CN107289685A - 一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法，可以提高焊接强度，有效减少焊接过程中产生的缺焊、气孔、焊漏等焊接缺陷，增强焊接质量。所述阀座组件包括阀座、线圈固定架以及套管，所述线圈固定架通过点焊固连于所述套管的一端面，并采用钎焊密封，以形成套管组件；所述套管组件以焊接有所述线圈固定架的一端与所述阀座焊接。所述加工方法包括：将线圈固定架和套管点焊固连，并采用钎焊密封，以形成套管组件；将所述套管组件焊接有线圈固定架的一端与阀座焊接，以形成阀座组件。线圈固定架与套管通过点焊固连，并钎焊密封形成连接可靠的套管组件，可以缩短套管组件与阀座焊接时焊料的渗透轨迹，从而提高焊接质量。

Description

一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法

技术领域

本发明涉及电子膨胀阀技术领域，特别是涉及一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法。

背景技术

电子膨胀阀主要应用于变频空调系统中，电子控制器通过发送脉冲信号到线圈上，控制转子部件旋转，通过丝杆和螺母的传动，将转子部件的旋转运动转化为阀针的直线移动，从而调节阀口的通流面积，调节制冷剂的流量，实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行。

请参考图1和图2，图1为现有技术中电子膨胀阀组装时的局部剖视图；图2为现有技术中电子膨胀阀中线圈固定架的结构示意图。

现有技术中，电子膨胀阀组装时，首先将阀座1＇和线圈固定架2＇通过过盈配合进行压装，得到第一组装件；然后，在将第一组装件与套管3＇进行火焰焊接，以得到阀座组件。详细地，焊接时，需要依靠定位工装将第一组装件和套管3＇进行定位组装，然后再放置到火焰焊接设备上进行火焰焊接。

采用上述方法得到阀座组件存在以下技术问题：

由于阀座1＇与线圈固定架2＇过盈配合压装，易出现压偏脱落，直接影响后续的焊接，导致焊接时出现虚焊气孔，降低焊接强度；

第一组装件与套管3＇进行火焰钎焊时，需要在阀座1＇、套管3＇和线圈固定架2＇中任意两者的连接面上进行焊接，焊料的渗透路径较长，容易在焊缝中产生焊接缺陷，导致焊接不良，且焊料填充较多，成本较高。

线圈固定架2＇与套管3＇的贴合面间隙不容易保证，两者之间易产生气孔等缺陷，在后续使用时易在该部位出现泄漏不良。

因此，如何设计一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法，以提高焊接强度，增强焊接质量，成为本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子膨胀阀及其阀座组件，可以提高焊接强度，有效减少焊接过程中产生的缺焊、气孔、焊漏等焊接缺陷，增强焊接质量。

本发明的另一个目的是提供一种电子膨胀阀的阀座组件的加工方法，以提高焊接质量，减少焊接缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子膨胀阀的阀座组件，包括阀座、线圈固定架以及套管，所述线圈固定架通过点焊固连于所述套管的一端面，并采用钎焊密封，以形成套管组件；所述套管组件以焊接有所述线圈固定架的一端与所述阀座焊接。

本发明的阀座组件，首先将线圈固定架通过点焊固定于套管的一端面，然后通过钎焊将线圈固定架与套管的点焊间隙进行密封，使得线圈固定架与套管组合形成套管组件，再将套管组件与阀座焊接，形成阀座组件。采用上述结构，一方面，线圈固定架与套管焊接，可以提高连接可靠性，与现有技术中将线圈固定架与阀座过盈压配相比，不会出现压偏脱落的问题，也不会影响后续的焊接；另一方面，由于线圈固定架与套管已经通过焊接固定，并采用钎焊密封，实现了接触面密封连接，具有较高的焊接可靠性；再者，由于线圈固定架与套管之间实现了接触面密封连接，当套管组件与阀座焊接时，焊料无需渗透到套管与线圈固定架之间，从而减少了后续焊接的焊料用量，缩短了焊料的渗透轨迹，增强了焊料的渗透性，进而提高了套管组件与阀座的焊接质量。通过上述结构，可以有效解决现有技术中阀座组件焊接过程中的缺焊、焊漏以及气孔等问题，增强了焊接质量。

