CN101907197B - 膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置。它包括下固定板、上固定板、动板、导柱、活塞、限位螺栓、气弹簧、百分表、百分表表座、顶针等。活塞在气压或液压的作用下往上运动，带动动板往上运动，将膨胀阀置于顶针和百分表表座之间进行顶压，气压弹簧使得顶压过程中速度缓慢以利于百分表示数的读取，观察百分表的读数，达到设定值时改变活塞运动方向使其向下运动，即可完成对膨胀阀阀口最大开度的调节与设定。本发明操作简单、使用方便，百分表的使用使得阀口开度的设定变得十分精确，采用气压或液压作为动力源，降低工人劳动强度的同时大大提高了膨胀阀的生产效率。本发明适用于一系列膨胀阀的生产组装及阀口开度最大值的出厂设定。

Description

膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法。特别适用于需要对阀口最大开度进行精确设定的膨胀阀。

背景技术

在汽车的空调系统中，形成制冷循环。与外气进行热交换的动作流体被压缩机压缩成高温高压气态制冷剂，向冷凝器流动，在冷凝器中冷凝成液态，流向膨胀阀，通过膨胀阀的断面收缩作用变为低温、低压的制冷剂，然后流入蒸发器中，吸收周围空气中的热量并蒸发成气态，然后流入压缩机中。反复进行这种循环。被供应有低温制冷剂的蒸发器与车厢中的空气进行热交换，从而实现持续地冷却车厢内部的作用。膨胀阀检测蒸发器出口处的制冷剂的温度，由此来调节膨胀阀开度的大小，从而控制供应给蒸发器的制冷剂的流量，使之适应制冷负荷的变化。如果流入蒸发器的制冷剂量过多，则在蒸发器出口部分一部分以液态存在，其流入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏。因此往往需要对膨胀阀的阀口最大开度进行限制和设定。

图1是一种现有的膨胀阀的结构示意图。图示的膨胀阀具有将黄铜等作为材料的阀本体10和感温用隔膜装置30。阀本体10设有：流体入口12，阀口(阀座)13，该阀口与由球15和其支承构件16构成的阀芯接触分离；弹簧室17，其配置有闭阀弹簧25；以及流体出口18，同时该阀本体10的上部设有带有台阶的凹部24，呈上面开口的截面圆形，在该凹部24中，可自由滑动地嵌插有圆盘状的可动挡块27以抵接后述的隔膜33，可限制阀芯的最大升程。

在阀本体的弹簧室17与出口18之间设有内部螺纹，该内部螺纹与有六角孔26a的螺母26旋合，该螺母用于闭阀弹簧25的设定载荷调节。支承构件16具有：阀棒16a，在其上端部形成有接受球15的球面接受座；支承本体16b，阀棒16a压入固定在本体16b中，在外力较大时，可使阀棒16a与支承本体16b发生轴向移动。支承本体16b具有凸缘部16c，在16c与调节螺母26之间压缩有闭阀弹簧25。

另一方面，所述感温隔膜装置30具备配置覆盖凹部24的隔膜33、以及具有半球状凸部的盖构件32。盖构件32的外周端边缘部通过设在阀本体10上端部的铆接部34来铆接固定，在盖构件32的上表面部形成有软钎料层36。通过加热阀本体10和盖构件32使软钎料熔化，由此形成钎料层36(软钎料层36的上表面成为水平的平坦面)。软钎料层36能阻止外部大气与阀本体10及隔膜装置30内部的联系。在盖构件32与隔膜33之间形成有密闭空间即感温室(隔膜室)35，该感温室内插有毛细管37的一端部。毛细管37的未被图示的另一端与感温包连接，通过感温包感知蒸发器出口出的制冷剂的温度。在感温室35中，预先封入有规定的气体(如氟利昂)，通过随封入气体的温度变化而变化的压力，使隔膜33上下振摆，将隔膜33的动作通过可动挡块27及3根传动杆20传递给阀芯。在隔膜33与支承构件16之间，配置有3根传动杆20、20、20。详细地说，在阀本体10的凹部24与弹簧室17之间，在同一圆周上以等角度间隔地形成有导向通孔21，分别滑动自如地插入3根传动杆20、20、20。3根传动杆的上端部突出在凹部24内，其上断面与可动挡块27抵接，其3根传动杆的下端面与支承构件16的凸缘部16c上表面抵接。

