CN102758936A - 一种四通换向阀的先导阀及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四通换向阀的先导阀及其加工方法，属于制冷控制系统领域，包括带有内腔的阀体组件(10)、置于所述内腔中的铁芯组件(20)和固定在所述阀体组件(10)外的线圈组件(30)，所述阀体组件(10)包括套管(11)和固定在所述套管(11)中的带有多个阀口(121)的小阀座(12)，其特征在于，所述阀体组件(10)还包括与所述阀口(121)连通的若干毛细管和固定在所述套管(11)上的安装连接架(14)，所述小阀座(12)、毛细管和安装连接架(14)通过炉中钎焊一次性固定在所述套管(11)上，由于焊接炉中具有还原气体保护，所以不需要再对部件表面进行酸洗表面处理，既简化了工艺又对环境进行了保护。

Description

一种四通换向阀的先导阀及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种四通换向阀的先导阀及其加工方法，属于制冷控制系统领域，适用于空调制冷系统中的冷媒流路控制。 

背景技术

空调制冷系统中使用先导阀与主阀配合组成四通换向阀来改变冷媒的流动方向较为普遍。现有技术的四通换向阀结构如图1所示，图2为图1中的阀体组件10′的结构示意图。四通换向阀由先导阀100’和主阀200两部分组成，其结构与工作原理描述如下： 

主阀200包括一个的主阀体201，其上有与压缩机400出口端相连接的进口接管D(即为高压区)，与压缩机400入口端相连接的出口接管S(即为低压区)，分别与室内热交换器700和室外热交换器500相连接的接管E/C，阀体两端有端盖202封固，内部焊接有主阀座203，还有用连杆连成一体的滑块205和一对活塞206，在主阀体201内通过活塞206分隔成位置可以变化的左腔室、主阀内腔、右腔室。 

先导阀100′包括阀体组件10′、铁芯组件20和线圈组件30三个部分组成。先导阀100′通过安装连接架(本图中未示出)固定在主阀200上。阀体组件10′包括管状结构的套管11′，一端焊接有盖体16，其套管11′的内腔112中焊接固定有小阀座12′，小阀座12′带有多个阀口121(在四通换向阀中一般为三个阀口)，阀口上分别焊接有毛细管13e/13s/13c，而毛细管13d直接焊接在盖体16上与内腔112相通。 

铁芯组件20置于阀体组件10′的内腔112中，包括可以自由滑动的动铁芯21和固定在套管11′上的静铁芯22、动铁芯21与静铁 芯22之间通过回复弹簧15相抵接。小阀芯24通过连杆23与动铁芯21固定连接。小阀芯24紧贴在小阀座12的上端面上构成一对阀开关机构。 

线圈组件30设置在套管11′外的与铁芯组件20相对应的位置。 

导阀100′通过毛细管13d/13e/13s/13c与主阀200连通。当空调需制冷运行时，线圈组件30不通电，在回复弹簧15的作用下，动铁芯21带动小阀芯24左移，使13e与13s毛细管、13c与13d毛细管分别相通，由于S接管为低压区，故主阀左腔的气体通过13e、13s毛细管流入低压区，因此左腔成为低压区，而主阀右腔由于有来自13c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，如此在主阀的左/右腔间就形成了一个压力差，并因此而将滑块205和活塞206推向了左侧，使E、S接管相通，D、C接管相通，此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机400→主阀200→室外热交换器500→节流元件600→室内热交换器700→主阀200→压缩机400，故系统处于制冷工作状态。 

当空调需制热运行时，线圈组件30通电产生磁场，在电磁力的作用下，动铁芯21克服回复弹簧15的作用力而带动小阀芯24右移，而使13c与13s毛细管、13e与13d毛细管分别相通。如上所述，主阀右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，因此滑块205和活塞206就被推向了右侧，使C，S接管相通，D，E接管相通，此时的制冷剂流通路径为：压缩机400→主阀200→室内热交换器700→节流元件600→室外热交换器500→主阀200→压缩机400，故系统处于制热工作状态。 

现有技术的阀体组件的加工方法为：小阀座12′为黄铜材质，采用火焰钎焊方式将小阀座12′、毛细管和套管11′焊接在一起。由于该工艺方法会使小阀座12′的上端面发生面向变形和表面缺陷，无法很好的与小阀芯24密闭配合，所以在焊后，对表面进行酸洗处理，对小 阀座的上平面再进行拉削处理，为了便于酸洗后的清洗和拉削处理，套管一般采用两头畅通的筒状结构，在一端焊接一个盖体。 

