一种新能源汽车热管理系统用八通阀的制作方法

1.本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种新能源汽车热管理系统用八通阀。


背景技术：

2.传统燃油汽车热管理主要包含的是空调系统和发动机系统的热管理，目的是使整车各项零部件处于合适的温度，保障车辆发挥出最佳的驾驶性能。新能源汽车热管理系统在动力来源、发动机结构等方面与之存在较大差异。与传统燃油车相比，空调系统动力源从发动机转型电池，在制热时丧失重要热源。因此，新能源汽车尤其是纯电动汽车动力系统的根本性变化正在重塑汽车热管理系统架构。除了涵盖传统车身空调系统，新能源汽车热管理系统还包括电池热管理系统、电机电控管理系统、减速器冷却系统等。涉及零部件包括控制部件(电子膨胀阀、水阀等)、换热部件(冷却板、冷却器、油冷器等)与驱动部件(电子水泵与油泵等)。
3.现在市场上水路转换阀大多为三通，四通结构。为实现全部功能冷却管路中需要串联几个阀，导致管路复杂，无法很好满足新能源车热管理系统要求，如图16和图17所示，是一种新能源汽车热管理系统内部的水路系统，其电池回路、chiller(冷却器)回路、hvch(加热器)回路、电机回路和空调回路主要通过两个四通阀配合其他辅助阀结构，导致管路复杂。少数专一项目开发的多通阀产品受限于结构原因不能很好互换应用，不同应用需要重新开发，且存在内部流阻较大，或是体积较大占据过多空间等问题。授权公开号为cn111322432b的发明专利公开了一种六通阀，通过阀芯的转动实现不同分支管路的连通，但该六通阀的动密封面在圆周侧面，转动阻力大且密封效果不佳，如果为了提高密封效果则转动阻力更大导致很难转动。


技术实现要素：

4.技术问题：针对现有技术中存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种八通阀优化水路结构，降低阀内部流阻，减小阀体占用空间。
5.技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
6.一种新能源汽车热管理系统用八通阀，包括壳体、设置在所述壳体内的阀芯和盖合在所述阀芯上的外盖；
7.所述壳体上设有连通板，所述连通板上设有呈环形阵列状分布且与外部水路连接的八个通道口包括第一通道口、第二通道口、第三通道口、第四通道口、第五通道口、第六通道口、第七通道口和第八通道口；
8.所述阀芯包括芯上盖、芯体和芯下盖，所述芯上盖旋转时带动所述芯体和芯下盖一体旋转，所述芯体上设有八个通孔，包括与所述第一通道口对应的第一通孔、与所述第二通道口对应的第二通孔、与所述第三通道口对应的第三通孔、与所述第四通道口对应的第四通孔、与所述第五通道口对应的第五通孔、与所述第六通道口对应的第六通孔、与所述第七通道口对应的第七通孔以及与所述第八通道口对应的第八通孔，所述芯下盖上设有八个
与所述八个通孔一一对应的下盖孔，所述芯上盖封盖在所述芯体上；
9.所述第一通孔通过第一连接槽与所述第七通孔连通，所述第二通孔通过第二连接槽与所述第八通孔连通，所述第三通孔通过第三连接槽与所述第五通孔连通，所述第四通孔通过第四连接槽与所述第六通孔连通，所述第一连接槽和第三连接槽设置在所述芯体的一端面上，所述第二连接槽和第四连接槽设置在所述芯体的另一端面上。
10.优选的，所述阀芯具有四个工位，在工位一时，所述第一通道口通过第一连接槽与所述第七通道口连通，第二通道口通过第二连接槽与所述第八通道口连通，所述第三通道口通过第三连接槽与所述第五通道口连通，所述第四通道口通过第四连接槽与第六通道口连通；
