CN101994851B - 活塞部件和四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种活塞部件和四通换向阀。所述活塞部件包括有依次装配的活塞压片、活塞弹簧、活塞碗、锥塞以及活塞垫片，所述活塞垫片设置有凹槽，所述锥塞大体位于所述凹槽内；所述锥塞与所述凹槽通过弹簧抵接；所述凹槽底部设置有开口。本发明实施例通过采用一体化结构同时实现了活塞座和活塞垫片的功能，不仅减少了活塞部件的零件数量，还解决了活塞座和活塞垫片装配不一致的问题；本发明实施例改进后的结构增加了活塞部件的强度及可靠性；而且本发明实施例结构还降低了成本；减少了稀有金属铜的使用。

Description

活塞部件和四通换向阀

技术领域

本发明实施例涉及控制部件，尤其涉及一种活塞部件和四通换向阀。

背景技术

四通换向阀应用于空调、压缩机、冷冻机、热水器等装置中，用以控制气体或者液体流向，以使系统遵循正常工作原理进行工作。因此，四通换向阀在实际系统使用环境中需要承受较大的压力。

活塞部件是四通换向阀中的一个重要部件。图1为现有的活塞部件的俯视图；图2为图1中A-A方向的剖视图；如图1和图2所示，现有的活塞部件由下向上依次包括有活塞压片107、活塞弹簧106、活塞碗105和第一活塞垫片104。活塞碗105和第一活塞垫片104为中空结构，分别套设在锥塞103的周围；所述第一活塞垫片104上面设有一黄铜制的活塞座101，活塞座101从上包围锥塞103周围套设的用于支撑锥塞103的弹簧102的上表面。采用螺钉108将活塞座101、第一活塞垫片104、活塞碗105、活塞弹簧106和活塞压片107组装成活塞部件。在实际使用中，当系统异常工作时，系统产生异常压力，压力升高后，螺钉108对整个活塞部件的把持力不够，使得受压后第一活塞垫片104周边附近会向低压侧弯曲变形，这样活塞座101对第一活塞垫片104也起不到支撑作用，致使受压后的第一活塞垫片104产生较大的变形量，导致活塞碗105与四通换向阀的阀体无法密封，从而产生泄漏，导致四通换向阀无法正常工作，从而导致系统无法正常工作。因此，如何提高现有技术的活塞部件的强度，是本领域技术人员所要解决的问题。另外，现有技术中的活塞座101和第一活塞垫片104为分体式结构，使用中还经常存在装配不一致的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种活塞部件和四通换向阀，用以解决现有技术中活塞部件的强度不够以及活塞座和活塞垫片装配不一致的问题，能够提高活塞部件以及具有此活塞部件的四通换向阀的强度，同时实现活塞部件的装配更加简单。

本发明实施例提供一种活塞部件，包括有依次装配的活塞压片、活塞弹簧、活塞碗、锥塞以及活塞垫片，其特征在于，所述活塞垫片设置有凹槽，所述锥塞大体位于所述凹槽内；所述锥塞与所述凹槽通过弹簧抵接；所述凹槽底部设置有开口。

本发明实施例还提供一种四通换向阀，包括有如上所述的活塞部件。

本发明实施例提供的活塞部件和四通换向阀，通过将现有技术中的活塞垫片与活塞座的分体式结构改进为一体化结构，增加了活塞部件的强度，提高了活塞部件的可靠性；而且改进后的一体化结构同时实现了活塞垫片与活塞座的功能，使得两者之间不再存在装配不一致的问题。改进后的一体化结构采用碳钢材料，取消了黄铜制的活塞座，不仅降低了成本；同时减少了稀有金属铜的使用。而且本发明实施例的改进结构，减少了活塞部件的零件数量，使活塞部件的装配更加简单。

附图说明

图1为现有的活塞部件的俯视图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本发明实施例一的活塞部件俯视图；

