一種主動式增壓蒸汽壓力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蒸汽壓力系統(tǒng)，包括高壓進氣管(8)、可調壓空氣單向減壓閥(7)、低壓進氣管(6)、膨脹水箱(5)、高壓蒸汽管(4)、可調壓蒸汽單向閥(3)、低壓蒸汽管(2)，其特征在于：高壓進氣管(8)一端與壓后進氣管(9)連接，另一端與可調壓空氣單向減壓閥(7)連接；低壓進氣管(6)一端與可調壓空氣單向減壓閥(7)連接，另一端連接在膨脹水箱(5)頂部；高壓蒸汽管(4)一端與膨脹水箱(5)頂部連接，另一端與可調壓蒸汽單向閥(3)連接；低壓蒸汽管(2)可調壓蒸汽單向閥(3)連接。本發(fā)明的主動式增壓蒸汽壓力系統(tǒng)可以維持膨脹水箱(5)壓力始終大于冷卻水飽和壓力，防止發(fā)動機水泵入口出現(xiàn)過濕飽和蒸汽狀態(tài)，引起水泵汽蝕和流量下降。
【專利說明】一種主動式增壓蒸汽壓力系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機【技術領域】，具體涉及一種應用于發(fā)動機冷卻系統(tǒng)上的蒸汽壓力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]蒸汽壓力系統(tǒng)用來維持發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中膨脹水箱內一定的氣壓，當車輛在高原環(huán)境或在高溫冷卻狀態(tài)下運行時，確保冷卻水溫度低于系統(tǒng)壓力對應的飽和溫度，防止水沸騰，導致發(fā)動機過熱；確保水泵進口處壓力高于該處的飽和壓力，減少水泵進口氣蝕，導致冷卻液流量降低。
[0003]當前，提高發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的方式是在膨脹水箱上加裝一個空氣蒸汽閥?？諝庹羝y是由空氣閥和蒸汽閥兩個部件組合而成，空氣閥是外界大氣進入膨脹水箱的單向閥；蒸汽閥是膨脹水箱內的蒸汽流向外界的單向閥。其工作原理是:先調節(jié)好空氣閥和蒸汽閥的開啟壓力，空氣閥設計開啟壓力一般為10?18kpa，當外界大氣壓力與膨脹水箱內壓力之差小于空氣閥開啟壓力時，空氣閥開啟，大氣進入膨脹水箱，蒸汽閥設計開啟壓力一般為100?180kpa，當膨脹水箱內壓力與外界大氣壓力之差大于100?180kpa后，蒸汽閥開啟，蒸汽溢出。從而始終維持膨脹水箱內壓力在空氣閥開啟壓力與蒸汽閥開啟壓力之間。
[0004]空氣蒸汽閥的缺點是:1)當膨脹水箱壓力大于蒸汽閥開啟壓力后，在蒸汽閥開啟及關閉后，如果發(fā)動機在更低負荷工況下運行時，將出現(xiàn)水泵入口汽蝕和水流量的降低。這是因為在高原環(huán)境或高溫冷卻工況下，需要預熱蒸汽閥開啟壓力，從而保證最高冷卻溫度下的系統(tǒng)壓力大于飽和壓力。在蒸汽閥沒有開啟之前，膨脹水箱內的氣體主要為預先進入水箱內的大氣、升溫過程中從水中溢出的氣體和少量升溫過程水箱液體表面揮發(fā)的水蒸汽，隨著冷卻水溫度的升高，壓力受溫度的變化影響很大，蒸汽閥必須開啟來降低系統(tǒng)壓力，當蒸汽閥開啟到膨脹水箱壓力低于蒸汽閥開啟壓力后，蒸汽閥關閉，在蒸汽閥從開啟到關閉這一過程中，預先進入水箱內的大氣和升溫過程中從水中溢出的氣體大量溢出，系統(tǒng)降壓過程導致大量揮發(fā)的水蒸汽蒸發(fā)并充滿整個空間。