上述加工方法工艺步骤复杂，组件的表面清洁度很难保证。多工序的加工和处理，会使制品在周转过程中发生碰撞和质量缺陷。同时必须采用对环境有影响的酸洗工艺，与当今社会日益增强的环保意识相违。所以如何改进阀体组件的结构和加工方法，简化加工工艺并适应环保需要，是本领域的技术人员所要解决的问题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是，提出一种改进的四通换向阀的先导阀结构和其加工方法，简化加工工艺过程，并取消酸洗工艺以适应环保需要。 

本发明给出的四通换向阀的先导阀，包括带有内腔的阀体组件、置于所述内腔中的铁芯组件和固定在所述阀体组件外的线圈组件，所述阀体组件包括套管和固定在所述套管中的有多个阀口的小阀座；所述铁芯组件包括动铁芯、静铁芯和通过连杆与所述动铁芯固定连接的小阀芯，其特征在于，所述阀体组件还包括与所述阀口连通的若干毛细管和固定在所述套管上的安装连接架，所述小阀座、毛细管和安装连接架通过炉中钎焊一次性固定在所述套管上。 

进一步，如上述结构的四通换向阀的先导阀，所述小阀座为中低碳钢或易切钢材料制成； 

进一步，所述小阀座具体为45#或Y45及其以下牌号的钢。 

进一步，所述小阀座表面具有镀层；优选地，所述镀层具体为镀铜或镀镍层，镀层厚度在1.5μm以上。 

优选地，所述小阀座为不锈钢材料制成； 

优选地，所述套管为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有 毛细管连接孔 

同时，本发明还给出了一种四通换向阀先导阀的加工方法，其先导阀包括，带有内腔的阀体组件、置于所述内腔中的铁芯组件和固定在所述阀体组件外的线圈组件，所述阀体组件包括套管和固定在所述套管中的带有多个阀口的小阀座；所述铁芯组件包括动铁芯、静铁芯和通过连杆与所述动铁芯固定连接的小阀芯，其加工方法包括： 

步骤A10使用不锈钢材料加工成型小阀座； 

步骤A20使用不锈钢材料加工成型套管； 

步骤A30加工成型安装连接架； 

步骤A40将毛细管插入到小阀座的阀口中； 

步骤A50将小阀座和连接架固定在套管上，并预置焊料构成预焊接组件，将预焊接组件置于炉中钎焊一次性固定构成阀体组件； 

步骤A60将铁芯组件装入到阀体组件中； 

步骤A70将线圈组件固定在阀体组件外。 

进一步，上述加工方法中，步骤A10、A20和A30顺序可以互换。 

同时，本发明还给出了另一种四通换向阀先导阀的加工方法，其先导阀包括，带有内腔的阀体组件、置于所述内腔中的铁芯组件和固定在所述阀体组件外的线圈组件，所述阀体组件包括套管和固定在所述套管中的带有多个阀口的小阀座；所述铁芯组件包括动铁芯、静铁芯和通过连杆与所述动铁芯固定连接的小阀芯，其加工方法包括： 

步骤B10使用中低碳钢或易切钢加工成型小阀座，对小阀座表面镀铜或镀镍处理，使镀层厚度在1.5μm以上； 

步骤B20使用不锈钢材料加工成型套管，使套管为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有毛细管连接孔； 

步骤B30加工成型安装连接架； 

步骤B40将毛细管插入到小阀座的阀口中； 

步骤B50将小阀座和连接架固定在套管上，并预置焊料构成预焊接组件，将预焊接组件置于炉中钎焊一次性固定构成阀体组件； 

步骤B60将铁芯组件装入到阀体组件中； 

步骤B70将线圈组件固定在阀体组件外。 

进一步，所述步骤B20还包括：将使套管加工为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有毛细管连接孔；并在所述步骤B40与B50之间还包括步骤B45：将毛细管插入在毛细管连接孔中。 

进一步，上述加工方法中，步骤B10、B20和B30顺序可以互换。 

本发明给出的四通换向阀的先导阀及其加工方法，使小阀座、毛细管和安装连接架通过炉中钎焊设备一次性焊接固定在套管上，而焊接炉中具有还原气体保护，所以不需要再对部件表面进行酸洗表面处理，即简化了工艺又对环境进行了保护。 