可选地，所述线圈固定架与所述套管通过电阻点焊或激光点焊连接。

可选地，所述线圈固定架与所述套管的接触面设有点焊用的若干凸点。

可选地，各所述凸点在所述套管或所述线圈固定架的周向间隔分布。

可选地，所述线圈固定架和所述套管采用高温焊料和隧道炉进行钎焊。

可选地，所述套管组件与所述阀座采用钎焊连接，且所采用焊料的熔化温度低于所述高温焊料的熔化温度。

可选地，所述套管组件在焊接有所述线圈固定架的一端形成接口，所述阀座具有接入所述接口的颈部以及环绕于所述颈部外周的搭接面，所述颈部与所述接口的径向间隙形成第一焊缝，所述搭接面与所述接口的轴向间隙形成第二焊缝，所述第一焊缝与所述第二焊缝连通。

可选地，所述线圈固定架具有贯通孔，所述贯通孔的内壁与所述套管的内壁平齐，以形成所述接口。

本发明还提供了一种电子膨胀阀，包括上述的阀座组件。

本发明还提供了一种电子膨胀阀的阀座组件的加工方法，包括以下步骤：

将线圈固定架和套管点焊固连，并采用钎焊密封，以形成套管组件；

将所述套管组件焊接有线圈固定架的一端与阀座焊接，以形成阀座组件。

可选地，所述套管组件与所述阀座采用钎焊连接，且所采用焊料的熔化温度低于所述线圈固定架与所述套管钎焊时所采用焊料的熔化温度。

可选地，所述线圈固定架与所述套管采用高温焊料在隧道炉内进行钎焊。

附图说明

图1为图1为现有技术中电子膨胀阀组装时的局部剖视图；

图2为现有技术中电子膨胀阀中线圈固定架的结构示意图；

图3为本发明所提供电子膨胀阀及其阀座组件在一种具体实施方式中的剖面结构示意图；

图4为本发明所提供阀座组件中线圈固定架一种设置方式的俯视图；

图5为图4所示的线圈固定架与套管的分解状态示意图；

图6为图4所示的线圈固定架与套管的组合状态示意图；

图7为采用图4所示的线圈固定架与套管进行焊接的焊接完成状态示意图；

图8为图7中A部分的局部放大示意图；

图9为本发明所提供阀座在一种设置方式中的结构示意图；

图10为图9所示阀座与套管组件的组合状态示意图；

图11为图10中B部分的局部放大示意图；

图12为图10所示阀座与套管组件焊接后的局部放大示意图；

图13为本发明所提供阀座在另一种设置方式中的结构示意图；

图14为图13所示阀座与套管组件焊接后的结构示意图；

图15为图14中C部分的局部放大示意图。

图1-2中：

阀座1＇、线圈固定架2＇、套管3＇；

图3-15中：

阀座1、颈部11、搭接面12、线圈固定架2、套管3、套管组件4、接口41、凸点5、焊缝体6、第一焊缝61、第二焊缝62、第三焊缝63、丝杆7、螺母8、阀针9、接管10。

具体实施方式

本发明提供了一种电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法，可以提高焊接强度，有效减少焊接过程中产生的缺焊、气孔、焊漏等焊接缺陷，增强焊接质量。

以下结合附图，对本发明的电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的方位以电子膨胀阀为参照，以阀座1和套管3的延伸方向为轴向；以套管3的中轴线为参照，靠近套管3中轴线的方向为内，远离套管3中轴线的方向为外。