因此，若感温室35的压力升高，阀芯则克服闭阀弹簧25的阻力，隔膜33向下振摆，将可动挡块27及3根动作棒下压，阀芯随之被下压，进行开阀。阀芯的最大开度通过可动挡块27与凹部24的台阶表面部24a抵接得到限制。若降低(降低温度)感温室35的压力，则闭阀弹簧25施力使动作棒及可动挡块27上升，减小阀芯的开度。

阀芯的最大开度由阀棒16a与支承本体16b的紧固位置决定。在对膨胀阀进行隔膜及感温室的装配之前(如图2所示)，需要对膨胀阀芯的最大开度进行设定(即调节阀棒16a与支承本体16b的相对位置)。

现有的方法是利用手工进行调节和设定，其生产效率低下，且其精度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法。能解决人工纯手动调节和设定而导致的精度不高、生产效率低下等问题。

膨胀阀的阀口开度调节与设定装置包括下固定板、活塞、导柱、防松螺母、长螺栓、紧固螺母、法兰、动板、第一内六角螺钉、导向法兰、上固定板、螺母、顶块、气弹簧、护套、割槽、气弹簧紧固螺钉、第二内六角螺钉、顶针座、顶针、顶针紧固螺钉、百分表、百分表表座和表座螺钉；下固定板与操作台焊接固定，两导柱与下固定板固定，两导柱上端用螺母与上固定板固定，长螺栓通过螺纹与下固定板旋在一起并从下固定板下端穿出，并用螺母锁紧防松，活塞穿过下固定板中心的通孔并通过螺纹与法兰连接，并用紧固螺母锁紧防松，法兰通过内六角螺钉与动板连接，导向法兰通过内六角螺钉与动板相连接，顶针座通过内六角螺钉与动板连接，动板上焊接固定有四个顶块，顶针装在顶针座上端的孔中，顶针座侧面有螺纹孔，顶针紧固螺钉与顶针座侧面螺纹孔配合并将顶针固定在顶针座上，上固定板上有四个圆孔和四个切割槽，气弹簧安装在上固定板圆孔中，并用紧固螺钉与上固定板固定，在气弹簧和顶块的外面套有护套，百分表座中间有通孔，百分表的固定杆通过过盈配合装在表座的通孔中，百分表的测头从表座下方伸出，表座通过表座螺钉与上固定板连接固定。

所述的活塞为气压缸的活塞或液压缸的活塞。所述的表座下端设有内凹的圆盘。所述的顶针为空心管状结构。

膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的使用方法包括以下步骤：

1)用手扶住膨胀阀的阀体向上并使阀体圆环状内凹部顶住百分表表座的下端面；

2)操纵气缸电磁换向阀的开关，对气缸的下腔供气，活塞快速向上运动，动板及顶针也快速向上运动；

3)顶针继续快速向上运动，顶针从膨胀阀中的内六角孔中穿过。气弹簧的活塞与顶块的接触先于顶针和膨胀阀中的支承本体的下端面的接触，气弹簧的阻力使顶针向上运动的速度变得十分缓慢；

4)顶针继续慢速向上运动，顶针上端面与支撑本体的下端面相接触，继续运动，并由百分表指示位移；

5)当百分表的示数达到膨胀阀最大开度设定值时，操纵气缸电磁换向阀开关，停止对气缸下腔供气并放掉气缸下腔气体，活塞及动板等在重力作用下向下运动，顶针也跟着向下运动，动板向下运动与长螺栓抵接，停止向下运动。

使用本发明，对膨胀阀最大开度的检测和设定可通过百分表的示数精确的设定，而百分表指针的缓慢摆动可由气弹簧的阻力来实现。对于采用与图2类似结构的膨胀阀均可用本发明设定其阀口的最大开度值。该装置除气弹簧和百分表需要购买外，其余零件皆可自己生产，成本低廉。采用气动或液压作为动力源，对气缸(或液压缸)中流体的流向进行控制即可实现动板的运动方向的控制，这些只需要通过操纵对一个电磁换向阀开关即可实现，操作方便，膨胀阀的生产效率较高。

附图说明

图1为一种典型的汽车膨胀阀的结构示意图；

图2为即将进行阀口开度设定的膨胀阀的装配示意图；

图3为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的立体示意图；

图4为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置中的百分表与表座的立体示意图；

图5为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置中的顶针顶部立体示意图；

图中，下固定板41、活塞42、导柱43、防松螺母44、长螺栓45、紧固螺母46、法兰47、动板48、内六角螺钉49、导向法兰50、上固定板51、螺母52、顶块53、气弹簧54、护套55、切割槽56、气弹簧紧固螺钉57、内六角螺钉58、顶针座59、顶针60、顶针紧固螺钉61、百分表62、百分表测头62a、百分表表座63、百分表表座下断面63a、表座螺钉64。

