CN102155567A - 一种换向阀及其芯铁组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于换向阀的芯铁组件，包括开设有连接孔的芯铁本体，以及大体呈板状、且以其宽度方向的侧边装于所述连接孔中的拖动架，所述芯铁本体与所述拖动架进行压接固定；所述芯铁本体与所述拖动架之间除了通过压接固定及所述拖动架的底部、宽度方向的侧边与所述芯铁本体的连接孔定位以外，在所述芯铁本体的连接孔与拖动架的相对应的侧部或底部之间还设置有定位结构。这样，在系统中的高温高压介质对拖动架和芯铁本体的连接部分产生冲击，并导致线性变形时，定位部件能够防止两者连接部分的松动，从而提高了芯铁组件的耐高温高压的能力，进而提高了应用该芯铁组件的系统的工作可靠性。还公开了包括上述芯铁组件的换向阀。

Description

一种换向阀及其芯铁组件

技术领域

本发明涉及热泵空调制冷系统领域，特别涉及一种用于换向阀的芯铁组件，即将芯铁本体与拖动架组件组装在一起的芯铁组件。本发明还涉及一种包括上述芯铁组件的换向阀。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，空调行业不断朝着多元化、多功能的方向发展，一机多用的热泵型空调系统得到了越来越广泛的开发和应用。

热泵型空调系统中，一般通过改变制冷介质的流通方向，调整空调系统的制冷或者制暖，而制冷介质的流通方向的改变需要换向阀来实现。以下以四通换向阀为例简单介绍空调系统的制冷、制暖转换过程。

请参考图1，图1为一种典型的空调系统中四通换向阀的结构示意图。

四通换向阀位于由室内热交换器和室外热交换器等构成的冷媒回路中，包括电磁线圈11、主阀12和导阀13；主阀12包括阀体123，其上有与压缩机排气口连通的接管D(高压区)，与压缩机吸气口连通的接管S(低压区)，与室内热交换器连通的接管E，与室外热交换器连通的接管C；阀体123的内部焊接有阀座121，阀座121内的活塞124和滑块122将主阀的内腔分隔成左(E侧)、中、右(C侧)三个腔室。导阀13中的小阀体134上侧焊接有与接管D连接的毛细管d(导阀内腔为高压区)，下侧孔中焊接有小阀座131，小阀座131上开有三个台阶通孔，并依左向右分别焊接有与主阀12左端盖、接管S和右端盖连接的毛细管e、s、c(s为低压区)，导阀13的套管内腔有能够左右滑动的芯铁134及弹压在其孔中的回复弹簧136，芯铁134的孔中压接有拖动架132和簧片135，拖动架132的孔中嵌装有滑碗133，簧片135顶压在滑碗133的上部，使滑碗133下端面贴于小阀座131表面，滑碗133可随拖动架132在小阀座131表面上滑动，滑碗133与小阀座131组成运动副，其内腔为低压区、背部为高压区，其中，拖动架132、滑碗133以及芯铁134等部件合称为芯铁组件。

当空调需制冷时，电磁线圈11不通电，在回复弹簧136的作用下，芯铁134通过拖动架132带动滑碗133左移，从而使e/s、c/d毛细管分别相通，由于接管S为低压区，故主阀左腔的气体通过e、s毛细管及滑碗133而流入低压区，因此左腔成为低压区，而主阀右腔由于有来自c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，主阀的左右腔间的压力差推动滑块122和活塞124左移，使接管E与接管S、接管D与接管C分别相通，此时系统内部的制冷剂自压缩机排气口流至压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态。当空调需制热时，电磁线圈11通电，在线圈电磁力的作用下，芯铁134克服回复弹簧136的作用力而通过拖动架132带动滑碗133右移，使c/s、e/d毛细管分别相通。主阀右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，滑块122和活塞124右移，使接管C与接管S、接管D与接管E分别相通，制冷剂自流向压缩机吸气口，系统处于制热工作状态。通过上述过程实现夏天制冷冬天制热的一机两用的目的。

请参考图2和图3，图2为图1所示四通换向阀中芯铁组件的结构示意图；图3为图2所示芯铁组件在俯视方向上的结构示意图。

在芯铁组件中，拖动架与芯铁之间一般是采用压接的方式将两者固定。拖动架为高度远小于其宽度和长度的板状结构，并通过其宽度方向上的侧边卡装在芯铁的孔中，同时其底部的局部与芯铁的连接孔的底壁相接触；具体地，拖动架是通过压接芯铁上设置的台阶状的一个端部使之变形而固定在芯铁上的；同时拖动架的侧边基本与芯铁的连接孔不相接触，但在拖动架有略微变形时拖动架的侧边的四角可能局部与芯铁的连接孔的内壁相接触；有时拖动架的侧边的四角可能局部与芯铁的连接孔的内壁相接触；这样拖动架与芯铁的接触面较小。而通过上述工作过程可以看出，拖动架位于高低压转换时的交汇位置，时刻受到高压冷媒的冲击和高温的作用，由于高压冷媒的冲击作用以及拖动架和芯铁的线性变形的差异，导致拖动架与芯铁的压接部位发生松动，从而导致两者之间的位置固定关系改变而影响产品性能，严重时可能导致个别产品失效。