本文所述的第一、第二等词，仅为了区分结构相同或类似的不同部件或者不同结构，不表示对顺序的某种特殊限定。

本文所述的若干是指数量不确定，通常为多个；而且，由于若干表示数量不确定，即使采用若干表示一个以上部件或者结构的个数，也不能理解为这些部件或结构的个数是相等的。

如图3所示，本发明提供了一种电子膨胀阀，主要应用于变频空调系统中，包括阀座组件，还可以包括安装在阀座组件内的丝杆7、螺母8和阀针9。使用时，电子控制器发送脉冲信号到线圈，控制转子部件旋转，通过丝杆7和螺母8的传动，将转子部件的旋转运动转化为阀针9的直线移动，从而调节阀口的通流面积，调节制冷剂的流量，实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行。

本发明的阀座组件可以包括阀座1、线圈固定架2和套管3，线圈固定架2安装在阀座1和套管3之间，具体可以将线圈固定架2采用点焊的形式固连于套管3的一端面，并通过钎焊将线圈固定架2与套管3密封连接，使得线圈固定架2与套管3组合形成套管组件4，然后再将套管组件4与阀座1焊接，形成阀座组件。

具体而言，本发明的阀座组件中，阀座1与套管3围合形成安装腔，用于安装丝杆7、螺母8和阀针9；阀座1可以内置有阀口，阀针9的轴向运动用于启闭阀口，阀座组件还可以设置与阀座1相连的接管10，接管10与阀口连通，进而通过阀口的启闭控制由接管10流入或流出的流体量。

本发明的阀座组件，首先将线圈固定架2与套管3点焊固连，以实现线圈固定架2与套管3的预定位，然后将线圈固定架2与套管3钎焊密封，实现两者接触面的密封连接，得到套管组件4，再将阀座1与套管组件4焊接，形成阀座组件。

采用该结构，一方面，线圈固定架2与套管3通过点焊固定，以具有较高的定位可靠性，与现有技术的压装配合相比，定位方式更加简单可靠，也不会出现线圈固定架2压偏脱落，更加不会因线圈固定架2的安装而影响后续焊接；另一方面，线圈固定架2与套管3还可以通过钎焊进行密封连接，使得两者之间的间隙已经通过焊料填充，在后续对套管组件4和阀座1进行焊接时，后续焊料无需再填充线圈固定架2与套管3之间的间隙，有效减少了后续焊接时的焊料用量；更为重要的是，由于线圈固定架2与套管3已经密封焊接形成套管组件4，套管组件4与阀座1焊接时，焊料无需渗透至套管组件4内部，在较大程度上缩短了焊料的渗透轨迹，从而增强了焊料的渗透性，有效解决了后续焊接过程中的缺焊、气孔以及焊漏等技术问题。

详细地，线圈固定架2与套管3可以通过电阻点焊或者激光点焊进行连接，还可以通过其他方式的母材熔化焊进行固定。

当采用点焊时，可以在线圈固定架2与套管3的接触面设置凸点5，以便通过凸点5的熔化实现焊接。凸点5可以形成于线圈固定架2或套管3，即凸点5可以由线圈固定架2朝向套管3突出设置，或者由套管3朝向线圈固定架2突出设置，如图4所示，本实施例以凸点5形成于线圈固定架2为例进行说明。

本领域技术人员可以根据需要设置凸点5的个数，即可以设置若干凸点5。而且，各凸点5可以在套管3或线圈固定架2的周向间隔分布，图4中以设置三个凸点5为例进行说明，各凸点5处于同一个圆周上，可以在以套管3或线圈固定架2的中轴为圆心、以某一固定长度为半径所形成的圆上等间距分布。需要说明的是，凸点5的个数以及分布位置可以根据需要进行设置，不限于图4所示的具体形式。