具体实施方式

如图所示，膨胀阀的阀口开度调节与设定装置包括下固定板41、活塞42、导柱43、防松螺母44、长螺栓45、紧固螺母46、法兰47、动板48、第一内六角螺钉49、导向法兰50、上固定板51、螺母52、顶块53、气弹簧54、护套55、割槽56、气弹簧紧固螺钉57、第二内六角螺钉58、顶针座59、顶针60、顶针紧固螺钉61、百分表62、百分表表座63和表座螺钉64；

下固定板41与操作台焊接固定，两导柱43与下固定板41固定，两导柱43上端用螺母52与上固定板51固定，长螺栓45通过螺纹与下固定板41旋在一起并从下固定板41下端穿出，并用螺母44锁紧防松，活塞42穿过下固定板41中心的通孔并通过螺纹与法兰47连接，并用紧固螺母46锁紧防松，法兰47通过内六角螺钉与动板48连接，导向法兰50通过内六角螺钉49与动板48相连接，动板48可在导向法兰47和导柱43的配合导向下上下运动。顶针座59通过内六角螺钉58与动板48连接，动板48上焊接固定有四个顶块53，顶针60装在顶针座59上端的孔中，顶针座59侧面有螺纹孔，顶针紧固螺钉61与顶针座侧面螺纹孔配合并将顶针固定在顶针座59上，上固定板51上有四个圆孔和四个切割槽56，气弹簧54安装在上固定板51圆孔中，并用紧固螺钉57与上固定板51固定，在气弹簧54和顶块53的外面套有护套55，在本发明工作时防止操作人员的身体或衣物夹在气弹簧54和顶块53中间，起到安全防护作用。百分表座63中间有通孔，百分表62的固定杆通过过盈配合装在表座的通孔中，百分表62的测头从表座63下方伸出，表座63通过表座螺钉64与上固定板51连接固定。

所述的活塞42为气压缸的活塞或液压缸的活塞。所述的表座63下端设有内凹的圆盘。所述的顶针60为空心管状结构。表座63与顶针60配合对膨胀阀进行顶压。

使用前需要对本发明中的百分表位置进行初始设定：如图2所示，取下可动挡块27，取出3根传动杆，再将可动挡块27装回阀体凹部24中。用手扶住阀体并使阀体上端的圆环部38顶住百分表表座座下端面63a(如图4所示)，此时阀体中的可动挡块27在重力作用下其下端面抵接在阀体凹部的台阶24a处，可动挡块27上端面中心顶住百分表的测头62a(图4所示)，调整百分表相对于表座的上下位置，使得百分表的读数为零，此即完成了百分表初始位置的设定。这一步对同一种膨胀阀只需要在首次使用时设定即可。

膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的使用方法包括以下步骤：

1)用手扶住膨胀阀的阀体向上并使阀体圆环状内凹部38顶住百分表表座63的下端面63a。此时，由于膨胀阀阀体及各零件存在制造误差，因此百分表读数可能为零也可能不为零，但这并不影响后面的操作和结果。

2)操纵气缸电磁换向阀的开关，对气缸的下腔供气，活塞42快速向上运动，动板48及顶针60也快速向上运动；

3)顶针60继续快速向上运动，顶针60内部的空心结构(图5所示)可容纳膨胀阀的阀棒16a。顶针从膨胀阀中的内六角孔26a中穿过。气弹簧54的活塞54a与顶块53的接触先于顶针60和膨胀阀中的支承本体16b的下端面的接触，由于四个气弹簧的阻力作用，使得顶块53向上运动速度大大减小，使顶针60向上运动的速度变得十分缓慢；

4)顶针60继续慢速向上运动，顶针上端面与支撑本体16b的下端面相接触。此时，由于百分表座63固定于上定板，阀体10与表座下端面63a抵接不能运动，球15及阀棒16a抵在阀体上也不能向上运动。虽然支承本体16b紧固在阀棒16a外面，但外力较大时仍可以使他们之间发生相对位移。顶针60顶住支承本体16b继续向上运动，支承本体16b相对于阀棒16a向上运动。通过3根传动杆20使可动挡块27向上运动，可动挡块27上端面顶住百分表测头62a向上运动，百分表指针偏转。继续运动，由百分表指示位移；

