CN108953675A - 一种换向阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向阀及其制造方法，其换向阀包括阀体部件，所述阀体部件包括呈筒状的阀本体，所述阀本体的筒壁焊接连接进口接管、第一接管及第二接管，所述第一接管的第一连接端部和所述第二接管的第二连接端部伸入所述阀本体的内腔；阀座,所述阀座置于所述阀本体的内腔，所述阀座包括第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔套设所述第一连接端部；所述第二安装孔套设所述第二连接端部，所述阀座与所述阀体部件之间可拆卸地配合，本发明给出的换向阀加工工艺简化，提高了阀口的密闭性。

Description

一种换向阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及制冷系统控制技术领域，具体涉及一种换向阀及其制造方法。

背景技术

制冷系统中一般采用换向阀来实现制冷与制热的转换功能，背景技术的换向阀如图1所示。

换向阀100包括阀体部件101,和设置在阀体部件101的内腔103中的活塞连杆组件102，阀座105焊接在阀体部件101的阀本体106上。活塞连杆组件102带动滑块104在阀座105上滑动以切换制冷系统的流体流动方向。其装配过程是将阀座105焊接到阀体部件101的阀本体106上，为了满足滑块104在阀座上滑动密闭性的要求，后续需要对组件中的阀座105进行表面精细加工，以消除焊接过程中导致的表面缺陷及变形导致的平面精度不足。

目前，随着工业的发展，大型制冷设备也不断被应用与制冷行业中。其对换向阀的制冷量要求也不断提高，也就要求换向阀产品的体积需要做大。但是随着产品结构尺寸的不断增大，阀本体与阀座之间的焊接区域也随之增大，阀座表面精细加工余量也会增加，如阀座表面精度达不到要求，会直接影响与滑块的配合，从而导致滑块与阀座无法紧密贴合产生泄漏。

所以如何改进换向阀的结构设计并优化工艺，提高可靠性，使之更适应大型制冷设备的使用要求，是本领域技术人员所要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种换向阀及其制造方法，以改善产品的加工工艺性，提高产品的换向密闭可靠性。

本发明提供了一种换向阀包括:

阀体，所述阀体包括呈筒状的阀本体，所述阀本体的筒壁焊接连接进口接管、第一接管和第二接管，所述第一接管的第一连接端部和所述第二接管的第二连接端部伸入所述阀本体的内腔；阀座,所述阀座置于所述阀本体的内腔，所述阀座包括第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔套设所述第一连接端部，所述第二安装孔套设所述第二连接端部，所述阀座与所述阀体部件之间可拆卸地配合；滑阀组件，所述滑阀组件可相对于所述阀座滑动，以切换所述进口接管与所述第一接管之间流路通道或所述进口接管与所述第二接管之间流路通道的启/闭。

本发明提供的换向阀的制造方法包括：

步骤A：分别制备阀本体、第一接管、第二接管；

步骤B：制备阀座，在所述阀座上加工第一安装孔和第二安装孔；

步骤C：制备滑阀组件；

步骤D：将所述第一接管的第一连接端部和所述第二接管的第二连接端部伸入所述阀本体的内腔；将所述第一接管和所述第二接管与所述阀本体接管焊接制成阀体部件；

步骤E：将所述阀座置于所述阀本体的内腔，使所述阀座的第一安装孔套设所述第一连接端部、所述第二安装孔套设所述第二连接端部；

步骤F：将所述滑阀组件置于所述阀本体的内腔，使所述滑阀组件可相对于所述阀座滑动。

本发明给出的技术方案，通过结构和工艺改进，使阀座与阀体部件之间可拆卸式装配，可以在装配前对阀座进行独立的精加工，工艺简化，阀座表面的质量得到保证，提高了产品可靠性；而且在换向阀半成品检测时，如发现因阀座质量问题，即可拆卸和更换阀座，减少了过程质量不良带来的成本损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：使用于制冷系统中的现有技术的一种换向阀结构的示意图；