附图说明

图1：现有技术的四通换向阀结构示意图； 

图2：图1中的先导阀中阀体组件的结构示意图； 

图3：本发明给出的先导阀结构示意图； 

图4：图3中先导阀中的阀体组件的结构示意图； 

图5：典型的四通换向阀的先导阀工艺步骤示意图。 

图中符号说明： 

100/100’-先导阀； 

10/10’-阀体组件； 

11/11’-套管、12/12’-小阀座； 

121-阀口、13-毛细管； 

14-安装连接架、15-弹簧、16-盖体； 

111/111’-毛细管连接孔、112-内腔； 

20-铁芯组件； 

21-动铁芯、22-静铁芯； 

23-连杆、24-小阀芯 

30-线圈组件； 

200-主阀； 

201-主阀体、202-端盖； 

203-主阀座； 

205-滑块、206-活塞； 

400-压缩机； 

500-(室外)热交换器； 

600-节流元件； 

700-(室内)热交换器； 

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的技术思想进行说明。 

图3为本发明给出的先导阀的结构示意图；图4为图3中先导阀的阀体组件的结构示意图。如图3和图4所示并结合图1，先导阀100包括阀体组件10、铁芯组件20和线圈组件30三个部分组成。先导阀100通过安装连接架14固定在主阀200上。 

阀体组件10包括加工成一端开口的桶状结构的套管11，其桶状的底部开设有毛细管连接孔111，毛细管13d焊接在毛细管连接孔111中。其套管11的内腔112中焊接固定有小阀座12，小阀座12带有三个阀口121，阀口上分别焊接有毛细管13e/13s/13c。铁芯组件20置于阀体组件10的内腔112中，包括可以自由滑动的动铁芯21和固定在套管11上的静铁芯22、动铁芯21与静铁芯22之间通过回复弹 簧15相抵接。小阀芯24通过连杆23与动铁芯21固定连接。小阀芯24紧贴在小阀座12的上端面上构成一对阀开关机构。 

当空调需要切换制冷/制热时，线圈组件30通电或断电，在回复弹簧15作用下，动铁芯21带动小阀芯24移动，以切换小阀座12上的多个阀口121的通路，达到改变主阀200中的制冷剂流通路的作用。在本实施例中，小阀座12为低碳钢材料制成，其表面镀铜或镀镍防锈处理。阀体组件10的小阀座12、毛细管13和安装连接架14固定在套管11上构成预组装件，再通过炉中钎焊一次性焊接固定构成阀体组件10。这种方法加工简单，质量得到保证，不需要后续的拉削加工和酸洗处理。通过试验，镀层厚度应控制在1.5μm以上。如果镀层过薄，在通过炉中钎焊时，镀层会受到破坏，影响基础材料的防腐性能。 

当然，小阀座也可以直接用不锈钢材料制成，但小阀座的加工需要在圆弧面上钻孔加工，由于不锈钢材质的冷作硬化，切削加工性不理想，钻头定心时易打滑，从而使孔的加工精度变低，影响后续与毛细管的装配间隙，从而也影响焊接质量，所以优选采用中低碳钢如45#及以下型号的钢，或易切钢如Y45及以下型号的钢等，通过表面电镀、化学镀等防腐处理。 

图5：为典型的四通换向阀的先导阀工艺步骤示意图。参见图5，简述如下： 

步骤B10使用中低碳钢或易切钢材料加工成型小阀座12，对小阀座12表面镀铜或镀镍处理，使镀层厚度在1.5μm以上； 

步骤B20使用不锈钢材料加工成型套管11，将使套管11加工为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有毛细管连接孔111； 

步骤B30加工成型安装连接架14； 

步骤B40将毛细管13c/s/e插入到小阀座12的阀口121中； 

步骤B45将毛细管13d插入在毛细管连接孔111中； 

步骤B50将小阀座12和连接架14固定在套管11上，并预置焊料构成预焊接组件，将预焊接组件置于炉中钎焊设备中一次性焊接固定构成阀体组件10； 

步骤B60将铁芯组件20装入到阀体组件中； 

步骤B70将线圈组件30固定在阀体组件外。 

本发明给出的四通换向阀的先导阀及其加工方法，使小阀座、毛细管和安装连接架通过炉中钎焊一次性固定在所述套管上，由于焊接炉中具有还原气体保护，所以不需要再对部件表面进行酸洗表面处理，即简化了工艺又对环境进行了保护。 

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案，所例举的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，如四通阀的主阀也可以采用类似的技术改进等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (12)

