CN113513619A - 带双重调节的制冷机用充气夹具及制冷机充气方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带双重调节的制冷机用充气夹具及制冷机充气方法，在充气阀杆的中部和顶端分别设置第一调节机构和第二调节机构；充气阀杆中部的第一调节机构为辅调节机构，可以对充气阀杆的轴向移动进行细微调节，通过第一调节机构可缓慢调节充气阀杆下端内六角扳手的伸出长度以适应不同制冷机充气接口深度要求；充气阀杆顶部的第二调节机构为主调节机构，可以快速对充气阀杆的轴向移动进行大幅度调节，提高装配效率。本发明对现有的充气夹具结构变动小，仅在充气阀杆的中部额外设置螺纹并增设第二调节机构，降低了改造成本；将第二调节机构单独拆下来后即可变为传统的充气夹具进行使用。

Description

带双重调节的制冷机用充气夹具及制冷机充气方法

技术领域

本发明涉及制冷机，具体涉及到一种带双重调节的制冷机用充气夹具及制冷机充气方法。

背景技术

自由活塞式斯特林制冷机以下简称“制冷机”作为斯特林低温冰箱的重要冷源，主要为低温冰箱提供工作过程所需冷量。为维持制冷机的正常工作，在制冷机工作前，需向严格密封的制冷机中充入一定量的高压气体，若使用高压气瓶充注，其可重复操作性不能保证，且不利于保持制冷机本身的良好密封，故而可以使用与制冷机充气口相耦合的充气夹具以使充气操作快速简便、重复性好，并同时保持制冷机的良性密封。

充气夹具现有技术中，由于底部内六角扳手加工长度的固定，为适应制冷机充气口不同内六角螺钉深度要求，使用时，一般需通过按压第二转动件从而压缩夹具内部柱弹簧来调节其伸出长度。此外其下端充气阀座与底部螺纹接头常采用一体化加工制造。

充气夹具现有技术中，由于底部内六角扳手加工长度的固定，为适应制冷机充气口不同内六角螺钉深度要求，使用时，一般需通过按压第二转动件从而压缩夹具内部柱弹簧来调节其伸出长度，不便操作，多次使用后弹簧易发生形变，导致夹具报废。此外其下端充气阀座与底部螺纹接头常采用一体化加工制造，螺纹大小固定，无法用于匹配不同螺纹大小的制冷机充气接口，并且由于螺纹接头底部壁厚较薄，是一种薄壁件，因此重复使用时可能由于压缩弹簧的挤压及螺纹接头其螺纹咬死等其他因素的共同作用致使其发生断裂，从而导致整套夹具的报废。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了带双重调节的制冷机用充气夹具及制冷机充气方法，该充气夹具配置有两个调节机构，可通过第一调节机构缓慢调节充气阀杆下端内六角扳手的伸出长度以适应不同制冷机充气接口深度要求，操作简便，并且可以有效避免六角扳手与制冷机充气口嵌合不到位的风险，从而更好的保证充气夹具在充气过程中的安全性。

为了实现上述方案，本发明采用的技术方案如下：

一种带双重调节的制冷机用充气夹具，所述制冷机用充气夹具包含有充气阀座以及充气阀杆，所述充气阀座侧壁设有通孔，所述充气阀杆穿过所述充气阀座并从该充气阀座的底部开口中伸出，

在所述充气阀杆的中部和顶端分别设置第一调节机构和第二调节机构；

所述第一调节机构包括有第一转动件、套管、垫圈和轴承，所述套管通过螺纹套置安装在所述充气阀杆中部，所述第一转动件固定套置在所述套管的外径上，所述充气阀座上端面同轴设有环状凹槽，所述轴承安装在所述环状凹槽中并可转动套置在所述套管外径上，所述套管底部设有支撑环以承托所述轴承，所述垫圈套置在套管外壁且位于所述第一转动件和轴承之间，所述垫圈上端面用于承托及限位所述第一转动件，所述垫圈下端面紧压所述轴承；

所述第二调节机构固定安装在所述充气阀杆顶端，由所述第二调节机构带动所述充气阀杆转动并在所述套管作用下使所述充气阀杆轴向移动，以调节所述充气阀杆在所述充气阀座中的伸出长度。