在上述基础上，以下结合图5-8，对本发明套管组件的焊接过程进行详细说明。

如图5所示，焊接前，可以将套管3与线圈固定架2进行预定位，具体可以将套管3压合于线圈固定架2或者将线圈固定架2置于套管3的端面，以凸点5朝向套管3的待焊接端面；然后，通过电阻点焊或激光点焊将线圈固定架2与套管3进行点焊定位，形成如图6所示的组装件；接着，将上述组装件送入隧道炉进行钎焊，实现线圈固定架2与套管3的钎焊密封，以形成图7所示的套管组件4。通过上述焊接，线圈固定架2与套管3能够实现可靠定位，且密封连接，不存在待焊接的其他缝隙，具有较高的焊接可靠性。

在上述套管组件4的形成过程中，可以采用高温焊料进行钎焊密封，如青铜高温焊环；所述高温焊料通常是指能够在300℃以上实现点焊所采用的焊料，也就是说，凡是能够用于线圈固定架2与套管3在高温下点焊的焊料均可以作为本文所述的高温焊料。

同时，隧道炉能够满足高温钎焊的要求，形成较为光滑的焊缝，尤其有利于提高线圈固定架2与套管3的密封可靠性，避免出现气孔等焊接缺陷。但是，钎焊炉的形式多样，不限于上述隧道炉，本领域技术人员可以根据需要选择其他形式的钎焊炉。

完成套管组件4后，将套管组件4与阀座1焊接，即可形成阀组组件。以下结合图9-12，对阀座组件的形成进行详细说明。

在一种实施例中，阀座1可以具有台阶部，以实现与套管组件4的插接定位，并在插接处实现焊接。具体而言，为实现套管组件4与阀座1的焊接，套管组件4可以在焊接有线圈固定架2的一端形成接口41，阀座1可以设置能够伸入接口41的颈部11，颈部11的外周可以设置环形面作为搭接面12；颈部11和搭接面12形成所述台阶部，以图9-12所示的方位为例，在本实施例中，搭接面12可以处于颈部11的上方，以形成截面为T字型的台阶部。

连接时，阀座1以颈部11伸入接口41，颈部11的外壁与接口41的内壁相对，颈部11与接口41之间形成径向间隙，搭接面12搭接于接口41的端面，具体可以搭接于线圈固定架2的顶面(此处所述的顶面以图9-12中的方位为参照，即与线圈固定架2与套管3焊接面相对的一面)，搭接面12与接口41之间形成轴向间隙，如图10和图11所示。当完成定位后，可以进行焊接操作，使得焊料填充所述径向间隙，以形成第一焊缝61，焊料填充所述轴向间隙，以形成第二焊缝62，且第一焊缝61与第二焊缝62能够连通，如图12所示。

请结合图13-图15，在另一种实施例中，阀座1也可以设置台阶部，此时，搭接面12环绕于颈部11的下部，如图13-15所示。也就是说，阀座1也可以设置横截面为倒置的T型结构的台阶部，以便将套管组件4套装于颈部11，使得套管3的底面(此处的方位以图13-15为参照，以套管3的顶面焊接线圈固定架2，则与套管3焊接有线圈固定架2的一面相对的面构成套管3的底面)压合于搭接面12，通过搭接面12对套管3进行支撑，如图15所示。此时，可以在颈部11与接口41之间形成径向间隙，在搭接面12与套管3的底面之间形成轴向间隙，进而通过焊料填充所述径向间隙以形成第一焊缝61，填充所述轴向间隙以形成第二焊缝62，且第一焊缝61和第二焊缝62能连通，形成一个完整的焊接结构，如图15所示。

或者说，本实施例与上一个实施例的不同可以仅在于搭接面12与颈部11的相对位置，其他部分均可以参照上文的实施例进行设置。

请进一步结合图3，套管3的一端可以形成开口端，另一端可以封堵，线圈固定架2可以焊接于套管3的开口端的端面，则套管3的开口端所在的一端即为套管组件4焊接有线圈固定架2的一端，此时，套管3与线圈固定架2可以共同组合形成所述接口41。