图4为图3中A-A方向剖视图；

图5为本发明实施例一的活塞垫片的俯视图；

图6为图5中B-B方向的剖视图；

图7为本发明实施例二的活塞部件的结构示意图；

图8为本发明实施例二的活塞垫片的俯视图；

图9为图8中B-B方向的剖视图；

图10为本发明实施例三的四通换向阀的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种活塞部件，该活塞部件取消了现有技术中活塞部件中活塞垫片上方的活塞座，将活塞垫片结构做了进一步改进。改进后活塞垫片将现有技术中活塞垫片的功能和活塞座的功能合为一体；在厚度上得到一定的增加。改进后的活塞部件中的活塞垫片具有凹槽结构，且所述凹槽底部设有开口。将锥塞分为三部分：所述锥塞的、被周围套设的弹簧包围的部分称之为锥塞杆；所述锥塞的、锥塞杆以上的部分(即锥塞的、弹簧的上表面以上的部分)称之为锥塞头部；和所述锥塞的、锥塞杆以下的部分(即锥塞的、弹簧的下表面以下的部分)称之为锥塞底部。所述锥塞头部正好伸出于所述凹槽底部的开口，所述锥塞杆和所述锥塞底部位于所述凹槽内，使得活塞垫片套设在活塞碗的上表面。且所述凹槽的底部开口小于所述凹槽的内径，所述锥塞和所述凹槽通过锥塞周围套设的所述弹簧互相抵接；即所述弹簧的一端抵接在所述锥塞底部，所述弹簧的另一端抵接在所述凹槽底部。

下面结合附图及具体实施方式详细介绍本发明的技术方案。

图3为本发明实施例一的活塞部件俯视图；图4为图3中A-A方向剖视图；如图3和图4所示，本实施例提供的活塞部件用以解决现有技术中活塞部件的强度不够以及活塞垫片与活塞座装配不一致的问题。

本实施例提供的如图3和图4所示的活塞部件，在图1和图2所示的现有技术的活塞部件基础上取消了活塞座101，并改进了第一活塞垫片104的结构。具体地，本实施例的活塞部件包括：在活塞压片107的上方设置的活塞弹簧106，在活塞弹簧106上部的中心位置处设置有锥塞103，并在锥塞103周围套设有用于支撑锥塞103的弹簧102，弹簧102包围的锥塞103的部分为锥塞杆302，锥塞103的锥塞杆302以下的部分为锥塞底部301，锥塞103的锥塞杆302以上的部分为锥塞头部303；在活塞弹簧106的上方、锥塞底部301周围套设一活塞碗105，即活塞碗105为中空结构，活塞碗105的中空结构正好包围锥塞103的锥塞底部301；本实施例的活塞部件，在活塞碗105的上方，锥塞底部301的周围还包括有设置有凹槽401的活塞垫片201，锥塞103大体位于凹槽401内，具体地就是锥塞杆302和锥塞底部301位于凹槽401内。该凹槽401底部设有开口，正好使得锥塞头部303伸出于凹槽401底部的开口；锥塞103和凹槽401通过套设在锥塞103周围的弹簧102抵接。

这里需要说明的是凹槽401的底部的开口小于凹槽401的内径，使得锥塞103和凹槽401通过弹簧102可以紧密地相互抵接，具体地就是弹簧102的一端抵接在锥塞底部301，另一端抵接在凹槽401底部。

图5为本发明实施例一的活塞垫片的俯视图；如图5所示，在活塞垫片201上设有平衡孔109和第一组螺钉孔110和第二组螺钉孔111，实际上在活塞垫片201、活塞碗105、活塞弹簧106和活塞压片107上均设有平衡孔109、以及用于对活塞压片107、活塞弹簧106、活塞碗105和活塞垫片201进行定位的第一组螺钉孔110和用于插入螺钉108以对活塞垫片201、活塞碗105、活塞弹簧106和活塞压片107进行固定的第二组螺钉孔111。平衡孔用于对活塞部件中所有组件的平衡定位，即在组装时，所有平衡孔109要在同一中心线上。第一组螺钉孔110和第二组螺钉孔111分别包括有两个螺钉孔。以图5所示的活塞垫片201为例，活塞垫片201呈圆盘状结构，两组螺钉孔分别设置过中心的互相垂直的两条直径上，且对称分布，平衡孔109设置在第一组螺钉孔110与第二组螺钉孔111分别所在直线的一条角平分线上，且距中心的距离与任一螺钉孔距中心的距离相等。

