一种可变角度风扇的制作方法
【专利摘要】本发明专利公开一种可变角度风扇，通过电磁阀控制油压实现对叶片角度的平行和非平行的控制，低成本的实现了改变气流大小的难题，进而通过非平行角度的正负角度调节实现了可改变气流方向的效果，达到自动清洁水箱，提高散热效率的目的。与现有技术相比，本发明结构简单，成本低，可满足工程应用。
【专利说明】
一种可变角度风扇
技术领域
[0001]本发明专利涉及汽车散热技术领域，具体涉及一种可变角度风扇，通过电磁阀控制油压实现对风扇叶片角度与旋转面平行和非平行。
【背景技术】
[0002]现有发动机冷却系统的散热主要是通过发动机曲轴直接或间接的驱动冷却风扇，带走热量。风扇的叶片角为一定值，这就使得风扇排风量与发动机散热量不能很好匹配。在低温轻载的工况下，风扇排风量过大导致功率消耗大;冷却风扇叶不能在最佳的工作温度下运行，导致燃油经济性下降，能耗增加。目前国内专利:一种可调节排风量的电磁驱动边叶片角度风扇(专利号:CN104314662A)，提供了一种调节风扇排风量的装置和方法，可以实现根据发动机冷却系统散热器的要求对风扇排热量进行调节的电子调节装置。此装置利用电磁驱动使风扇叶角度发生改变。但是此方案结构复杂，制造成本高昂，不利于大规模的市场应用;再者由于电磁驱动冲击大，易产生振动噪音，不易为消费者所接受。
【发明内容】
[0003]针对现有技术不足，本发明专利公开一种可变角度风扇，通过电磁阀控制油压实现对叶片角度的平行和非平行的控制，低成本的实现了改变气流大小的难题，进而通过非平行角度的正负角度调节实现了可改变气流方向的效果，达到自动清洁水箱，提高散热效率的目的。
[0004]一种可变角度风扇，包括基体，可相对基体顺时针和逆时针各90°范围内转动的三个以上的扇叶轴201，与每个扇叶轴201固接的一个扇叶，所述的扇叶轴201的内端面上偏心设置定位销204;所述的基体包括缸体5、连接盘17和位于缸体5与连接盘17之间的风扇座体3，三者固接在一起并围护出腔体53;所述的缸体5具有内侧环形槽和外侧中心孔，与外侧中心孔配合设置可相对缸体5转动的进油部件900;与内侧环形槽配合设置环形活塞6，环形活塞6的侧壁上设置开口于腔体53的环形槽，环形槽内设置回位弹簧10，回位弹簧10的一端与环形槽的底壁抵接，另一端与连接盘17抵接;液压油通过进油部件900的进出及在回位弹簧10的共同作用下可使环形活塞6相对缸体5上下运动;所述的风扇座体3沿周向均匀设置三个以上的通孔301，所述的扇叶轴201与所述的通孔301转动配合;所述环形活塞6的周向侧壁上设置环形轨道，所述的定位销204伸入所述的环形轨道内。
[0005]进一步地，所述的进油部件900包括与环形活塞6的外侧中心孔配合的进油活塞906，进油活塞906中心设置阶梯通孔，与阶梯通孔过渡配合设置设置中孔的密封阀座904，对应于密封阀座内侧端面以内的阶梯通孔内依次设置第二 O型密封圈907、密封垫圈908、补偿补偿弹簧905，密封阀座外侧端面镜面接触配合支撑轴902的内端面，支撑轴902设置中孔并通过轴承903与进油活塞906转动连接，在靠近支撑轴902外端设置与其中孔相通的液压油进油口 909;进油活塞906的部分通孔及密封阀座904和支撑轴902的中孔共同构成进油流道 901。
[0006]进一步地，还包括一外径等于环形活塞6外径、内径大于回位弹簧10外径的环形限位板12、三个以上圆筒状限位块11、三个以上紧固螺钉，所述限位块11设置在环形限位板12与环形活塞6的侧壁端面之间，紧固螺钉依次穿过环形限位板12、圆筒状限位块11与环形活塞6的侧壁固接，从而在环形活塞6的周向形成多段式环形轨道。
[0007]进一步地，所述定位销204上套设浮动块206，浮动块206可在环形轨道内自由转动。
[0008]进一步地，所述风扇座体3上的通孔301内设置轴套2，轴套2与所述扇叶轴201间隙配合、转动连接。
[0009]进一步地，所述的风扇座体3与扇叶轴201之间还设置推力轴承203。
[0010]进一步地，还包括一个二位三通电磁阀或三位四通电磁阀以控制进入油部件900的液压油的压力；一减压阀，所述减压阀用于将液压油的油压降低到可变角度风扇的工作油压范围。
[0011 ] 进一步地，还包括一个手动或自动开关装置，用于控制所述二位三通电磁阀或三位四通电磁阀的通断。
[0012]进一步地，所述的手动开关装置为自复位开关，可通过按压接触实现电磁阀通电。
[0013]进一步地，所述的自动开关装置为E⑶或继电器，用于实现电磁阀自动通断。