进一步的，所述第二调节机构包含有第二转动件，所述第二转动件通过销钉固定安装在所述充气阀杆顶端。

进一步的，第一转动件、第二转动件为手轮。

进一步的，第一转动件通过锁紧螺钉与套管固定连接，在套管的外径设有定位锥孔，锁紧螺钉的末端抵接在所述定位锥孔内。

进一步的，所述充气阀座的上端面安装有可替换的阀座压板，所述阀座压板布置有多个通孔并通过螺丝与所述充气阀座固定连接，

所述阀座压板同轴设于所述垫圈的外围，并且所述阀座压板下端面紧压所述轴承。

进一步的，所述充气阀座的下端面安装有呈三级台阶状的螺纹接头，自上而下的第一、第二、第三级台阶的外径逐步递减；

第一台阶内部用于配合所述充气阀座底部伸出凸台并通过第一密封圈保证密封，

第二台阶的内部底面用于对充气阀座进行轴向限位，并保持所述第一密封圈的适当密封形变，

第三台阶内部底面用于限制所述充气阀杆底部内六角扳手的伸出长度，第三级台阶外部下表面加工有环形密封槽，环形密封槽中用于安装密封圈，第三台阶外壁设有螺纹用于和制冷机充气口连接，且螺纹处镀镍或镀银。

进一步的，所述轴承为深沟球轴承。

进一步的，所述充气阀杆中部外径上设置有位于所述套管下方的限位凸环，由所述限位凸环限制所述充气阀杆向上移动的极限位置；

所述充气阀杆下部与对充气阀座滑动密封配合。

一种基于上述制冷机用充气夹具的制冷机充气方法，包括如下步骤：

S1、旋转第一转动件以带动套管转动，套管带动所述充气阀杆旋转并轴向移动，以使所述充气阀杆底部的非圆形扳手缩至所述充气夹具内部；

S2、将充气阀座底部与制冷机密封固连；

S3、旋转第一转动件使得所述扳手从所述充气夹具伸出，并且所述扳手抵压至制冷机充气口的充气螺钉凹槽内的金属弹片上，通过旋转第二调节机构来判断所述扳手是否与所述充气螺钉凹槽嵌合到位，若没有嵌合到位，通过旋转第一转动件以修正所述充气阀杆的角度直至所述扳手与所述充气螺钉凹槽嵌合到位；

S4、将进气管与所述充气阀座侧壁的通孔连接，进气管另一端与气瓶快插连接，进气管设有管道阀门，气瓶、进气管、充气夹具内部腔体形成充排气通道，拧开所述充气螺钉，气瓶的气体通过进气管进入充气夹具内进行充气；

S5、充气完成后，反向旋转第二调节机构使所述扳手压紧在金属弹片上以关闭充排气通道，旋转第一转动件直至充气阀杆回至上止点，关闭管道阀门，并将制冷机与充气夹具分离。

本发明具有以下有益效果：

1)配置有两个调节机构，充气阀杆中部的第一调节机构为辅调节机构，可以对充气阀杆的轴向移动进行细微调节，通过第一转动件缓慢调节充气阀杆下端内六角扳手的伸出长度以适应不同制冷机充气接口深度要求；充气阀杆顶部的第二调节机构为主调节机构，可以快速对充气阀杆的轴向移动进行大幅度调节，提高装配效率。

2)对现有的充气夹具结构变动小，仅在充气阀杆的中部额外设置螺纹并增设第二调节机构，降低了改造成本；将第二调节机构单独拆下来后即可变为传统的充气夹具进行使用。

3)第一调节机构和第二调节机构操作简便，并且各自在调节时，相互不影响，使得本发明提供的制冷机用充气夹具兼具快速装配以及微调的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中，本发明提供的一种带双重调节的制冷机用充气夹具的截面图；

图2为充气阀座以及安装在充气阀座下端面的螺纹接头截面图；

图3为安装在充气阀座上端面的阀座压板立体图；

图4为套管的立体图；

图5为本发明进行制冷机充气时的连接示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参照图1所示，本发明提供了一种带双重调节的制冷机用充气夹具，制冷机用充气夹具包含有充气阀座11以及充气阀杆3，充气阀座11侧壁设有通孔，充气阀杆3底端穿过充气阀座11并从该充气阀座11的底部开口中伸出，在充气阀杆3的中部和顶端分别设置第一调节机构100和第二调节机构200。

第一调节机构100包括有第一转动件5、套管6、垫圈7和轴承9，套管6通过螺纹套置安装在充气阀杆3中部，第一转动件5固定套置在套管6的外径上，充气阀座11上端面同轴设有环状凹槽11-1，轴承9安装在环状凹槽11-1中并可转动套置在套管6外径上，套管6底部设有支撑环6-2以承托轴承9，垫圈7套置在套管6外壁且位于第一转动件5和轴承9之间，垫圈7上端面用于承托及限位第一转动件5，垫圈7下端面紧压轴承9。第二调节机构200固定安装在充气阀杆3顶端，由第二调节机构200带动充气阀杆3转动并在套管6作用下使充气阀杆3轴向移动，以调节充气阀杆3在充气阀座11中的伸出长度。