需要说明的是，因为改进后的活塞垫片201既包括现有技术中第一活塞垫片104的功能，又包括有现有技术活塞座101的功能，使得改进后的活塞垫片201的厚度要大于现有技术中第一活塞垫片104的厚度。因此，现有的活塞部件的螺钉108，因为长度不够无法实现对本发明实施例所改进的活塞部件中各零件的组装，可以将活塞垫片201中的第二组螺钉孔111设置成阶梯孔，图6为图5中B-B方向的剖视图；如图6所示，从活塞垫片201的下表面向上取厚度等于现有第一活塞垫片104的厚度的部分，该部分的螺钉孔与螺钉108的螺钉体相吻合，即该部分螺钉孔的大小与现有第一活塞垫片104上的螺钉孔大小一样，对于从活塞垫片201的下表面向上的厚度大于现有第一活塞垫片104的厚度的部分，该部分的螺钉孔与螺钉108的螺钉冒的大小一致，便形成如图6所示的第二组螺钉孔111呈阶梯孔形状；这样便可实现使用现有螺钉108完成对整个活塞部件的组装。根据活塞垫片201的厚度不同，组装后的螺钉108的钉帽的上表面可能与活塞垫片201的上表面相平，也可能低于或者高于活塞垫片201的上表面。如图4所示即为组装后的螺钉108的钉帽的上表面与活塞垫片201的上表面相平的情况；当然也可以不采用现有活塞部件的螺钉108，而根据改进后的活塞垫片201的厚度采用长度大于螺钉108长度的螺钉；只要能够实现对活塞部件中各零件的组装固定即可。

本实施例提供的活塞部件，在现有技术的基础上，将黄铜制的活塞座和活塞垫片改进为一体式结构的活塞垫片，不仅增加了活塞的强度，而且解决了现有技术中活塞座与活塞垫片装配不一致的问题。而且改进后的活塞垫片为碳钢材料，相对于现有技术，取消了黄铜制的活塞座，不仅降低了成本同时减少了稀有金属铜的使用。而且本实施例还减少了活塞部件的零件数量，使装配更简单。

图7为本发明实施例二的活塞部件的结构示意图；如图7所示，本实施例提供的活塞部件在上述实施例一的基础上，在活塞垫片201的边缘设有凸台202，以进一步提高活塞部件的强度。图8为本发明实施例二的活塞垫片的俯视图，如图8所示凸台202在圆盘形活塞垫片201上表面呈环状分布在活塞垫片201上表面边缘。图9为图8中B-B方向的剖视图，图9所示的活塞垫片201的剖视图在上述实施例一中图6所示的活塞垫片的结构上增加了凸台202结构，其余部分的详细描述可参照上述实施例一的相关内容；需要说明的是，本实施例的凸台202与活塞垫片201为一体化结构。

本发明实施例二的活塞部件的其他零件部分均与上述实施例一相同，详细参照实施例一，在此不再赘述。

本实施例提供的活塞部件，在上述实施例一的基础上，在活塞垫片的边缘设置了凸台结构。由于系统异常工作时，活塞垫片受压后，首先表现为活塞垫片的周边向低压侧弯曲变形，本实施例通过在活塞垫片的周边设置凸台结构，进一步增加了活塞部件的强度。

