CN103867749A - 一种流路切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于流路控制技术领域，涉及一种流路切换装置，其包括罩体、阀体、由所述罩体和阀体密闭连接构成的腔体、置于腔体内的转子部件、阀芯及置于腔体外的线圈部件、通过进口通道与腔体连通的进口接管，流路切换装置还包括与阀体固定设置的阀座，阀体为不锈钢板材冲压成型，三个出口接管与阀座固定设置，进口接管与阀体固定设置，进口接管、三个出口接管、阀座通过焊接与阀体固定，本发明给出的流路切换装置，通过结构的优化，使阀座的焊接部位与阀体与罩体的焊接位置相隔一定的距离，这样可以采用氩弧焊接连接，工艺比较简单。设置阀口的阀座内表面容易加工，且有利于保证与阀芯的配合，从而保证出口的准确切换。

Description

一种流路切换装置

技术领域

本发明涉及流路控制技术领域，具体涉及制冷系统的一种流路切换装置。

背景技术

在冰箱制冷循环装置中，通常采用电动切换阀作为改变制冷剂流动路径的控制部件。

请参考图9和图10，图9为一种典型的电动切换阀结构示意图；图10为图10所示电动切换阀中阀座的结构示意图。

电动切换阀通常包括外罩11’以及与外罩11’焊接固定的阀座110’，阀座110’与外罩11’形成阀腔，阀腔内部设置轴套12’、轴13’、磁转子部件14’、弹簧15’、垫片16’、滑块17’、缓冲橡胶块18’、止动销19’等部件，阀座110’外侧还插有弹性销113’，阀座110’底部连接出口接管112’和进口接管111’，进口接管111’和出口接管112’通常为紫铜材料。

现有技术中电动切换阀的阀座110’呈一体式结构，通过棒料直接加工而成，如图10所示，一体式阀座110’的内部加工出与其他部件连接的通道结构。为了保证阀体的密封性，阀座110’与外罩11’通常采取焊接的方式固定，如图9所示，大体呈圆柱状的阀座110’具有径向延伸的凸缘，形成台阶面1101’，外罩11’开口部的端面与阀座110’的台阶面1101’焊接在一起，则阀座110’与外罩11’形成密封的阀腔。阀座110’上装配所需的零部件之后，再将外罩11’与阀座110’焊接，焊接容易产生高温，为了保证阀体内部零件的功能不受高温影响，对于焊接工艺要求较为严格。通常采用激光焊接工艺固定外罩11’与阀座110’，激光焊接在焊接过程中能量集中，热影响区金相变化范围小，则可以将高温对内部零件的影响降至最低，而且激光焊接因热传导所导致的变形也较低，不会影响电动切换阀的整体外观，但是为了保证在激光焊接工艺下阀体的焊接质量，即确保阀腔的密封性，防止泄漏，以及阀体的整体强度，阀座110’和外罩11’均需要采用易焊接且具有较高强度的材料加工而成，如易焊接的不锈钢材料。

但是在现有结构中，将阀座110’改为不锈钢后，需要经过切削工艺加工成型，然而高强度易焊接材料往往不易切削，因此，采用该结构和材料的阀座110’对加工设备、切割刀具的要求均较高，同时阀座采用整体结构，加工工艺成本较高，且生产效率偏低。

因此，如何改进电动切换阀的结构及其加工方式，在保证焊接质量的前提下，降低产品制造成本和简化工艺，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明提出一种改进的流路切换装置结构，其包括罩体、阀体、由所述罩体和阀体密闭连接构成的腔体、置于所述腔体内的转子部件、阀芯及置于所述腔体外的线圈部件、通过进口通道与所述腔体连通的进口接管，所述流路切换装置还包括与所述阀体固定设置的阀座，所述阀体为不锈钢板材冲压成型，三个出口接管与所述阀座固定设置，所述进口接管与所述阀体固定设置，所述进口接管、三个出口接管、阀座通过焊接与所述阀体固定；阀座朝向腔体内的表面设置有三个阀口，阀口与所述出口接管连通，所述阀芯与阀座相对设置；