夹具在使用时，可通过第一转动件5缓慢调节充气阀杆3下端内六角扳手的伸出长度以适应不同深度操作。

在一可选的实施例中，第二调节机构200包含有第二转动件1，第二转动件1通过销钉2固定安装在充气阀杆3顶端。

在一可选的实施例中，第一转动件5为小手轮，第二转动件1为大手轮，便于我们手动旋转。

在一可选的实施例中，第一转动件5通过锁紧螺钉4与套管6固定连接，套管6的立体图如图4所示，在套管6的外径设有定位锥孔6-1，锁紧螺钉4的末端抵接在定位锥孔6-1内。

在一可选的实施例中，轴承9选用深沟球轴承，套管6为铜套。

在一可选的实施例中，如图3所示，充气阀座11的上端面安装有阀座压板8，阀座压板8布置有多个通孔并通过螺丝10与充气阀座11固定连接，阀座压板8同轴设于垫圈7的外围，并且阀座压板8下端面紧压轴承9。

在一可选的实施例中，充气阀座11的下端面通过螺钉13-4安装有呈三级台阶状的螺纹接头13，自上而下的第一台阶13-1、第二台阶13-2、第三级台阶13-3的外径逐步递减，如图2。

其中，第一台阶13-1内部用于配合充气阀座11底部伸出凸台并通过第一密封圈19保证密封；第二台阶13-2的内部底面紧贴伸出凸台下端面，用于对充气阀座11进行轴向限位，并保持第一密封圈19的适当密封形变；第三台阶13-2内部底面用于限制充气阀杆3底部内六角扳手的伸出长度，第三级台阶13-3外部下表面加工有环形密封槽，当夹具通过螺纹接头13与制冷机充气口进行螺纹连接时，在环形密封槽中安装第二密封圈20以保证制冷机充排气过程中的气密性。

其中，夹具下端薄壁件即螺纹接头与充气阀座通过平头十字螺丝13-4连接，便于拆卸及更换。螺纹接头13的第三级台阶13-3外径设有螺纹，并且螺纹处镀镍或镀银，以防止螺纹咬死，降低其产生断裂的可能。通过更换螺纹大小不同的螺纹接头13，能够适应不同螺纹大小的制冷机充气接口，同时避免了螺纹接头13断裂所导致的整套夹具报废问题，提高了其重复使用性。

在一可选的实施例中，充气阀杆3中部外径上设置有位于套管6下方的限位凸环3-1，由限位凸环3-1限制充气阀杆3向上移动的极限位置。充气阀杆3下部与对充气阀座11滑动密封配合，且在充气阀杆3滑动密封配合的位置处设置有一个或者多个密封圈。

第一调节机构100调节充气阀杆底端内六角扳手伸出长度的原理如下：

第一转动件5定位在套管6上，套管6内孔为螺纹通孔，第一转动件5压在垫圈7上，垫圈7压实在轴承9上且不妨碍轴承的转动，并与套管6外壁紧密贴合，垫圈7不与充气阀座11及阀座压板8接触，轴承9下部压在套管6底部的伸展限位圆环上端面上，并与套管6外壁紧密贴合，当第一转动件5定位以后，套管上的轴承9、垫圈7均得到固定，因此，第一转动件5、套管6、垫圈7、轴承9组成一个完整的部件，整个部件只有轴承9能够转动且也无法上下移动。

轴承9外半部分则座落于充气阀座11的阶梯平台上，阀座压板8将轴承9压实固定，但不妨碍其转动，即轴承9被固定在了充气阀座11上且无法上下移动，只能旋转，第一转动件5不与阀座压板8接触，由于第一转动件5、套管6、垫圈7、轴承9已经是一个完整的部件且部件的运动只能依靠轴承9的转动，通过固定轴承9便能使得这个完整的部件得到固定，其运动只能通过轴承9的旋转，进而第一转动件5、套管6、垫圈7、轴承9与充气阀座11形成了一个整体。