需要说明的是，在以上两个实施例中，为了提高螺钉108的防松效果，还可以在螺钉108的螺杆周围设置弹簧垫片。

还需要说明的是，在以上两个实施例中，所改进的活塞垫片201材料为碳钢材料。

下面详细介绍一下本发明实施例提供的活塞部件的组装过程。

具体地，首先将活塞压片107、活塞弹簧106和活塞碗105按照相应的第一组螺钉孔110分别依次装入工装底座的两根定位销中，装入过程中，需要注意要使得活塞压片107、活塞弹簧106和活塞碗105上的三个平衡孔109在同一中心线上；然后将锥塞103放在活塞弹簧106上的中心位置处，即活塞碗105的中空结构中，活塞碗105的中空结构正好包围锥塞103的下底面。然后在锥塞103的周围套设弹簧102以支撑锥塞103，然后将活塞垫片201按照相应的第一组螺钉孔110也装入工装底座的两根定位销中，同时也需要保证活塞垫片201上的平衡孔109与前三个平衡孔109在同一中心线上；最后启动液压机将上模下压，上模制成预留可以拧两颗螺钉108的位置，按照设定压力将以上零件压紧后，用气动螺丝刀按照设定好的压力将两颗螺钉108拧入对应的第二组螺钉孔111中，这样就完成了一个活塞部件的组装，组装完成的活塞垫片201的凹槽401正好使得锥塞头部303伸出于凹槽401底部的开口，锥塞杆302和锥塞底部301被包围在凹槽401内。弹簧102紧密抵接在凹槽401底部与锥塞底部301之间，以支撑锥塞103。

上述组装过程适用于实施例一和实施例二。

现有活塞部件的组装过程装配过程中需要将活塞座、活塞垫片、活塞碗、活塞弹簧、活塞压片5组螺钉孔以及5个平衡孔对齐，如果螺钉孔不对齐将造成活塞部件无法正常装配，如果平衡孔没有对齐将导致四通换向阀锥塞寿命急剧下降，并最终导致四通换向阀无法正常工作；因此装配存在一定的难度；而从上述的本发明的活塞部件的组装过程可以知道，本发明实施例的改进结构，将活塞座与活塞垫片设计为一体化的结构，减少了活塞部件的零件数量，降低了活塞部件的装配工艺难度。

图10为本发明实施例三的四通换向阀的结构示意图；本实施例的四通换向阀采用上述实施例一或实施二的活塞部件11，可以适用于空调、压缩机、冷冻机、热水器等装置中来控制气体或者液体的流向。

具体地，组装完活塞部件11以后，将组装好的活塞部件11从工作底座中卸下来，采用螺钉通过活塞部件11上、组装过程用于定位的第一组螺钉孔110将活塞部件固定在四通换向阀中的连杆12上，实现活塞部件11与连杆12的装配。在四通换向阀中有两个一样的相对四通换向阀的连杆12对称分布的活塞部件11。在四通换向阀的阀体13内部，两活塞部件11靠塑性及密封性较好的活塞碗105与四通换向阀的阀体13紧配，从而实现将阀体13分割为三个互不连通的密闭空间，并最终实现活塞部件11在四通换向阀中的作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种活塞部件，包括有依次装配的活塞压片、活塞弹簧、活塞碗、锥塞以及活塞垫片，其特征在于，所述活塞垫片设置有凹槽，所述锥塞大体位于所述凹槽内；所述锥塞与所述凹槽通过弹簧抵接；所述凹槽底部设置有开口。

2.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述锥塞包括锥塞头部、锥塞杆和锥塞底部，所述锥塞杆和锥塞底部位于所述凹槽内，所述锥塞头部伸出于所述凹槽底部的开口。

3.根据权利要求2所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞弹簧套设在所述锥塞杆外周，所述活塞弹簧一端抵接在所述锥塞底部，另一端抵接在所述凹槽底部上。

4.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述凹槽底部的开口小于所述凹槽的内径。

5.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞垫片呈圆盘状。

6.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞垫片、所述活塞碗、所述活塞弹簧和所述活塞压片上均设有平衡孔，且所有平衡孔的中心线位于同一直线上。

7.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，还包括用于对所述活塞垫片、所述活塞碗、所述活塞弹簧和所述活塞压片进行固定组装的螺钉，且所述螺钉的上表面低于活塞垫片的上表面，或与所述活塞垫片的上表面相平。

8.根据权利要求1-7任一项所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞垫片边缘设有凸台。

9.根据权利要求7所述的活塞部件，其特征在于，所述螺钉的螺杆周围设置有弹簧垫片。

10.根据权利要求1-7任一项所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞垫片为碳钢材料。

11.一种四通换向阀，其特征在于，包括有如权利要求1-10任一项所述的活塞部件。

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