详细地，线圈固定架2可以具有贯通孔，贯通孔可以与套管3连通；贯通孔的内壁可以与套管3的内壁大致平齐，使得贯通孔与套管3的连接处共同形成所述接口41。此时，套管3的开口端的内壁可以向内弯折，以形成安装面，线圈固定架2可以焊接于所述安装面，安装面的内壁可以与线圈固定架2的贯通孔的内壁平齐，进而在安装面与贯通孔的内侧形成所述接口41，如图9-15所示。而且，当阀座1采用倒置T型结构的台阶部时，安装面的底面即可与搭接面12压合，如图15所示。

具体可以将线圈固定架2与套管3同轴设置，并使得线圈固定架2的内孔孔径与套管3开口端的内孔孔径相等，以形成内壁大致平齐的接口41。此时，接口41为内壁平整的规则端口，一方面便于阀座1的颈部11接入，另一方面，可以与颈部11形成良好的配合，尤其有利于套管组件4与阀座1焊接时的焊料渗透与填充，避免气孔等焊接缺陷的产生。

可以理解，接口41的设置形式不限于上述方式，本文仅以其中一种形成方式为例进行说明，本领域技术人员可以根据需要选择接口41的形式，并可以相应设置阀座1的结构形式，只要能够实现套管组件4与阀座1的定位即可。

采用本发明的阀座组件，套管组件4与阀座1焊接时无需工装辅助定位，提高了焊接操作的便捷性；更为重要的是，在无需工装辅助定位的情况下，阀座1与套管组件4可以实现准确可靠的连接，为后续的焊接奠定良好的基础，有利于后续焊料的渗透；而且，还可以通过套管组件4与阀座1的设置形成大致垂直连通的第一焊缝61和第二焊缝62，第一焊缝61用于保证阀座1的颈部11与接口41的连接和密封可靠性，第二焊缝62用于保证阀座1与接口41端面的连接和密封可靠性，第一焊缝61和第二焊缝62相互连接，可以在套管组件4与阀座1的接触面形成连续的焊缝体6，提高焊接质量。

以线圈固定架2与套管3的焊接面形成的焊缝为第三焊缝63，如图12和图15所示，第三焊缝63能够有效填充线圈固定架2与套管3之间的缝隙，实现两者之间的密封连接；而且，第三焊缝63能够延伸至线圈固定架2与套管3的内侧边缘，以便与颈部11与接口41之间的第一焊缝61对接，形成连续的焊缝体6，在提高线圈固定架2与套管3的连接可靠性同时，还提高了阀座1与套管组件4的连接可靠性。

而且，上述阀座组件通过线圈固定架2与套管3的第一次钎焊形成套管组件4，然后再通过套管组件4与阀座1进行第二次钎焊形成，即由两次钎焊完成整个焊接，进而缩短了每次钎焊时焊料的渗透路径，使得焊料具有较好的渗透性，充分渗透至各间隙中，避免了缺焊、漏焊以及气孔等焊接缺陷；由于整个焊缝体6由第一焊缝61、第二焊缝62和第三焊缝63组成，且三者相互连接，具有较高的焊接强度。

可以理解，当套管组件4与阀座1采用钎焊连接时，所采用焊料的熔化温度应低于线圈固定架2与套管3焊接时所采用焊料的熔化温度。例如，套管组件4与阀座1焊接时可以采用银基焊料等熔化温度低于青铜焊料的焊料，以避免第二次钎焊(即套管组件4与阀座1的钎焊)时影响第一次钎焊(即线圈固定架2与套管3的钎焊)所形成的第三焊缝63的强度，保证焊接的可靠性。

本发明还提供了一种电子膨胀阀，包括上述的阀座组件。鉴于电子膨胀阀包括的部件较多，各部件的结构也较为复杂，本文仅对其阀座组件及相关部件进行了说明，其他未尽之处请参考现有技术，此处不再赘述。