如上述结构的流路切换装置，优选地，所述阀座为设置有台阶部的大体柱体结构，所述阀座通过所述台阶部上焊接固定在所述阀体上；

具体地，所述阀座包括朝向腔体内一端形成的锥台部及朝外的圆柱体部，锥台部与圆柱体部之间形成所述台阶部，锥台部较小的锥台面一端朝向腔体内部，所述三个出口通道贯通所述锥台部的锥台面，，所述锥台面与所述阀芯配合形成所述三个出口通道的切换部，所述流路切换装置通过所述转子部件带动所述阀芯相对阀座的锥台面转动改变所述阀芯的位置，来改变三个出口通道与所述腔体内的导通情况；优选地，所述阀口的孔径小于与其连通的出口通道靠近出口接管处出口通道的孔径，并所述阀口的轴线到所述阀座的轴心的距离小于与其连通的出口通道靠近出口接管处的轴线到所述阀座的轴心的距离；

优选地，所述阀体上还设置有与所述进口接管配合的台阶部，所述进口接管插入所入台阶部并突出于所述阀体朝向腔体的内表面；

优选地，所述阀座背向腔体的外端面高出所述阀体的外端面，并与所述阀体上的台阶部的高度大致相当；

优选地，所述阀体上还设置有与所述阀座的台阶部配合的凸台，所述凸台的高度高出所述台阶部的高度；

进一步，所述罩体和阀体之间还固定设置有板材加工成型的定位部件，所述定位部件与所述阀体之间通过凸点或凹孔实现定位；所述定位部件上设置有通过折弯成型的阻挡部，以作为对转子部件转动的定位；

进一步，所述阀座上还固定有限制所述转子部件的中心的定位轴，所述定位轴通过过盈配合方式固定在所述阀座的轴心；

进一步，所述进口接管、三个出口接管、阀座通过一次性焊接与所述阀体固定，所述罩体与所述阀体通过氩弧焊或激光焊接方式焊接固定。这样避免二次焊接所产生的热影响，提高了产品的可靠性。

本发明给出的流路切换装置，通过板材加工不锈钢阀体与罩体，将三个出口通道设置在阀座上，进口通道设置在阀体上。由于焊接连接部位靠近，加工时，可以先将进口接管、出口接管和阀座采用焊接形成组件，同时通过结构的优化，使阀座的焊接部位与阀体与罩体的焊接位置相隔一定的距离，这样可以采用氩弧焊或激光焊接连接，工艺比较简单。设置阀口的阀座内表面容易加工，且有利于保证与阀芯的配合，从而保证出口的准确切换。