图2：本发明给出的一种具体化的换向阀结构的示意图；

图3：图2中换向阀的阀体部件的结构示意图；

图4：图2中的换向阀的阀座结构的示意图；

图5：图2中的换向阀的阀座套设接管后的结构示意图；

图6：本发明给出的另一种具体化的换向阀结构的示意图；

图7：图6中的换向阀的阀座结构的示意图；

图8：本发明给出的另一种具体化的换向阀结构的示意图。

图2-8中标号说明：

1/1A阀本体；

11-筒壁；

2/2A/2B-阀座；

21-第一安装孔、22-第二安装孔、23-第三安装孔；

24-环形槽、25-密封槽；

26-下端部、27-阀口面；

31-第一接管、32-第二接管；33-第三接管；

311-第一连接部、321-第二连接部、331-第三连接部；

34-进口接管；

4-滑阀组件；

41-滑块、42-连杆；

43-活塞、44-切换通道；

51-第一阀口、52-第二阀口、53-第三阀口；

6/6A-密封部件；

7-内腔；

8-封盖；

9/9A-阀体组件。

具体实施方式

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。

图2为本发明给出的一种具体化的换向阀结构的示意图,图3为图2中换向阀的阀体部件的结构示意图，图4为换向阀的阀座结构的示意图，图5为换向阀在阀座套设接管后的结构示意图。

如图2、图3、图4及图5所示。本实施例具体以四通换向阀结构的为例进行说明。

换向阀包括阀体部件9，阀体部件9包括通过管状金属加工制成的筒状阀本体1。第一接管31、第二接管32、第三接管33焊接在阀本体1的筒壁11，三根接管部分伸入阀本体1的内腔，其接管伸入到内腔的部分，分别作为第一连接端部311、第二连接端部321和第三连接端部331。

进口接管34焊接在与第一接管31、第二接管32及第三接管33相对的另一侧的阀本体1的筒壁11上。进口接管34与制冷系统的压缩机出口端连通，使内腔为高压腔。阀本体1与各接管焊接后作为阀体组件9(参见图3)。

在本实施例中，第一接管31、第二接管32、第二接管33直接焊接在阀本体1的筒壁11上(如焊接区为Q标示)。当然也可以进一步在阀本体1的外侧面进行翻边,形成焊接连接部来改善工艺性。也可以进一步，先将第一接管31、第二接管32、第三接管33先焊接在过渡连接件上，再将过渡连接件与阀本体1焊接。以上延伸技术方案应同样受到保护，在此不再赘述。

阀座2大致成“D”型棒结构，可采用金属材料加工，但基于本发明给出的技术方案较背景技术中的焊接连接相比，阀座2与阀体部件9之间可拆卸地配合，所以本发明中给出的阀座可以采用非金属工程塑料材料或陶瓷材料等。

阀座2的上端部为阀口面27，其上加工在轴线方向排列的三个阀口,分别作为第一阀口51、第二阀口52和第三阀口53。阀座2上还加工有分别与第一阀口51、第二阀口52和第三阀口53连通的贯穿孔，作为第一安装孔21、第二安装孔22、第三安装孔23。第一安装孔21、第二安装孔22、第三安装孔23为台阶孔，其接近阀座2的下端部26为大径孔，其大径孔贯穿下端部26形成三个圆孔。靠近大径孔的台阶部位置分别加工有环形槽24(参见图4)。

滑阀组件4包括连杆42，在连杆42的两端分别安装有活塞43，在连杆42的中间设置滑块41,在本实施例中，滑块为倒置的碗状结构，中间形成换向通道44。滑阀组件4滑动在第一位置时，进口接管34与第一接管31之间流路通道开启，第三接管33与第二接管32通过换向通道连通；滑阀组件4滑动在第二位置时，进口接管34与第二接管32之间流路通道开启，第三接管33与第一接管31通过换向通道连通。

本实施例的换向阀制造过程如下：

步骤A：分别制备阀本体1、第一接管31、第二接管32及第三接管33。

步骤B：制备阀座2，在所述阀座2上加工第一安装孔21、第二安装孔22及第三安装孔23，并对阀座2的阀口面27进行精加工。

步骤C：制备滑阀组件4。

步骤D：将第一接管31的第一连接端部311、第二接管32的第二连接端部321及第三接管33的第三连接端部331，伸入阀本体1的内腔中，将第一接管31、第二接管32及第三接管33与阀本体1的筒壁焊接制成阀体部件9。

步骤E：分别在阀座2的第一安装孔21、第二安装孔22及第三安装孔23的环形槽24中放置密封部件6，将阀座2置于阀本体1的内腔中，使阀座2的第一安装孔21套设第一连接端部311、阀座2的第二安装孔22套设第二连接端部321、使阀座2的第三安装孔23套设所述第三连接端部331，并使三个接管的连接端部，分别抵接各安装孔的台阶面上定位,阀座2的下端部26与阀本体1的筒壁11之间可以间隙配合。