当充气夹具已经和制冷机充气接口耦合时，充气阀座11便已固定，由于充气阀座11和第一转动件5、套管6、垫圈7、轴承9等已经固定，当第一转动件5依靠轴承9的旋转而能够转动时，由于第一转动件5与套管6的定位固定，便会带动套管6的转动，套管6通过螺纹连接在充气阀杆3上，由于套管6的上下移动无法进行，通过螺纹的连接，套管6的转动便会转化为充气阀杆3的上下移动，便能达到调节内六角扳手3-2的伸出长度功能，充气阀杆3的中部伸展圆环起第一转动件5转动时的限位作用。

第二调节机构200的调节原理如下：

当充气夹具已经和制冷机充气接口耦合时，充气阀座11已固定，通过转动第二转动件1，带动充气阀杆3转动，由于充气阀杆3中部与套管6的螺纹连接作用，第二转动件1转动时，套管6依靠轴承9的旋转也会随之转动，但无法改变套管6的上下位置，此时套管6上的小手轮也会随之转动，此时的第一转动件5的转动只是被动转动，不起到调节内六角扳手的伸出长度作用，由于内六角扳手3-2伸出长度已经调好后，内六角扳手3-2和制冷机充气接口处的内六角螺钉匹配良好，通过转动第二转动件1便能带动充气阀杆3转动，进而拧动制冷机充气接口处的内六角螺钉，从而进行制冷机的充排气。

该充气夹具使用时，先调节第一调节机构100的第一转动件，再转动第二转动件，第一转动件调节的内六角扳手的伸出长度不可顶死制冷机充气接口处的内六角螺钉。

下面对制冷机充气方法的步骤进行进一步说明：

步骤1：开始充气前，先向充气夹具17下端螺纹接头13的下部密封槽填入“O”型密封圈(即第二密封圈20)，通过顺时针旋转第一转动件5将充气夹具17的底部内六角扳手缩至夹具内部，将充气夹具17的螺纹接头13的外螺纹对准制冷机18充气口的内螺纹，通过顺时针旋转充气阀座11将充气夹具17固定于制冷机18上。

步骤2：充气夹具17固定后，逆时针旋转第一转动件5，当充气夹具17底部内六角扳手3-2伸出长度一定后将会抵压至制冷机18充气口的内六角充气螺钉，此时顺时针旋转第二转动件1，如果第二转动件1的顺时针与逆时针旋转受到阻力，则代表内六角扳手3-2已经进入到制冷机18充气口的内六角充气螺钉顶部内六角凹槽内，如果第二转动件1的顺时针与逆时针旋转没有感受到阻力，则没有进入，此时需通过同时逆时针旋转第一转动件5来感觉内六角扳手的受压情况看其是否已经进入内六角充气螺钉顶部内六角凹槽内，受压突然减轻便已是进入，进入后逆时针旋转第一转动件5两至三圈，避免内六角扳手顶死充气螺钉。

步骤3：进气管12的左端口焊接有快插头16，通过快插头16与高压气瓶14快插连接，高压气瓶14、管道阀门15、快插接口16、进气管12、充气阀座11及螺纹接头13内部腔体形成充排气通道。制冷机充气口的充气螺钉下部紧压一软金属环片，通过软金属环片的延展形变以及充气螺钉的紧压达到制冷机18充气口的密封。通过打开高压气瓶14的阀门以及调节管道阀门15控制充气压力在3.0～3.2MPa，此时逆时针旋转第二转动件1大约4圈，将充气螺钉逆时针拧开，由于充气螺钉向上挤压从而使得充气阀杆3受到向上力，步骤2小手轮最后所逆时针旋转的圈数便是为了留出充气螺钉的上升空间，此时软金属环片不受挤压，高压气瓶14、充气夹具17以及制冷机18形成贯通气路，气体经由高压气瓶14、管道阀门15、快插接口16、进气管12、充气阀座11及螺纹接头13内部腔体、充气螺钉与制冷机18的螺纹连接处、软金属环片进入制冷机18内部。

步骤4：充气过程保持一段时间，充气完成后，首先顺时针旋转第二转动件1直至将充气螺钉拧紧，死死挤压软金属环片，待其延展变形，此时，制冷机18充气气路关闭，逆时针旋转第一转动件5直至充气阀杆3回至上止点。关闭高压气瓶14与管道阀门15，通过快插接头16断开高压气瓶14与充气夹具17的管路连接，逆时针旋转充气夹具17的充气阀座11进而带动螺纹接头13的逆向旋转，从而将充气夹具17与制冷机18分离，至此，完成制冷机的充气和密封过程。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种带双重调节的制冷机用充气夹具，所述制冷机用充气夹具包含有充气阀座(11)以及充气阀杆(3)，所述充气阀杆(3)底端穿过所述充气阀座(11)并从该充气阀座(11)的底部开口中伸出，其特征在于，