11.在工位二时，所述第一通道口通过第二连接槽与所述第三通道口连通，第二通道口通过第一连接槽与所述第八通道口连通，所述第四通道口通过第三连接槽与所述第六通道口连通，所述第五通道口通过第四连接槽与第七通道口连通；
12.在工位三时，所述第一通道口通过第一连接槽与所述第三通道口连通，第二通道口通过第二连接槽与所述第四通道口连通，所述第五通道口通过第三连接槽与所述第七通道口连通，所述第六通道口通过第四连接槽与第八通道口连通；
13.在工位四时，所述第一通道口通过第四连接槽与所述第七通道口连通，第二通道口通过第一连接槽与所述第四通道口连通，所述第三通道口通过第二连接槽与所述第五通道口连通，所述第六通道口通过第三连接槽与第八通道口连通。
14.优选的，所述阀芯在工位二时相对工位一时旋转-45
°
，所述阀芯在工位三时相对工位一时旋转-90
°
，所述阀芯在工位四时相对工位一时旋转-135
°
。
15.优选的，所述芯上盖上设有驱动轴杆，所述驱动轴杆贯穿所述外盖。
16.优选的，所述外盖上设有静摩擦圈，所述芯上盖上设有动摩擦圈，所述阀芯旋转时带动所述动摩擦圈旋转，所述动摩擦圈和芯上盖之间设有弹簧。
17.优选的，所述阀芯与所述连通板之间设有内密封垫，所述连通板上可拆卸连接有外密封垫。
18.优选的，所述阀芯为圆柱形，所述八个通道口均为圆形口，所述八个通孔均为圆柱形孔。
19.优选的，所述八个通孔的孔径相同，四个连接槽均为弧线形槽，四个连接槽的槽宽等于所述八个通孔的孔径。
20.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、将多条水路的切换集中到一个八通阀内，阀体积小，可以优化汽车管路布置，减少整体管路零件数量，使水路系统更简洁且节约成本；2、阀内芯体上八个通孔均为圆柱形孔，四个连接槽的槽宽和槽深可以与通孔的孔径相同，通孔与连接槽截面积相近且为圆形或矩形，流阻较小；3、芯体上通孔加工简单，且连接槽在两端面加工即可，无需在芯体内部进行设计，制造成本低；4、八通阀内部阀芯只有底面作为动密封面，相比于现有多通阀在阀芯圆周侧面作为动密封面的阀，本发明八通阀转动阻力小，且八通阀内设有弹簧，可以提高动密封面的密封效果，且弹簧弹力垂直于阀芯转动力，在提高阀芯密封效果的同时对转动扭矩影响很小；5、通孔和连接槽的利用率高，优化了阀内结构，保持阀体小体积的同时使通道口之间高效连通。
附图说明
21.图1是本发明实施例分解结构示意图；
22.图2是阀芯分解结构示意图；
23.图3是阀芯整体结构示意图；
24.图4是芯体俯视结构示意图；
25.图5是芯体仰视结构示意图；
26.图6是壳体仰视结构示意图；
27.图7是壳体立体结构示意图；
28.图8是内密封垫结构示意图；
29.图9是外密封垫结构示意图；
30.图10是外盖结构示意图；
31.图11是本发明实施例整体结构示意图；
32.图12是工位一的通路状态示意图；
33.图13是工位二的通路状态示意图；
34.图14是工位三的通路状态示意图；
35.图15是工位四的通路状态示意图；
36.图16是现有新能源车夏季一种工作状态下的水路结构示意图；
37.图17是现有新能源车冬季另一种工作状态下水路结构示意图；
38.图18是本发明八通阀在新能源车水路系统中连接结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
40.如图1、图10和图11所示，一种新能源汽车热管理系统用八通阀，包括壳体1、阀芯2和外盖3，八通阀整体呈圆柱体形，阀芯2为圆柱形，阀芯2设置在壳体1内的并能相对于壳体1转动，外盖3盖合在阀芯2上，在内部阀芯2安装完成后，外盖3可以通过焊接方式与壳体1连接，外盖3上设有连接柱用来与外部设备连接。