因此，如何提高拖动架在芯铁中的固定可靠性，从而保证两者之间连接关系的稳定可靠，特别是在高温高压下受冲击后的固定的可靠性进而提高换向阀的工作可靠性，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种芯铁组件，其拖动架与芯铁的连接部除了通过原有的压接固定、及拖动架的侧边与底部与芯铁的连接孔的定位外，另外还设置有一个定位结构；从而可以避免拖动架在使用过程中的变形或移位，从而提高了换向阀的工作可靠性。本发明的另一目的是提供一种包括上述芯铁组件的换向阀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于换向阀的芯铁组件，包括开设有连接孔的芯铁本体，以及大体呈板状、且以其宽度方向的侧边装于所述连接孔中的拖动架，所述芯铁本体与所述拖动架进行压接固定；所述芯铁本体与所述拖动架之间除了通过压接固定及所述拖动架的底部、宽度方向的侧边与所述芯铁本体的连接孔定位以外，在所述芯铁的连接孔与拖动架的相对应的侧部或底部之间还设置有定位结构。

优选地，所述定位结构为所述拖动架和所述连接孔的内壁，两者中的一者设置有内凹结构，另一者设置有与所述内凹结构相配合的外凸结构。

优选地，所述内凹结构设于所述连接孔的侧壁或底壁，所述外凸结构位于所述拖动架的端部。

优选地，所述内凹结构为开设于连接孔的侧壁的卡槽，所述外凸结构为形成于拖动架的端部的宽度方向的卡块。

优选地，所述卡槽的数目为两个，且相对地设置于所述连接孔的侧壁的两侧。

优选地，所述作为定位结构的外凸结构与所述拖动架具有一体式结构。

可选地，所述外凸结构设置于所述拖动架的侧部或底部。

可选地，所述作为定位结构的外凸结构与所述拖动架具有分体式结构，所述外凸结构固定安装于所述拖动架。

可选地，所述定位结构为设置或安装于所述连接孔的内壁的外凸结构及与所述外凸结构相配合地开设于所述拖动架的宽度方向上的内凹结构。

本发明还提供一种换向阀，包括上述任一项所述的芯铁组件。

本发明所提供的用于换向阀的芯铁组件，包括开设有连接孔的芯铁本体，以及大体呈板状、且以其宽度方向的侧边装于所述连接孔中的拖动架，所述芯铁本体与所述拖动架进行压接固定；所述芯铁本体与所述拖动架之间除了通过压接固定及所述拖动架的底部、宽度方向的侧边与所述芯铁本体的连接孔定位以外，在所述芯铁本体的连接孔与拖动架的相对应的侧部或底部之间还设置有定位结构。这样，在系统中的高温高压介质对拖动架和芯铁本体的连接部分产生冲击，或导致线性变形时，定位结构能够防止两者连接部分的松动、移位，从而提高了芯铁组件的耐高温高压的能力，进而提高了应用该芯铁组件的系统的工作可靠性。

附图说明

图1为一种典型的空调系统中四通换向阀的结构示意图；

图2为图1所示四通换向阀中芯铁组件的结构示意图；

图3为图2所示芯铁组件在俯视方向上的结构示意图；

图4为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图；

图6为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第二种具体实施方式中芯铁本体在侧视方向的结构示意图；

图7为图6所示芯铁本体在主视方向的结构示意图；

图8为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第三种具体实施方式的结构示意图；

图9为图8所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图；

图10为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第四种具体实施方式的结构示意图；

图11为图10所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图；

图12为图10所示芯铁组件中拖动架的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种芯铁组件，由于另外增加了一个定位结构，拖动架与芯铁本体的连接固定更加可靠，即使在高压冷媒的冲击和高、低温温差的作用以及拖动架和芯铁本体的线性变形的差异情况下，仍然能够可靠固定连接而不变形或移位，从而提高了换向阀的工作可靠性。本发明的另一核心是提供一种包括上述芯铁组件的换向阀。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图4和图5，图4为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第一种具体实施方式的结构示意图；图5为图4所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图。

本发明所提供的芯铁组件用于换向阀中，尤其是广泛地应用于空调系统中的四通换向阀。该芯铁组件包括芯铁本体21和拖动架22；芯铁本体21开设有连接孔211，一般的，芯铁本体21可以为圆柱体，连接孔211沿芯铁本体21的轴向开设，并且与圆柱体形状的芯铁本体21同轴开设；连接孔211的轴向长度可以根据芯铁组件的长度经过计算合理确定，连接孔211的径向横截面的大小可以根据芯铁本体21的横截面大小，并根据经验和使用情况确定；拖动架22大体呈板状、且以其宽度方向的侧边卡装于连接孔211，同时压接芯铁21的端部使之向内变形从而固定拖动架22。