当然,也可以使各接管的连接端部不抵接安装孔的台阶面,让阀座2的下端部26与阀本体1的筒壁11抵接配合。

由于阀座2的各安装孔与阀体部件9的各接管连接端部之间只是套设配合并通过密封部件6密封，区别于以往技术的阀座与阀本体的焊接固定连接，阀座2与阀体部件9之间为可拆卸地配合，即在装配后还可以相互拆开。

步骤F：将滑阀组件4置于阀本体1的内腔中，使滑阀组件4向下抵压阀座2，滑阀组件4可在阀座2的阀口面27上相对于各阀口滑动。

步骤G：对组件检测后，在阀体9的两端焊接封盖8以密封内腔。

可以理解的是，在前述各步骤中,作为零部件的制备阶段,有些步骤的顺序可以调整而不影响后续装配要求,如:步骤B或步骤C可以与步骤A调换顺序；步骤B或步骤C可以与步骤D调换顺序；步骤B和步骤C可以调换顺序，在此不再赘述。

在本实施例中，换向阀的阀座与接管之间通过密封部件密封，阀座与阀体部件之间可拆卸式安装，所以在装配前可以对阀座零件的阀口面进行最后的精加工。而相对的现有技术中，考虑到焊接的热变影响，需要阀座焊接在阀本体上做精密加工。所以精密加工需要通过专用拉刀设备，伸入到阀本体的内腔中加工。而随着产品容量的提升，产品结构不断增大，拉刀设备及拉削质量的要求不断提高，工艺成本也不断增加。所以该技术方案不仅加工工艺得到简化，质量也得到保证。而且另一有益之处在于，在封盖焊接前的半成品检测过程中，如发现因阀座的缺陷或阀体内壁表面缺陷而导致阀口泄漏时，可以简单更换阀座或阀体部件即可。

在本实施例中，在安装孔上加工环形槽，在环形槽中设置密封部件。可以想到的是，也可以进行设计变化，在接管上设置环形槽，在环形槽中设置密封部件，同样可以达到安装孔与接管之间的密封作用。甚至不用密封部件，通过紧配合方式实现密封，这些延伸技术是本领域技术人员容易想到的，在此不再赘述。

在本实施例中，进口接管与制冷系统的压缩机出口端连通，使内腔为高压腔。内腔中的流体本身会给阀座一个朝向阀本体筒壁的压紧力，阀座安装后使用状态比较稳定。

图6为本发明给出的另一种具体化的换向阀结构的示意图，图7为图6中的换向阀的阀座结构的示意图。

如图6和图7所示。与前述技术方案不同的是，在本实施例中，在阀座2A的下端部26设置有密封槽25，密封槽25分别沿第一安装孔21、第二安装孔22及第三安装孔23贯穿下端部26而形成的圆孔位置的外周设置并闭合，在密封槽25中设置有密封部件6A，这样设置的目的为：装配后各安装孔在下端部26都能与内腔7密闭及各安装孔之间也能密闭。

图8为本发明给出的另一种具体化的换向阀结构的示意图。该实施例中，换向阀仅作为三通换向阀，阀座2B上减少了第一安装孔21与第二安装孔22之间的第三安装孔23；阀体部件9A减少了第一接管31与第二接管32之间的第三接管33。滑阀组件4A滑动在第一位置时，进口接管34与第一接管31之间流路通道开启，第二接管32被滑阀组件4封闭；滑阀组件4A滑动在第二位置时，进口接管34与第二接管32之间流路通道开启，第一接管31被滑阀组件4封闭。

该技术方案具有与前述技术方案相同的有益效果，属于本发明的保护范围，在此不再赘述。

以上对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种换向阀，包括:

阀体部件(9)，所述阀体部件(9)包括呈筒状的阀本体(1)，所述阀本体(1)的筒壁焊接连接进口接管(34)、第一接管(31)及第二接管(32)，所述第一接管(31)的第一连接端部和所述第二接管(32)的第二连接端部伸入所述阀本体(1)的内腔；

阀座(2),所述阀座(2)置于所述阀本体(1)的内腔，所述阀座(2)包括第一安装孔(21)和第二安装孔(22)，所述第一安装孔(21)套设所述第一连接端部；所述第二安装孔(22)套设所述第二连接端部，所述阀座(2)与所述阀体部件(9)之间可拆卸地配合；