41.如图1、图6和图7所示，壳体1的下端上设有连通板19，连通板19上设有八个通道口，八个通道口均为圆形口，八个通道口包括依次设置的第一通道口11、第二通道口12、第三通道口13、第四通道口14、第五通道口15、第六通道口16、第七通道口17和第八通道口18，八个通道口在连通板19上环形阵列分布，八个通道口用于与外部水路连接，连通板19外侧上设有与外密封垫91对应的外密封垫槽，外密封垫91可拆卸连接在连通板19的外密封垫槽内用于与外部水路连接时保持密封；连通板19上四角设有连接孔用于与外部设备连接。
42.如图1、图2、图3、图4、图5、图8和图9所示，阀芯2包括从上到下设置的芯上盖21、芯体22和芯下盖23，芯上盖21、芯体22和芯下盖23通过焊接方式连接在一起，芯上盖21旋转时带动芯体22和芯下盖23一体旋转，芯上盖21包括驱动轴杆211和上盖板212，上盖板212封盖在芯体22的上端面，驱动轴杆211贯穿外盖3，驱动轴杆211用于与外部驱动装置连接，从而外部驱动装置可以驱动并控制阀芯2的旋转；芯体22上设有八个通孔，八个通孔从上到下贯穿芯体22，八个通孔均为圆柱形孔且孔径相同，八个通孔包括与第一通道口11对应的第一
通孔221、与第二通道口12对应的第二通孔222、与第三通道口13对应的第三通孔223、与第四通道口14对应的第四通孔224、与第五通道口15对应的第五通孔225、与第六通道口16对应的第六通孔226、与第七通道口17对应的第七通孔227以及与第八通道口18对应的第八通孔228，芯下盖23包括下盖板233和下轴杆232，下盖板233上设有八个下盖孔231，八个下盖孔231与八个通孔一一对应，从而外部水从八个通道口进入通过八个下盖孔231后到达八个通孔内，形成通路，连通板19上设有与下轴杆232对应的槽，安装时下轴杆232插入到连通板19的槽内，阀芯2与连通板19之间还设有内密封垫24，连通板19内侧上设有与内密封垫24对应的内密封垫槽，内密封垫24安装在内密封垫槽内，阀芯2旋转时，内密封垫24保持固定，阀芯2与内密封垫24之间是动密封。
43.如图4和图5所示，芯体22的上端面设有第二连接槽42和第四连接槽44，下端面设有第一连接槽41和第三连接槽43，第一通孔221通过第一连接槽41与第七通孔227连通，第二通孔222通过第二连接槽42与第八通孔228连通，第三通孔223通过第三连接槽43与第五通孔225连通，第四通孔224通过第四连接槽44与第六通孔226连通，四个连接槽均为弧线形槽，八个通孔的孔径均为r，四个连接槽的槽宽均为d，d＝r，四个连接槽的槽深与槽宽相等。
44.如图1所示，外盖3上设有静摩擦圈31，芯上盖21上设有动摩擦圈32，动摩擦圈32上有凹孔，芯上盖21上有与凹孔对应的凸台，动摩擦圈32直接装配在芯上盖21上，外盖3安装后静摩擦圈31与动摩擦圈32紧密贴合，阀芯2旋转时带动动摩擦圈32旋转，静摩擦圈31固定不动，两个摩擦圈作为耐磨件，预防其他零件转动时摩擦损耗后导致密封不良；驱动轴杆211与外盖3之间还设有密封圈92，外盖3安装后密封圈92可以密封外盖3与驱动轴杆211之间的缝隙；动摩擦圈212和芯上盖21之间设有弹簧5，弹簧5采用现有的波形弹簧，弹簧5提供一个沿阀芯2轴向向下的力，将阀芯2与内密封垫24紧密贴合，提高两者之间的密封效果。