[0014]与现有技术相比，本发明专利可变角度液压风扇可通过电磁阀控制油压控制风扇旋转角度，风扇角度大于0°，实现风扇角度吸风，满足对发动机冷却要求;风扇角度小于0°，风扇吹风，实现碎片杂质从散热器中被吹出；风扇角度为0°，风扇既不吹风又不吸风，风扇不消耗功率。此可变角度液压风扇控制装置不仅提高了冷却风扇效率，节省油耗，而且液压控制冲击小，振动小，增加了可变角度液压风扇各个零件的使用寿命。可变角度液压风扇可将碎片从散热器吹出，工况得到改善，加快了散热器散热速度，降低了水温。若发动机水温在最佳工作状况下，风扇不消耗功率，减少了不必要的燃油浪费，具有节能环保的优点。此可变角度液压控制装置结构简单，成本低，可满足工程应用。
[0015]下面结合具体的附图对本发明专利一种可变角度液压风扇作进一步说明。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为本发明进油部件的结构示意图。
[0018]图3为本发明扇叶轴及与其连接的部分部件的结构示意图。
[0019]图4为实施例1的液压控制路线图。
[0020]图5为实施例2的液压控制路线图。
【具体实施方式】
[0021 ]实施例1，参见附图1-4: 一种可变角度风扇，包括基体，可相对基体顺时针和逆时针各30°范围内转动的6个扇叶轴201，与每个扇叶轴201固接的I个扇叶，扇叶轴201中部开有扇叶安装槽205，用于固装扇叶。所述的扇叶轴201的内端面上偏心设置定位销204;所述的基体包括缸体5、连接盘17和位于缸体5与连接盘17之间的风扇座体3，三者固接在一起并围护出腔体53;所述的缸体5具有内侧环形槽和外侧中心孔，与外侧中心孔配合设置可相对缸体5固定的进油部件900;与内侧环形槽配合设置环形活塞6，且二者之间通过第一 O型密封圈18密封。环形活塞6的侧壁上设置开口于腔体53的环形槽，环形槽内设置回位弹簧10，回位弹簧10的一端与环形槽的底壁抵接，另一端与连接盘17抵接;液压油通过进油部件900的进出及在回位弹簧10的共同作用下可使环形活塞6相对缸体5上下运动;所述的风扇座体3沿周向均匀设置6个通孔301，所述的扇叶轴201与所述的通孔301转动配合;所述环形活塞6的周向侧壁上设置环形轨道，所述的定位销204伸入所述的环形轨道内。
[0022]所述的进油部件900包括与环形活塞6的外侧中心孔配合的进油活塞906，进油活塞906中心设置阶梯通孔，与阶梯通孔过渡配合设置设置中孔的密封阀座904，对应于密封阀座内侧端面以内的阶梯通孔内依次设置第二 O型密封圈907、密封垫圈908、补偿补偿弹簧905，密封阀座外侧端面镜面接触配合支撑轴902的内端面，支撑轴902设置中孔并通过轴承903与进油活塞906转动连接，在靠近支撑轴902外端设置与其中孔相通的液压油进油口909;进油活塞906的部分通孔及密封阀座904和支撑轴902的中孔共同构成进油流道901。
[0023]—外径略小于环形活塞6外径、内径大于回位弹簧10外径的环形限位板12、6个圆筒状限位块11、6个紧固螺钉，所述限位块11设置在环形限位板12与环形活塞6的侧壁端面之间，紧固螺钉依次穿过环形限位板12、圆筒状限位块11与环形活塞6的侧壁固接，从而在环形活塞6的周向形成多段式环形轨道。
[0024]所述定位销204上套设浮动块206，浮动块206可在环形轨道内自由转动。
[0025]所述风扇座体3上的通孔301内设置轴套2，轴套2与所述扇叶轴201间隙配合、转动连接。
[0026]所述的风扇座体3与扇叶轴201之间还设置推力轴承203。
[0027]一个二位三通电磁阀以控制进入油部件900的液压油的压力，一个自复位开关可通过按压接触实现控制所述二位三通电磁阀的通断
该二位三通阀包括进油口401、回油口402、出油口403。沿支撑轴902轴向方向看，当自复位开关无动作时，即未通入高压油时，扇叶轴201角度大于0°，可为30°，扇叶处于吸风状态，为发动机散热。
[0028]自复位开关接通时，二位三通阀通电，二位三通阀进油口401和出油口 403接通，回油口 402处于未接通状态，液压油从液压源经二位三通阀进油口 401将高压油通过进油通道901进入环形活塞6与缸体5上表面留有的空隙56中。环形活塞6在高压油的压力下轴向向上移动，压缩回位弹簧10。环形活塞6轴向移动带动浮动块206在限位板12，限位块11和缸体5构成的环面间隙中滑动，从而使偏心的定位销204在浮动块206中转动，定位销204转动带动扇叶轴201旋转，扇叶角度改变，当油压达到4Mpa时，扇叶角度由30°过渡为-35°。扇叶处于吹风状态，使杂物碎片从散热器中被吹出，实现自清洁功能。