1.一种四通换向阀的先导阀，包括带有内腔的阀体组件(10)、置于所述内腔中的铁芯组件(20)和固定在所述阀体组件(10)外的线圈组件(30)，所述阀体组件(10)包括套管(11)和固定在所述套管(11)中的带有多个阀口(121)的小阀座(12)；所述铁芯组件(20)包括动铁芯(21)、静铁芯(22)和通过连杆(23)与所述动铁芯(21)固定连接的小阀芯(24)，其特征在于，所述阀体组件(10)还包括与所述阀口(121)连通的若干毛细管(13c/s/e)和固定在所述套管(1)上的安装连接架(14)，所述小阀座(12)、毛细管(13)和安装连接架(14)通过炉中钎焊一次性固定在所述套管(11)上。

2.如权利要求1所述的四通换向阀的先导阀，其特征在于，所述小阀座(12)为中低碳钢或易切钢材料制成。

3.如权利要求2所述的四通换向阀的先导阀，其特征在于，所述小阀座(12)表面具有镀层。

4.如权利要求3所述的四通换向阀的先导阀，其特征在于，所述镀层具体为镀铜或镀镍层，镀层厚度在1.5μm以上。

5.如权利要求2所述的四通换向阀的先导阀，其特征在于，所述小阀座(12)具体为45#或Y45及其以下牌号的钢。

6.如权利要求1所述的四通换向阀的先导阀，其特征在于，所述小阀座(12)为不锈钢材料制成。

7.如权利要求1-6所述的任一四通换向阀的先导阀，其特征于，所述套管(11)为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有毛细管(13d)连接孔(111)。

8.一种四通换向阀的先导阀的加工方法，其先导阀包括带有内腔的阀体组件(10)、置于所述内腔中的铁芯组件(20)和固定在所述阀体组件(10)外的线圈组件(30)，所述阀体组件(10)包括套管(1)和固定在所述套管(1)中的带有多个阀口(121)的小阀座(12)；所述铁芯组件(20)包括动铁芯(21)、静铁芯(22)和通过连杆(23)与所述动铁芯(21)固定连接的小阀芯(24)，其加工方法包括：

步骤A10使用不锈钢材料加工成型小阀座(12)；

步骤A20使用不锈钢材料加工成型套管(11)；

步骤A30加工成型安装连接架(14)；

步骤A40将毛细管(13c/s/e)插入到小阀座(12)的阀口(121)中；

步骤A50将小阀座(12)和连接架(14)固定在套管(1)上，并预置焊料构成预焊接组件，将预焊接组件置于炉中钎焊设备中一次性焊接固定构成阀体组件(10)；

步骤A60将铁芯组件(20)装入到阀体组件(10)中；

步骤A70将线圈组件(30)固定在阀体组件(10)外。

9.如权利要求8所述的四通换向阀的先导阀的加工方法，其特征于，所述步骤A10、A20和A30顺序可以互换。

10.一种四通换向阀的先导阀的加工方法，其先导阀包括带有内腔的阀体组件(10)、置于所述内腔中的铁芯组件(20)和固定在所述阀体组件(10)外的线圈组件(30)，所述阀体组件(10)包括套管(1)和固定在所述套管(1)中的带有多个阀口(121)的小阀座(12)；所述铁芯组件(20)包括动铁芯(21)、静铁芯(22)和通过连杆(23)与所述动铁芯(21)固定连接的小阀芯(24)，其加工方法包括：

步骤B10使用中低碳钢或易切钢材料加工成型小阀座(12)，对小阀座(12)表面镀铜或镀镍处理，使镀层厚度在1.5μm以上；

步骤B20使用不锈钢材料加工成型套管(11)；

步骤B30加工成型安装连接架(14)；

步骤B40将毛细管(13c/s/e)插入到小阀座(12)的阀口(121)中；

步骤B50将小阀座(12)和连接架(14)固定在套管(1)上，并预置焊料构成预焊接组件，将预焊接组件置于炉中钎焊设备中一次性焊接固定构成阀体组件(10)；

步骤B60将铁芯组件(20)装入到阀体组件(10)中；

步骤B70将线圈组件(30)固定在阀体组件(10)外。

11.如权利要求10所述的四通换向阀的先导阀的加工方法，其特征于，所述步骤B20还包括：将使套管(11)加工为一端开口的桶状结构，其桶状的底部开设有毛细管连接孔(111)；并在所述步骤B40与B50之间还包括步骤B45：将毛细管(13d)插入在毛细管连接孔(111)中。

12.如权利要求10所述的四通换向阀的先导阀的加工方法，其特征于，所述步骤B10、B20和B30顺序可以互换。

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