在拖动架22与芯铁本体21的连接孔211配合的位置还设置有定位结构，具体地，是在两者中的一个设置外凸结构，而在另一个的相配合的位置设置相应的内凹结构。如图所示，是在芯铁本体21上开设有卡槽212作为内凹结构，具体地是在连接孔211的内壁与拖动架22相配合的位置；相对应地在拖动架22上设置有凸出部221作为外凸结构；另外，也可以相反设置，在拖动架22与连接孔211相配合的位置设置有内凹结构，而在连接孔211的内壁与拖动架22相配合的位置开设有凸出部221作为外凸结构，两者相卡合或卡装。在本实施方式中，外凸结构卡装于内凹结构中的方向与宽度方向相同，这样，主要是加工比较方便。另外，外凸结构卡装于内凹结构中的方向也可以是与宽度方向相异的方向，以便通过内凹结构和外凸结构构成的定位结构，进一步固定拖动架22相对于芯铁本体21的位置，在径向的固定会更加可靠。

外凸结构可以沿拖动架22的厚度方向卡装于内凹结构中，由于厚度方向与宽度方向是垂直的，因此，外凸结构沿厚度方向卡装的定位效果更好。

上述板状结构是指，长度和宽度远大于其厚度的结构。另外，需要指出的是，本文中所提及的“上、下、左、右、底壁、侧壁”等方位词，均是相对于附图而言的方位概念，仅仅为了描述的方便，并不局限各部件的实际设置方位。

上述通过拖动架22的宽度方向上卡装于连接孔211中是指，由于拖动架22的宽度大于厚度，因此，当拖动架22的端部插装于连接孔211中时，必然通过其宽度方向与连接孔211的内壁配合并卡住，从而实现拖动架22与芯铁本体21的固定连接。

相互配合的卡槽212和凸出部221相当于为芯铁组件另外增加了定位结构，当拖动架22安装于连接孔211中时，通过两者之间相互配合的卡槽212和凸出部221进一步固定拖动架22相对于芯铁本体21的位置；这样，在系统中的高温高压介质对拖动架22和芯铁本体21的连接部分产生冲击，并导致线性变形时，定位结构能够防止两者连接部分的松动、移位，从而提高了芯铁组件的耐高温高压的能力，进而提高了应用该芯铁组件的系统的工作可靠性。

在第一种具体实施方式中，上述卡槽212可以开设于连接孔211的内壁，凸出部221与拖动架22具有一体式的结构，凸出部221由拖动架22的端部形成。具体地，卡槽212开设于连接孔211的内壁的适当位置，此时，凸出部221也就是拖动架22的端部。另外，需要指出的是，文中的拖动架22的端部是指，拖动架22压装入连接孔211之内的部分。

进一步地，卡槽212可以开设于连接孔211的底壁，凸出部221形成于拖动架22的端部的厚度方向，并通过厚度方向的侧边卡装于卡槽212中。这样，在芯铁组件进行安装的过程中，只需通过压装的方式将拖动架22的端部压接入连接孔211中，此时，不需进行额外的装配工序就能够令凸出部221卡装入卡槽212中，安装过程相对简单。

上述卡槽212也不局限于开设在连接孔211的底壁，其也可以开设在连接孔211内部的其他适当位置。

请参考图6和图7，图6为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第二种具体实施方式中芯铁本体在侧视方向的结构示意图；图7为图6所示芯铁本体在主视方向的结构示意图。

在第二种具体实施方式中，内凹结构为开设于连接孔211的侧壁的卡槽23，外凸结构为形成于拖动架22的端部的宽度方向的卡块24，并通过宽度方向的侧边卡装于卡槽23中。这样，在芯铁组件的安装过程中，卡槽23和卡块24相当于安装在接触面上的滑道，拖动架22的端部通过卡槽23和卡块24的配合插装于连接孔211中，这样拖动架22与芯铁本体21在轴向通过芯铁本体压接后形成的压接部而定位，而在径向则通过卡槽23和卡块24的定位而获得很好地定位，进而在系统有高温高压或即使有异常的冲击时两者之间仍然能很好地固定，从而保证换向阀的正常工作。

上述卡槽23的数目可以为两个，且相对地设置于连接孔211的侧壁的两侧，卡块24的相对应的两侧壁分别卡装于两卡槽23中，以便保证拖动架22与芯铁本体21的安装位置的准确性。