附图说明

图1：本发明给出的流路切换装置的结构示意图；

图2：图1中的流路切换装置主体部分的剖视图；

图3/4：图1中的流路切换装置的阀体组件的主视图和俯视图；

图5：图3中的阀体组件焊接步骤的位置示意图；

图6：本发明给出的流路切换装置的另一种阀体组件结构图；

图7：本发明给出的流路切换装置的第三种阀体组件结构图；

图8：图3中的阀体组件焊接步骤的位置示意图；

图9：：现有技术的电动切换阀结构示意图；

图10：图9中的电动切换阀中阀座的结构示意图。

图中符号说明：

1/1A-阀体；

12-外端面、13-台阶部；

14-凸台、15-安装孔；

2/2A-阀座、21-台阶部；

22-锥台面、23-外端面；

24-定位轴、3/3A-进口接管；

31-进口通道、32-台阶部；

4A/4B/4C-出口接管；

41A/41B/41C-出口通道；

42A/42B/42C-阀口；

5-阀芯、6-罩体；

61-定位部件、62-阻挡部；

7-转子部件、8-线圈部件；

9-腔体；

100-阀体组件、200-工装台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术给予具体说明。

图1为本发明给出的流路切换装置的结构示意图，图2为该流路切换装置主体部分的剖视图。图3/4为该流路切换装置的阀体组件的主视图和俯视图。

如图1、图2、图3及图4所示。流路切换装置包括不锈钢材料成型的半封闭桶状的罩体6和不锈钢板材加工成型的阀体1，阀体1大致为端盖形状。罩体6与阀体1通过焊接方式固定连接形成一个相对密闭的腔体9，具体焊接方式可通过氩弧焊或激光焊接。在罩体6的外侧固定有线圈部件8，在腔体9内设置有转子部件7。在罩体6与阀体1之间还固定有定位部件61，定位部件61与所述罩体6之间通过凸点和凹孔配合实现定位，定位部件61上还设置有通过折弯成型的阻挡部62，其作用是止挡和限制转子部件7的转动位置。另外，定位部件61也可以通过在定位部件61、阀体1上设置凹孔、凸点来进行配合定位。

阀体组件100包括阀体1和焊接在阀体1上的阀座2，阀座2上开设有三个连接孔，三个出口接管4A/4B/4C通过分别通过这些连接孔焊接在阀座2上，出口接管4A/4B/4C通过出口通道41A/41B/41C与腔体9内部连通；在阀体1上还开设有台阶部13，进口接管3插入到该台阶部13的孔中焊接固定，进口接管3通过进口通道31与腔体9内部连通。进口接管3的插入深度可以使进口接管与阀体1朝向腔体的内表面平齐，另外也可以突出于阀体1朝向腔体的内表面，这样更加有利于焊接。

阀座2为大体柱体结构，在柱体的中部设置有台阶部21，阀体上设有安装孔15，阀座2通过该台阶部21从腔体的一侧抵接在阀体1的安装孔15上实施焊接固定。在阀座的朝向腔体9外的一侧，加工有三个相对孔径较大的圆孔(设直径为Φ1)，该三个圆的圆心在以阀座2的轴心为圆心的同圆上，设该同圆半径为R1，该三个圆形通孔分别与出口通道41A/41B/41C连通；同样，在阀座的朝向腔体9内的一侧，加工有三个相对孔径较小的圆孔(设直径为Φ2)，该三个圆的圆心也在以阀座2的轴心为圆心的同圆上，设该同圆半径为R2，该三个圆一端与出口通道41A/41B/41C连接，另一端向阀座2的端部延伸形成阀口42A/42B/42C，阀座2朝向腔体内的一端形成锥台部，阀口42A/42B/42C贯通锥台部的锥台面22与腔体连通。

作为优选的方式，在本实施例中，设置Φ2＜Φ1，R2＜R1，这样可以最大限度的减少阀座和阀芯的设计尺寸，而阀座2设置锥台面的结构是便于对端面进行磨削精密加工，保证阀芯与阀座配合的密闭性；锥台面朝向腔体的端面小于靠近或贴合阀体底面的端面，这样，有利于阀座与阀体的定位。并且，优选地，直径为R1的同圆与直径为R2的同圆为同心圆。

在本实施例中，阀座2的轴心还通过过盈配合方式设置有定位轴24，阀芯5和转子部件7可滑动的插入定位轴24，并以定位轴24进行旋转中心定位，即定位轴24穿过阀芯5和转子部件7。转子部件7的上端通过弹性部件可旋转的支撑在腔体9内，转子部件7带动阀芯5相对阀座2的锥台面22转动实现对三个出口通道41A、41B、41C导通的切换操作。

图5为阀体组件焊接操作的位置示意图。如图5所示。在阀体组件100实施装配时，先通过过盈方法将阀座2固定在阀体1上，具体或通过过盈方法或采用工装固定；再将阀体1固定在工装台200上，然后依次将三个出口接管4A、4B、4C插入阀座的连接孔中、将进口接管3插入到阀体的台阶孔中，并通过工装夹具进行预定位。焊接时，在阀体组件100上的Q位置一次性添加焊料并加热的方法实施焊接形成阀体组件100。作为优选结构，为便于焊料的添加，阀座2的外端面12与阀体1上的台阶部13的高度大致相等(即如图所示，H1≈H2)。而焊接可以采用炉中焊接方式一次性焊接完成，从而减少对阀体等部件的焊接损伤。