當發(fā)動機在更低熱負荷工況點運行時，隨著冷卻水溫度降低，大量水蒸氣的將重新冷凝為水，膨脹水箱內的壓力急劇降低，分壓力構成為飽和水蒸氣壓力和少量的氣體壓力，系統(tǒng)將在一個更低溫度點達到平衡，膨脹水箱壓力將略高于系統(tǒng)飽和壓力，此時在水泵入口將出現(xiàn)過濕飽和蒸汽狀態(tài)，從而導致水泵前汽蝕和水流量的降低；2)軍用履帶車輛基本行駛于多沙塵的起伏土路，車輛行駛過程中空氣的含塵量較高，空氣蒸汽閥工作時，隨著蒸汽閥和空氣閥的開啟和關閉，將空氣中的塵土隨濕蒸汽帶入閥體內，造成密封墊失效和彈簧的卡滯，致使空氣蒸汽閥工作失效。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明解決的技術問題是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)采用空氣蒸汽閥在高原和高溫冷卻工況下出現(xiàn)水泵進口汽蝕和流量降低。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種蒸汽壓力系統(tǒng)，包括高壓進氣管8、可調壓空氣單向減壓閥7、低壓進氣管6、膨脹水箱5、高壓蒸汽管4、可調壓蒸汽單向閥3、低壓蒸汽管2，其特征在于:高壓進氣管8 一端與壓后進氣管9連接，另一端與可調壓空氣單向減壓閥7連接；低壓進氣管6 —端與可調壓空氣單向減壓閥7連接，另一端連接在膨脹水箱5頂部；高壓蒸汽管4 一端與膨脹水箱5頂部連接，另一端與可調壓蒸汽單向閥3連接；低壓蒸汽管2可調壓蒸汽單向閥3連接。
[0007]為解決空氣中的塵土易帶入閥體內，造成密封墊失效和彈簧的卡滯，致使空氣蒸汽閥工作失效的技術問題，優(yōu)選在低壓蒸汽管2前設置微型空氣濾I。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
[0009]I)可以維持膨脹水箱5壓力始終大于冷卻水的飽和壓力，克服空氣蒸汽閥在發(fā)動機高溫冷卻和高原環(huán)境下，膨脹水箱5壓力大于蒸汽閥開啟后，蒸汽閥開啟后的關閉狀態(tài)下，發(fā)動機在低負荷工況下冷卻水溫度降低帶來膨脹水箱5蒸汽壓力降低，在水泵入口將出現(xiàn)過濕飽和蒸汽狀態(tài)，引起水泵汽蝕和流量下降。
[0010]2)由于通過可調壓空氣單向減壓閥7的氣體為過濾后干凈氣體，通過可調壓蒸汽單向閥3的蒸汽為只出不進，且低壓蒸汽管2出口連接了微型空氣濾I?？朔丝諝庹羝y由于空氣道和蒸汽道相通，且頻繁開啟，塵土掉入閥體，造成密封墊失效和彈簧的卡滯，致使工作失效的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1為主動式增壓蒸汽壓力系統(tǒng)示意圖
[0012]I微型空氣濾2低壓蒸汽管3可調壓蒸汽單向閥4高壓蒸汽管5膨脹水箱6低壓進氣管7可調壓空氣單向減壓閥8高壓進氣管9壓后進氣管
【具體實施方式】
[0013]結合附圖1對主動式增壓蒸汽壓力系統(tǒng)各部分的作用進行進一步說明:
[0014]微型空氣濾I用于防止塵土通過低壓蒸汽管2進入可調壓蒸汽單向閥3，造成其密封墊失效和彈簧的卡滯。
[0015]低壓蒸汽管2通過連接螺母或卡箍一端與微型空氣濾I連接，另一端與可調壓蒸汽單向閥3的出口連接。
[0016]可調壓蒸汽單向閥3的進口通過高壓蒸汽管4與膨脹水箱5的頂部相通。可調壓蒸汽單向閥3用于當膨脹水箱5壓力大于可調壓蒸汽單向閥3的開啟壓力時，將膨脹水箱5內的水蒸汽排出，從而維持膨脹水箱5內壓力至設計要求，同時防止當膨脹水箱5內的壓力小于外界大氣壓力時，外界空氣進入膨脹水箱5。
[0017]可調壓蒸汽單向閥3的開啟壓力大于冷卻系統(tǒng)要求的最大冷卻水溫度的飽和壓力和可調壓空氣單向減壓閥減壓后的最大壓力，同時小于冷卻系統(tǒng)管路的安全壓力?？烧{壓蒸汽單向閥3作用為將高于閥體開啟壓力的膨脹水箱內蒸汽排出，保證冷卻系統(tǒng)管路及設備壓力在安全范圍內，防止壓氣機壓后氣體通過可調壓空氣單向減壓閥和可調壓蒸汽單向閥與外界竄氣。
