱动系统旋转所述螺杆导致所述螺杆旋转地在所述螺母中通过，由此使所述阀杆闸相对于所述第一和第二阀座做往复运动。5.按权利要求4所述的三通双座阀，还包括与所述阀杆闸相连的阀杆，所述阀杆具有盲孔；其中，所述丝杠传动系统还包括设置在所述盲孔中的所述螺母。6.按权利要求5所述的三通双座阀，其中，所述防旋转特征部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：KR卡贝尔，SF夏平，BD帕雷赫，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：