上述卡槽23的数目并不局限于两个，也可以为安装在单侧的单个卡槽，同样也能得到很径向定位的效果。

本发明所提供的应用于换向阀的芯铁组件除了上述卡接这种定位方式外，还具有其他的具体实施方式。

请参考图8和图9，图8为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第三种具体实施方式的结构示意图；图9为图8所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图。

在第三种具体实施方式中，本发明所提供的内凹结构开设于连接孔211的内侧，而外凸结构设置于拖动架22的顶端部位，具体可以与拖动架22为一体结构，另外也可以是组合式的分体式的结构，内凹结构与外凸结构之间通过一个抵触面相抵触而获得定位，从而实现相应的定位结构。

具体地，内凹结构为芯铁本体21的连接孔211中底部设置的一个锥形孔213，此时，外凸结构为安装于所述拖动架22端部的相对突出的锥形体223，锥形体的侧边卡装于斜向的锥形孔213中。这样，呈锥形的外凸结构卡装在斜向的内凹结构中，提高了芯铁本体21和拖动架22的接触面积，从而进一步提高了两者的安装可靠性。

上述锥形体宽度方向的形状可以为三角形或者梯形，另外外凸结构还可以是椭圆形或其它在径向可以定位的形状，而其厚度方向仍为拖动架22固有的形状；同样地内凹结构与外凸结构形状相配合，两者通过抵触面相抵触而获得良好地定位。这样拖动架22与芯铁本体21在轴向通过芯铁本体压接后形成的压接部而定位，而在径向则通过内凹结构和外凸结构的抵触或部份抵触而获得很好地定位，进而在系统有高温高压或即使有异常的冲击时两者之间仍然能很好地固定，从而保证换向阀的正常工作。

请参考图10、图11以及图12，图10为本发明所提供用于换向阀的芯铁组件第四种具体实施方式的结构示意图；图11为图10所示芯铁组件中芯铁本体的结构示意图；图12为图10所示芯铁组件中拖动架的结构示意图。

在第四种具体实施方式中，上述作为定位结构的外凸结构为设置于拖动架22的宽度方向的凸出部224，而相应地内凹结构为设置于芯铁本体21的连接孔211的相对外段部分的凹部214，凸出部224与凹部214两者的形状相配合，这样拖动架22通过该定位结构不仅在轴向，在径向也获得了很好地固定。另外，针对芯铁部件凹部214设置于相对外段，加工比较方便。

另外，相对应地，外凸结构与内凹结构可以相对设置，即外凸结构可以设置或安装于连接孔211的内壁即包括侧壁与底壁等部位，内凹结构可以开设于拖动架22的宽度方向或其它方向上。这样，通过芯铁本体的连接孔的外凸结构与拖动架22的内凹结构的形状、结构的配合，同样能够进一步提高两者的定位、固定的可靠性，从而进一步提高了芯铁组件的抗高温高压及抗冲击能力。相应地，两者的结构、形状、配合方式与上述实施方式类似，这里不再赘述。

除了上述用于换向阀的芯铁组件，本发明还提供一种包括上述芯铁组件的换向阀，该换向阀的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种换向阀及其芯铁组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于换向阀的芯铁组件，包括开设有连接孔的芯铁本体，以及大体呈板状、且以其宽度方向的侧边装于所述连接孔中的拖动架，所述芯铁本体与所述拖动架进行压接固定；其特征在于，所述芯铁本体与所述拖动架之间除了通过压接固定及所述拖动架的底部、宽度方向的侧边与所述芯铁本体的连接孔定位以外，在所述芯铁本体的连接孔与拖动架的相对应的侧部或底部之间还设置有定位结构。

2.根据权利要求1所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述定位结构为所述拖动架和所述连接孔的内壁，两者中的一者设置有内凹结构，另一者设置有与所述内凹结构相配合的外凸结构。

3.根据权利要求2所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述内凹结构设于所述连接孔的侧壁或底壁，所述外凸结构位于所述拖动架的端部。

4.根据权利要求2所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述内凹结构为开设于连接孔的侧壁的卡槽，所述外凸结构为形成于拖动架的端部的宽度方向的卡块。

5.根据权利要求4所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述卡槽的数目为两个，且相对地设置于所述连接孔的侧壁的两侧。

6.根据权利要求2至5任一项所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述作为定位结构的外凸结构与所述拖动架具有一体式结构。

7.根据权利要求2至5任一项所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述作为定位结构的外凸结构与所述拖动架具有分体式结构，所述外凸结构固定安装于所述拖动架。

8.根据权利要求2所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述外凸结构设置于所述拖动架的侧部或底部。

9.根据权利要求1所述的用于换向阀的芯铁组件，其特征在于，所述定位结构为设置或安装于所述连接孔的内壁的外凸结构及与所述外凸结构相配合地开设于所述拖动架的宽度方向上的内凹结构。

10.一种换向阀，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的芯铁组件。

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