滑阀组件(4)，所述滑阀组件(4)可相对于所述阀座(2)滑动，以切换所述进口接管(34)与所述第一接管(31)之间流路通道或所述进口接管(34)与所述第二接管(32)之间流路通道的启/闭。

2.如权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述第一连接端部与所述第一安装孔(21)之间、以及所述第二连接端部与所述第二安装孔(22)之间设置有密封部件(6)。

3.如权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀座(2)的下端部与所述阀本体(1)的筒壁之间非固定连接。

4.如权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述第一安装孔(21)和第二安装孔(22)为台阶孔，所述第一连接端部和第二连接端部分别抵接所述第一安装孔(21)的台阶部和第二安装孔(22)的台阶部，所述阀座(2)的下端部与所述阀本体(1)的筒壁之间间隙配合。

5.如权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述阀座(2)的与所述阀本体(1)的筒壁配合的下端部设置有密封槽(25)，所述密封槽(25)分别沿所述第一安装孔(21)及所述第二安装孔(22)贯穿所述下端部而形成的圆孔位置的外周设置并闭合，所述密封槽(25)中设置有密封部件(6A)。

6.如权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀座(2)为非金属工程塑料材料或陶瓷材料。

7.如权利要求1-6任一项所述的换向阀，其特征在于，所述换向阀为四通换向阀，所述阀本体(1)的筒壁还焊接连接有第三接管(33)，所述第三接管(33)设置在所述第一接管(31)与所述第二接管(32)之间，所述第一接管(31)、所述第二接管(32)及所述第三接管(33)沿所述阀本体(1)的轴向设置，所述第三接管(33)的第三连接端部伸入所述阀本体(1)的内腔；

所述阀座(2)还包括第三安装孔(23)，所述第三安装孔(23)套设所述第三连接端部。

8.如权利要求7所述的换向阀，其特征在于，所述第三连接端部与所述第三安装孔(23)之间设置有密封部件(6)。

9.如权利要求7所述的换向阀，其特征在于，所述阀座(2)的与所述阀本体(1)的筒壁配合的下端部设置有密封槽(25)，所述密封槽(25)分别沿所述第一安装孔(21)、所述第二安装孔(22)及所述第三安装孔(23)贯穿所述下端部而形成的圆孔位置的外周设置并闭合，所述密封槽(25)中设置有密封部件(6A)。

10.如权利要求7所述的换向阀，其特征在于，所述滑阀组件(4)包括换向通道，在所述进口接管(34)与第一接管(31)之间流路通道开启状态，所述第三接管(33)与所述第二接管(32)通过所述换向通道连通；在所述进口接管(34)与第二接管(32)之间流路通道开启状态，所述第三接管(33)与所述第一接管(31)通过所述换向通道连通。

11.如权利要求1-6任一项所述的换向阀的制造方法，包括：

步骤A：分别制备阀本体(1)、第一接管(31)、第二接管(32)；

步骤B：制备阀座(2)，在所述阀座(2)上加工第一安装孔(21)和第二安装孔(22)；

步骤C：制备滑阀组件(4)；

步骤D：将所述第一接管(31)的第一连接端部和所述第二接管(32)的第二连接端部伸入所述阀本体(1)的内腔，将所述第一接管(31)和所述第二接管(32)与所述阀本体(1)的筒壁焊接制成阀体部件(9)；

步骤E：将所述阀座(2)置于所述阀本体(1)的内腔，使所述阀座(2)的第一安装孔(21)套设所述第一连接端部、所述阀座(2)的第二安装孔(22)套设所述第二连接端部；

步骤F：将所述滑阀组件(4)置于所述阀本体(1)的内腔，使所述滑阀组件(4)可相对于所述阀座(2)滑动。

12.如权利要求11所述的换向阀的制造方法，其特征在于，

所述步骤A还包括：制备第三接管(33)；

所述步骤B还包括：在所述阀座(2)上加工第三安装孔(23)；

所述步骤D还包括：将所述第一接管(31)的第一连接端部、所述第二接管(32)的第二连接端部、及所述第三接管(33)的第三连接端部，伸入所述阀本体(1)的内腔，将所述第一接管(31)、所述第二接管(32)及所述第三接管(33)与所述阀本体(1)焊接制成阀体(9)；

所述步骤E还包括：将所述阀座(2)置于所述阀本体(1)的内腔，使所述阀座(2)的第一安装孔(21)套设所述第一连接端部、使所述阀座(2)的第二安装孔(22)套设所述第二连接端部、使所述阀座(2)的第三安装孔(23)套设所述第三连接端部。