45.如图12、图13、图14和图15所示，阀芯2具有四个工位，在工位一时，第一通道口11通过第一连接槽41与第七通道口17连通，第二通道口12通过第二连接槽42与第八通道口18连通，第三通道口13通过第三连接槽43与第五通道口15连通，第四通道口14通过第四连接槽44与第六通道口16连通；
46.在工位二时阀芯2相对工位一时旋转-45
°
，即通过旋转驱动轴杆211使阀芯2逆时针旋转45
°
，在工位二时，第一通道口11通过第二连接槽42与第三通道口13连通，第二通道口12通过第一连接槽41与第八通道口18连通，第四通道口14通过第三连接槽43与第六通道口16连通，第五通道口15通过第四连接槽44与第七通道口17连通；此时，虽然阀芯2相对于工位一逆时针旋转了45
°
，与阀芯2在工位一时相比，第一通道口11、第三通道口13、第五通道口15和第七通道口17的连通路径改变，但第二通道口12与第八通道口18依旧保持连通，连通方式由原来通过第二连接槽42连通变成通过第一连接槽41连通，第四通道口14与第六通道口16也依旧保持连通，连通方式由原来通过第四连接槽44连通变成通过第三连接槽43连通；这种旋转一定角度后利用现有的其他通孔和连接槽使原来的部分通道口依旧保持联通的方式，减少了通孔和连接槽的设计数量，优化了内部结构设计，使八个通孔和四个连接槽得到充分利用。
47.阀芯2在工位三时相对工位一时旋转-90
°
，即通过旋转驱动轴杆211使阀芯2逆时针旋转90
°
，在工位三时，第一通道口11通过第一连接槽41与第三通道口13连通，第二通道口12通过第二连接槽42与第四通道口14连通，第五通道口15通过第三连接槽43与第七通道
口17连通，第六通道口16通过第四连接槽44与第八通道口18连通；此时，虽然阀芯2相对于工位二逆时针旋转了45
°
，与阀芯2在工位二时相比，第二通道口12、第四通道口14、第六通道口16和第八通道口18的连通路径改变，但第一通道口11与第三通道口13依旧保持连通，连通方式由原来通过第二连接槽42连通变成通过第一连接槽41连通，第五通道口15与第七通道口17也依旧保持连通，连通方式由原来通过第四连接槽44连通变成通过第三连接槽43连通。
48.阀芯2在工位四时相对工位一时旋转-135
°
，即通过旋转驱动轴杆211使阀芯2逆时针旋转135
°
，在工位四时，第一通道口11通过第四连接槽44与第七通道口17连通，第二通道口12通过第一连接槽41与第四通道口14连通，第三通道口13通过第二连接槽42与第五通道口15连通，第六通道口16通过第三连接槽43与第八通道口18连通；此时，虽然阀芯2相对于工位三逆时针旋转了45
°
，与阀芯2在工位三时相比，第一通道口11、第三通道口13、第五通道口15和第七通道口17的连通路径改变，但第二通道口12与第四通道口14依旧保持连通，连通方式由原来通过第二连接槽42连通变成通过第一连接槽41连通，第六通道口16与第八通道口18也依旧保持连通，连通方式由原来通过第四连接槽44连通变成通过第三连接槽43连通。
49.如图18所示，将八通阀安装在水路系统中时，工位一时，电池回路连通chiller回路的，对电池降温，空调回路连通电机回路，电机通过散热器散热，可以适用于夏季降温。
50.工位二时，电池回路，电机回路，chiller回路，空调回路串联，给电机降温，可以适用于春秋季降温。
51.工位三时，电池回路连通空调回路，chliier回路连通电机回路，吸热制热给车内加热，可以适用于冬季采暖。
52.工位四时，电池回路，电机回路，chiller回路，空调回路串联，不散热，可以适用于电机加热电池。
53.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。