[0018]低壓進氣管6通過連接螺母或卡箍一端與膨脹水箱5的頂部連接，另一端與可調壓空氣單向減壓閥?的出口相連。[0019]可調壓空氣單向減壓閥7的進口通過高壓進氣管8與壓后進氣管9，即增壓器出口的連接管相通。
[0020]可調壓空氣單向減壓閥7用于將增壓器壓后的氣體通過降低一定的壓力后引入膨脹水箱5，從而實現(xiàn)在任何條件下，膨脹水箱5內的壓力始終高于冷卻水的飽和壓力，同時避免當膨脹水箱5內的壓力大于壓后進氣管9內壓力時，膨脹水箱5內的蒸汽倒流進入壓后進氣管9。
[0021]可調壓空氣單向減壓閥7作用為將壓氣機增壓后的壓力適當降低后引入膨脹水箱，同時避免膨脹水箱內的蒸汽流入進氣道，連接方向為氣體由高壓進氣管流向低壓進氣管，壓降壓力調節(jié)應保證水泵前壓力大于對應飽和壓力，具體需要根據(jù)壓氣機出口壓力和最高冷卻溫度而定。
[0022]可調壓空氣單向減壓閥7的減壓壓力的設計原則為保證膨脹水箱5內壓力大于最高冷卻溫度的飽和壓力，小于最大壓氣機出口壓力，在冷卻系統(tǒng)壓力許可范圍內，盡量保證膨脹水箱5內壓力最大。
[0023]優(yōu)選在高壓進氣管8與壓后進氣管9連接處、低壓進氣管6可調壓空氣單向減壓閥7連接處、高壓蒸汽管4與膨脹水箱5頂部連接處、低壓蒸汽管2與可調壓蒸汽單向閥3連接處通過連接螺母或卡箍進行連接。
【權利要求】
1.一種蒸汽壓力系統(tǒng)，包括高壓進氣管(8)、可調壓空氣單向減壓閥(7)、低壓進氣管(6)、膨脹水箱(5)、高壓蒸汽管(4)、可調壓蒸汽單向閥(3)、低壓蒸汽管(2)，其特征在于:高壓進氣管(8) —端與壓后進氣管(9)連接，另一端與可調壓空氣單向減壓閥(7)連接；低壓進氣管(6) —端與可調壓空氣單向減壓閥(7)連接，另一端連接在膨脹水箱(5)頂部；高壓蒸汽管(4) 一端與膨脹水箱(5)頂部連接，另一端與可調壓蒸汽單向閥(3)連接；低壓蒸汽管(2)可調壓蒸汽單向閥(3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽壓力系統(tǒng)，其特征在于:在低壓蒸汽管(2)前設置微型空氣濾(I)。
3.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽壓力系統(tǒng)，其特征在于:在高壓進氣管(8)與壓后進氣管(9)連接處、低壓進氣管(6)可調壓空氣單向減壓閥(7)連接處、高壓蒸汽管⑷與膨脹水箱(5)頂部連接處、低壓蒸汽管(2)與可調壓蒸汽單向閥(3)連接處通過連接螺母或卡箍進行連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽壓力系統(tǒng)，其特征在于:可調壓蒸汽單向閥(3)的開啟壓力大于冷卻系統(tǒng)要求的最大冷卻水溫度的飽和壓力和可調壓空氣單向減壓閥(7)減壓后的最大壓力，同時小于冷卻系統(tǒng)管路的安全壓力。
5.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽壓力系統(tǒng)，其特征在于:可調壓空氣單向減壓閥(7)的減壓壓力的設計原則為保證膨脹水箱(5)內壓力大于最高冷卻溫度的飽和壓力，小于最大壓氣機出口壓力。
【文檔編號】F01P7/14GK103867282SQ201410095248
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】曹志義, 成立強, 任宇澤, 尹玉婷, 王龍飛, 鮑通, 張生平, 黃云龍 申請人:中國北方發(fā)動機研究所(天津)