此外，本发明还提供了一种电子膨胀阀的阀座组件的加工方法，具体可以包括以下步骤：

S11、将线圈固定架2和套管3进行点焊固连；

S12、采用钎焊将线圈固定架2与套管3密封，以形成套管组件4；

S13：将套管组件4焊接有线圈固定架2的一端与阀座1焊接，以形成阀座组件。

在上述步骤S13中，套管组件4具体可以采用钎焊与阀座1焊接，此时，所采用焊料的熔化温度低于步骤S12中线圈固定架2与套管3钎焊时所采用焊料的熔化温度，以避免步骤S13中的钎焊影响步骤S12中钎焊的强度。

在上述步骤S12中，线圈固定架2与套管3的钎焊具体可以采用高温焊料，并通过隧道炉进行钎焊，以提高线圈固定架2与套管3的密封可靠性，形成光滑可靠的焊缝。

其中，步骤S11-S13中，点焊和钎焊的具体步骤、所涉及的材料和结构等，均可以参见上文中关于阀座组件的描述，此处不再赘述。

以上对本发明所提供电子膨胀阀及其阀座组件、阀座组件的加工方法进行了详细介绍。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 (12)

1.一种电子膨胀阀的阀座组件，包括阀座(1)、线圈固定架(2)以及套管(3)，其特征在于，所述线圈固定架(2)通过点焊固连于所述套管(3)的一端面，并采用钎焊密封，以形成套管组件(4)；所述套管组件(4)以焊接有所述线圈固定架(2)的一端与所述阀座(1)焊接。

2.如权利要求1所述的阀座组件，其特征在于，所述线圈固定架(2)与所述套管(3)通过电阻点焊或激光点焊连接。

3.如权利要求2所述的阀座组件，其特征在于，所述线圈固定架(2)与所述套管(3)的接触面设有点焊用的若干凸点(5)。

4.如权利要求3所述的阀座组件，其特征在于，各所述凸点(5)在所述套管(3)或所述线圈固定架(2)的周向间隔分布。

5.如权利要求1-4任一项所述的阀座组件，其特征在于，所述线圈固定架(2)和所述套管(3)采用高温焊料和隧道炉进行钎焊。

6.如权利要求5所述的阀座组件，其特征在于，所述套管组件(4)与所述阀座(1)采用钎焊连接，且所采用焊料的熔化温度低于所述高温焊料的熔化温度。

7.如权利要求6所述的阀座组件，其特征在于，所述套管组件(4)在焊接有所述线圈固定架(2)的一端形成接口(41)，所述阀座(1)具有接入所述接口(41)的颈部(11)以及环绕于所述颈部(11)外周的搭接面(12)，所述颈部(11)与所述接口(41)的径向间隙形成第一焊缝(61)，所述搭接面(12)与所述接口(41)的轴向间隙形成第二焊缝(62)，所述第一焊缝(61)与所述第二焊缝(62)连通。

8.如权利要求7所述的阀座组件，其特征在于，所述线圈固定架(2)具有贯通孔，所述贯通孔的内壁与所述套管(3)的内壁平齐，以形成所述接口(41)。

9.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的阀座组件。

10.一种电子膨胀阀的阀座组件的加工方法，包括以下步骤：

将线圈固定架(2)和套管(3)点焊固连，并采用钎焊密封，以形成套管组件(4)；

将所述套管组件(4)焊接有线圈固定架(2)的一端与阀座(1)焊接，以形成阀座组件。

11.如权利要求10所述的加工方法，其特征在于，所述套管组件(4)与所述阀座(1)采用钎焊连接，且所采用焊料的熔化温度低于所述线圈固定架(2)与所述套管(3)钎焊时所采用焊料的熔化温度。

12.如权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述线圈固定架(2)与所述套管(3)采用高温焊料在隧道炉内进行钎焊。