图6为本发明给出的流路切换装置的另一种阀体组件结构图。如图6所示，与前述方案不同的是，在该实施例中，进口接管3A的前端设置成台阶部32，这样在装配焊接前便于进口接管3A与阀体的台阶部13配合定位。

图7为本发明给出的流路切换装置的第三种阀体组件结构图，图8为该结构的阀体组件焊接步骤的位置示意图。

如图7和图8所示。与前述方案不同的是，在该实施例中，阀座2A上设置有台阶部21，阀体1A上设有带有安装孔15的凸台14，阀座2A通过台阶部21从腔体外的一侧抵接在阀体1A的凸台14上实施焊接固定。作为优选的结构，凸台14要高出台阶部13的高度。这样如图8所示，在实施一次性焊接时便于焊料首先灌注与阀体1A和阀座2A的焊接连接处，提高焊接可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种流路切换装置，包括罩体、阀体、由所述罩体和阀体密闭连接构成的腔体、置于所述腔体内的转子部件、阀芯及置于所述腔体外的线圈部件、通过进口通道与所述腔体连通的进口接管，其特征在于，所述流路切换装置还包括与所述阀体固定设置的阀座，所述阀体为不锈钢板材冲压成型，三个出口接管与所述阀座固定设置，所述进口接管与所述阀体固定设置，所述进口接管、三个出口接管、阀座通过焊接与所述阀体固定；阀座朝向腔体内的表面设置有三个阀口，阀口与所述出口接管连通，所述阀芯与阀座相对设置。

2.如权利要求1所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀座为设置有台阶部的大体柱体结构，所述阀座通过所述台阶部上焊接固定在所述阀体上。

3.如权利要求2所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀座包括朝向腔体内一端形成的锥台部及朝外的圆柱体部，锥台部与圆柱体部之间形成所述台阶部，锥台部较小的一端朝向腔体内部，所述三个出口通道贯通所述锥台部的锥台面，所述锥台面与所述阀芯配合形成所述三个出口通道的切换部，所述流路切换装置通过所述转子部件带动所述阀芯相对阀座的锥台面转动改变所述阀芯的位置，来改变三个出口通道与所述腔体内的导通情况。

4.如权利要求3所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀口的孔径小于与其连通的出口通道靠近出口接管处出口通道的孔径，并所述阀口的轴线到所述阀座的轴心的距离小于与其连通的出口通道靠近出口接管处的轴线到所述阀座的轴心的距离。

5.如权利要求3所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀体上还设置有与所述进口接管配合的台阶部，所述进口接管插入所入台阶部并突出于所述阀体朝向腔体的内表面。

6.如权利要求5所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀座背向腔体的外端面高出所述阀体的外端面，并与所述阀体上的台阶部的高度大致相当。

7.如权利要求5所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀体上还设置有与所述阀座的台阶部配合的凸台，所述凸台的高度高出所述台阶部的高度。

8.如权利要求1-7任一项所述的流路切换装置，其特征在于，所述罩体和阀体之间还固定设置有板材加工成型的定位部件，所述定位部件与所述阀体之间通过凸点或凹孔实现定位；所述定位部件上设置有通过折弯成型的阻挡部，以作为对转子部件转动的定位。

9.如权利要求1-7任一项所述的流路切换装置，其特征在于，所述阀座上还固定有限制所述转子部件的中心的定位轴，所述定位轴通过过盈配合方式固定在所述阀座的轴心。

10.如权利要求1-7任一项所述的流路切换装置，其特征在于，所述进口接管、三个出口接管、阀座通过一次性焊接与所述阀体焊接固定，所述罩体与所述阀体通过氩弧焊或激光焊接方式焊接固定。

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