5)当百分表62的示数达到膨胀阀最大开度设定值时，操纵气缸电磁换向阀开关，停止对气缸下腔供气并放掉气缸下腔气体，活塞42及动板48等在重力作用下向下运动，顶针60也跟着向下运动，此时即完成了对膨胀阀阀口最大开度值的设定。动板48向下运动与长螺栓45抵接，停止向下运动。

当完成膨胀阀的生产组装后，如果可动挡块27在隔膜33的作用下向下运动并抵在阀体凹部台阶24a处时，此时阀口开度最大，且其值为我们所设定的值。

在本发明中，动力源也可采用液压方式，且阻力弹簧可采用其它形式的弹簧。其它部分的结构也可作不同形式的修改和变换，因此任何适当的修改及其相等物都应认为在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置，其特征在于包括下固定板(41)、活塞(42)、导柱(43)、防松螺母(44)、长螺栓(45)、紧固螺母(46)、法兰(47)、动板(48)、第一内六角螺钉(49)、导向法兰(50)、上固定板(51)、螺母(52)、顶块(53)、气弹簧(54)、护套(55)、切割槽(56)、气弹簧紧固螺钉(57)、第二内六角螺钉(58)、顶针座(59)、顶针(60)、顶针紧固螺钉(61)、百分表(62)、百分表表座(63)和表座螺钉(64)；下固定板(41)与操作台焊接固定，两导柱(43)与下固定板(41)固定，两导柱(43)上端用螺母(52)与上固定板(51)固定，长螺栓(45)通过螺纹与下固定板(41)旋在一起并从下固定板(41)下端穿出，并用防松螺母(44)锁紧防松，活塞(42)穿过下固定板(41)中心的通孔并通过螺纹与法兰(47)连接，并用紧固螺母(46)锁紧防松，法兰(47)通过第二内六角螺钉(58)与动板(48)连接，导向法兰(50)通过第一内六角螺钉(49)与动板(48)相连接，顶针座(59)通过第二内六角螺钉(58)与动板(48)连接，动板(48)上焊接固定有四个顶块(53)，顶针(60)装在顶针座(59)上端的孔中，顶针座(59)侧面有螺纹孔，顶针紧固螺钉(61)与顶针座侧面螺纹孔配合并将顶针(60)固定在顶针座(59)上，上固定板(51)上有四个圆孔和四个切割槽(56)，气弹簧(54)安装在上固定板(51)圆孔中，并用气弹簧紧固螺钉(57)与上固定板(51)固定，在气弹簧(54)和顶块(53)的外面套有护套(55)，百分表表座(63)中间有通孔，百分表(62)的固定杆通过过盈配合装在百分表表座(63)的通孔中，百分表(62)的测头从百分表表座(63)下方伸出，百分表表座(63)通过表座螺钉(64)与上固定板(51)连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置，其特征在于所述的活塞(42)为气压缸的活塞或液压缸的活塞。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置，其特征在于所述的百分表表座(63)下端设有内凹的圆盘。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置，其特征在于所述的顶针(60)为空心管状结构。

5.一种如权利要求1所述膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

1)用手扶住膨胀阀的阀体向上并使阀体圆环状内凹部(38)顶住百分表表座(63)的下端面；

2)操纵气缸电磁换向阀的开关，对气缸的下腔供气，活塞(42)快速向上运动，动板(48)及顶针(60)也快速向上运动；

3)顶针(60)继续快速向上运动，顶针从膨胀阀中的内六角孔(26a)中穿过，气弹簧(54)的活塞(54a)与顶块(53)的接触先于顶针(60)和膨胀阀中的支撑本体(16b)的下端面的接触，气弹簧的阻力使顶针(60)向上运动的速度变得十分缓慢；

4)顶针(60)继续慢速向上运动，顶针上端面与支撑本体(16b)的下端面相接触，继续运动，并由百分表指示位移；

5)当百分表(62)的示数达到膨胀阀最大开度设定值时，操纵气缸电磁换向阀开关，停止对气缸下腔供气并放掉气缸下腔气体，活塞(42)及动板(48)在重力作用下向下运动，顶针也跟着向下运动，动板(48)向下运动与长螺栓(45)抵接，停止向下运动。

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