在所述充气阀杆(3)的中部和顶端分别设置第一调节机构(100)和第二调节机构(200)；

所述第一调节机构(100)包括有第一转动件(5)、套管(6)、垫圈(7)和轴承(9)，所述套管(6)通过螺纹套置安装在所述充气阀杆(3)中部，所述第一转动件(5)固定套置在所述套管(6)的外径上，所述充气阀座(11)上端面同轴设有环状凹槽(11-1)，所述轴承(9)安装在所述环状凹槽(11-1)中并可转动套置在所述套管(6)外径上，所述套管(6)底部设有支撑环(6-2)以承托所述轴承(9)，所述垫圈(7)套置在套管(6)外壁且位于所述第一转动件(5)和轴承(9)之间，所述垫圈(7)上端面用于承托及限位所述第一转动件(5)且下端面紧压所述轴承(9)；

所述第二调节机构(200)固定安装在所述充气阀杆(3)顶端。

2.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，所述第二调节机构(200)包含有第二转动件(1)，所述第二转动件(1)通过销钉(2)固定安装在所述充气阀杆(3)顶端。

3.如权利要求2所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，第一转动件(5)、第二转动件(1)为手轮。

4.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，第一转动件(5)通过锁紧螺钉(4)与套管(6)固定连接，在套管(6)的外径设有定位锥孔(6-1)，锁紧螺钉(4)的末端抵接在所述定位锥孔(6-1)内。

5.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，所述充气阀座(11)的上端面安装有可替换的阀座压板(8)，所述阀座压板(8)布置有多个通孔并通过螺丝(10)与所述充气阀座(11)固定连接，

所述阀座压板(8)同轴设于所述垫圈(7)的外围，并且所述阀座压板(8)下端面紧压所述轴承(9)。

6.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，所述充气阀座(11)的下端面通过螺钉(13-4)安装有呈三级台阶状的螺纹接头(13)，自上而下的第一、第二、第三级台阶(13-1、13-2、13-3)的外径逐步递减，在第三级台阶(13-3)外部下表面加工有环形密封槽，环形密封槽中用于安装第二密封圈(20)，且第三台阶外壁(13-3)设有螺纹用于和制冷机充气口连接，且螺纹处镀镍或镀银；

第一台阶(13-1)内部用于配合所述充气阀座(11)底部伸出凸台并通过第一密封圈(19)保证密封，

第二台阶(13-2)的内部底面用于对充气阀座(11)进行轴向限位，并保持所述第一密封圈(19)的适当密封形变，

第三台阶(13-3)内部底面用于限制所述充气阀杆(3)底部内六角扳手的伸出长度。

7.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，所述轴承(9)为深沟球轴承。

8.如权利要求1所述的制冷机用充气夹具，其特征在于，所述充气阀杆(3)中部外径上设置有位于所述套管(6)下方的限位凸环(3-1)，由所述限位凸环(3-1)限制所述充气阀杆(3)向上移动的极限位置；

所述充气阀杆(3)下部与对充气阀座(11)滑动密封配合。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述制冷机用充气夹具的制冷机充气方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、旋转第一转动件(5)以带动套管(6)转动，套管(6)带动所述充气阀杆(3)旋转并轴向移动，以使所述充气阀杆(3)底部的非圆形扳手缩至所述充气夹具内部；

S2、将充气阀座(11)底部与制冷机(18)密封固连；

S3、旋转第一转动件(5)使得所述扳手从所述充气夹具伸出，并且所述扳手抵压至制冷机(18)充气口的充气螺钉凹槽内的金属弹片上，通过旋转第二调节机构(200)来判断所述扳手是否与所述充气螺钉凹槽嵌合到位，若没有嵌合到位，通过适当旋转第一转动件(5)以修正所述充气阀杆(3)的角度直至所述扳手与所述充气螺钉凹槽嵌合到位；

S4、将进气管(12)与所述充气阀座(11)侧壁的通孔连接，进气管(12)另一端与气瓶(14)连接，进气管(12)设有管道阀门(15)，气瓶(14)、进气管(12)、充气夹具内部腔体形成充排气通道，拧开所述充气螺钉，气瓶(14)的气体通过进气管(12)进入充气夹具内进行充气；

S5、充气完成后，反向旋转第二调节机构(200)使所述扳手压紧在金属弹片上以关闭充排气通道，旋转第一转动件(5)直至充气阀杆(3)回至上止点，关闭管道阀门(15)，并将充气夹具与制冷机(18)分离。

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