[0029]自复位开关断开，二位三通阀断电，进油口401未接通，回油口 402和出油口 403接通，缸体环形活塞6在回位弹簧10的压力下复位，高压油经过回油口 402回流到液压源。当高压油回流同时，活塞缸体6带动扇叶轴201转动复位，扇叶角度回位到30°。风扇吸风，为发动机散热。当发动机水温达到最佳工况时，不需要散热时，通入高压油使活塞缸体6移动带动扇叶轴201转动，直到扇叶角度为0°，此时风扇既不吹风也不吸风，不消耗发动机功率。
[0030]实施例2，参见图1-3、5其他同实施例1，不同的是由于液压源油压超过了可变角度液压风扇油压工作范围，因此在二位三通电磁阀前面配置减压阀。为了实现自动控制还可将手动自复位开关去掉，将其控制线与汽车ECU相连，从而实现自动控制，工作原理与上述实施例相同，在此不再复述。
[0031]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种可变角度风扇，包括基体，可相对基体顺时针和逆时针各90°范围内转动的三个以上的扇叶轴，每个扇叶轴上固接一个扇叶，其特征在于:所述的扇叶轴的内端面上偏心设置定位销;所述的基体包括缸体、连接盘和位于缸体与连接盘之间的风扇座体，三者固接在一起并围护出腔体;所述的缸体具有内侧环形槽和外侧中心孔，与外侧中心孔配合设置可相对缸体转动的进油部件；与内侧环形槽配合设置环形活塞，环形活塞的侧壁上设置开口于腔体的阶梯状的环形槽，环形槽内设置回位弹簧，回位弹簧的一端与环形槽的底壁抵接，另一端与连接盘抵接;液压油通过进油部件的进出及在回位弹簧的共同作用下可使环形活塞相对缸体上下运动;所述的风扇座体沿周向均匀设置三个以上的通孔，所述的扇叶轴与所述的通孔转动配合;所述环形活塞的周向侧壁上设置环形轨道，所述的定位销伸入所述的环形轨道内。2.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:所述的进油部件包括与环形活塞的外侧中心孔配合的进油活塞，进油活塞中心设置阶梯通孔，与阶梯通孔过渡配合设置中孔的密封阀座，对应于密封阀座内侧端面以内的阶梯通孔内依次设置第二 O型密封圈、密封垫圈、补偿弹簧，密封阀座外侧端面镜面接触配合支撑轴的内端面，支撑轴设置中孔并通过第一轴承与进油活塞转动连接，在靠近支撑轴外端设置与其中孔相通的液压油进油口；进油活塞的部分通孔及密封阀座和支撑轴的中孔共同构成进油流道。3.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:还包括一外径略小于环形活塞外径、内径大于回位弹簧外径的环形限位板、三个以上圆筒状限位块、三个以上紧固螺钉，所述限位块设置在环形限位板与环形活塞的侧壁端面之间，紧固螺钉依次穿过环形限位板、圆筒状限位块与环形活塞的侧壁固接，从而在环形活塞的周向形成多段式环形轨道。4.根据权利要求1或3的一种可变角度风扇，其特征在于:所述定位销上套设浮动块，浮动块可在环形轨道内自由滑动。5.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:所述风扇座体上的通孔内设置轴套，轴套与所述扇叶轴间隙配合、转动连接。6.根据权利要求1或5的一种可变角度风扇，其特征在于:所述的风扇座体与扇叶轴之间还设置推力轴承。7.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:还包括一个二位三通电磁阀或三位四通电磁阀以控制进入油部件的液压油的流动方向。8.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:还包括一减压阀，所述减压阀用于将液压油的油压降低到可变角度风扇的工作油压范围。9.根据权利要求1的一种可变角度风扇，其特征在于:还包括一个手动或自动开关装置，用于控制所述二位三通电磁阀或三位四通电磁阀的通断。10.根据权利要求9的一种可变角度风扇，其特征在于:所述的手动开关装置为自复位开关，可通过按压接触实现电磁阀通电；所述的自动开关装置为ECU或继电器，用于实现电磁阀自动通断。
【文档编号】F01P7/06GK105971712SQ201610523581
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】刘中银, 王艳立, 刘学文
【申请人】龙口中宇机械有限公司