CN202972015U - 一种大容量四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大容量四通换向阀，解决现有四通换向阀难以形成有效润滑、不能解决活塞与阀体卡死的技术问题，本实用新型的四通换向阀包括主阀和导阀，主阀包括阀体和活塞，阀体上连接有低压排气管、高压进气管，冷凝管以及蒸发管，阀体上还设有贯穿阀体壁体的喷油口，活塞上设有润滑油路，活塞沿其轴向依次分为第一端部、第一连接体、中间体、第二连接体、第二端部，润滑油路包括设于第一连接表面上的第一油槽、设于第二连接表面上的第二油槽、设于第三连接表面上的第三油槽、设于第四连接表面上的第四油槽，第一外表面上设有连接第一油槽与第二油槽的第一连接槽，第三外表面上设有连接第三油槽与第四油槽的第二连接槽。

Description

一种大容量四通换向阀

技术领域

本实用新型涉及热泵型空调中改变制冷剂流向、实现制冷、制热切换的活塞式四通换向阀。

背景技术

大容量四通换向阀通常用于热泵型空调中，主要由主阀和导阀组成，参照图1，主阀包括圆筒状的阀体1、设在阀体1内的活塞2以及设置在阀体1上的冷凝管30、蒸发管40、高压进气管50以及低压排气管60，阀体1的两端设有第一端盖101和第二端盖102。参照图1、图3，箭头A表示高压气体流向，箭头B表示低压气体流向，活塞2位置为示意画法；参照图2为四通换向阀失电状态下活塞2在阀体1中的位置示意图，参照图4为四通换向阀得电状态下活塞2在阀体1中的位置示意图。活塞2是利用阀内存在的系统压差进行沿阀体1轴向移动，由于压差的原因可使阀内油膜被带离，导致活塞2在无油润滑下移动，拉伤阀体1内壁。通过分析可以发现，划痕位置多位于阀体1低压排气管60与冷凝管30的夹角之间或低压排气管60与蒸发管40的夹角之间。参照图2，当划痕位于第一端盖101的端面时，该划痕都位于阀体1低压排气管60与蒸发管40的夹角处；参照图4，当划痕位于第二端盖102的端面时，该划痕都位于阀体1低压排气管60与冷凝管30的夹角处。

结合大容量四通换向阀的工作原理可以得出：

参照图1、2，当阀体1处于失电状态时：由于高压气体的作用，活塞2向阀体1低压排气管60与蒸发管40之间倾斜，当阀体1得电后，活塞2会向第二端盖102的端面移动，此时由于活塞2受到高压气体的推力，在换向时，阀体1的低压排气管60与蒸发管40夹角处受到阻力特别大，若该处受力点得不到充足、有效的润滑，就会破坏阀体1与活塞2位于第一端盖101的低压排气管60与蒸发管40夹角处之间的油膜，形成干磨，最后拉毛阀体1，严重时导致阀体1不换向。

参照图3、4，当阀体1处于得电状态时：结合失电状态的受力分析，阀体1低压排气管60与冷凝管30夹角处的受力点得不到充足、有效的润滑，就会破坏阀体1与活塞2位于第二端盖102的低压排气管60与冷凝管30夹角处之间的油膜，形成干磨，拉毛阀体1，导致阀体1不换向。

中国国家知识产权局于2011年2月9日，公开了授权专利号为“CN201010536012.8”，名称为“大容量四通换向阀”的发明专利，解决由于阀体内的压差造成阀体上的油膜脱落，活塞与阀体卡死的现象。该专利所述的四通换向阀包括主阀和导阀，主阀包括阀体、设置在阀体内的活塞、设置在阀体上的低压排气管、高压进气管、冷凝管以及蒸发管；其中，活塞包括设置在活塞两端的活塞法兰一端和活塞法兰二端、设置在活塞中部的圆盘状连接部、连接在活塞法兰一端与连接部之间的板状的横向体、连接在活塞法兰二端与连接部之间的板状的竖向体，横向体与竖向体相互垂直，横向体的外侧表面与竖向体的外侧表面位于活塞的筒形圆柱面上；

活塞还包括设置在活塞上的润滑油路，润滑油路与设置在阀体上的进油口和出油口连通；润滑油路包括：第一油槽、第二油槽、连接接第一油槽和第二油槽的连接槽。

该发明通过阀体上设置的进油口及活塞上设置的润滑油路对阀体及活塞受力区补充润滑油，但从润滑油路的分布结构结合以上描述的四通换向阀结构及工作原理分析：该申请的技术方案中只能对阀体及活塞部份受力区补充润滑油，但阀体低压排气管与蒸发管的夹角之间且靠活塞法兰一端无润滑，阀体低压排气管与冷凝管的夹角之间且靠活塞法兰二端无润滑，受力部份长时间无润滑会形成干磨，拉毛阀体，导致阀体不换向。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种大容量四通换向阀，通过对活塞及阀体受力区补充润滑油，克服现有四通换向阀难以形成有效润滑、不能解决活塞与阀体卡死的问题，保证活塞与阀体的受力点处有充足的冷冻油来形成油膜，降低活塞与阀体受力点的力，保证活塞在阀体中能正常换向。

为到达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种大容量四通换向阀，包括主阀和导阀，所述主阀包括阀体和活塞，所述阀体上连接有低压排气管、高压进气管，冷凝管以及蒸发管，所述阀体上还设有贯穿阀体壁体的喷油口，所述活塞上设有润滑油路，所述活塞沿其轴向依次分为第一端部、第一连接体、中间体、第二连接体以及第二端部，其中：

所述第一端部具有位于低压排气管与蒸发管之间的第一外表面、位于高压进气管与冷凝管之间的第二外表面；

所述第二端部具有位于低压排气管与冷凝管之间的第三外表面、位于高压进气管与蒸发管之间的第四外表面；

所述第一连接体具有位于低压排气管与冷凝管之间的第一连接表面、位于高压进气管与蒸发管之间的第二连接表面；

所述第二连接体具有位于低压排气管与蒸发管之间的第三连接表面、位于高压进气管与冷凝管之间的第四连接表面；

所述润滑油路包括设于第一连接表面上的第一油槽、设于第二连接表面上的第二油槽、设于第三连接表面上的第三油槽、设于第四连接表面上的第四油槽，所述第一外表面上设有连接第一油槽与第二油槽的第一连接槽，所述第三外表面上设有连接第三油槽与第四油槽的第二连接槽。

进一步的，所述第一油槽、第二油槽、第三油槽以及第四油槽均是沿活塞轴向设置的直槽，所述第一连接槽和第二连接槽均是沿活塞周向设置的弧形槽。

进一步的，所述第二外表面上设有第一延伸槽，所述第一延伸槽与第一连接槽连接，所述第四外表面上设有第二延伸槽，所述第二延伸槽与第二连接槽连接。

进一步的，所述第一延伸槽的延伸角度大于0度且不超过30度，所述第二延伸槽的延伸角度大于0度且不超过30度。

本实用新型的有益效果：

相比现有技术，本实用新型在阀体活塞的第一端部和第二端部分别增加了第一连接槽和第二连接槽，能对活塞端部以及阀体对应的受力区，尤其是在低压排气管与冷凝管侧、低压排气管与蒸发管侧得到充分润滑，活塞端部与阀体的受力点处有充足的冷冻油来形成油膜，同时，第一连接槽还连接了第一油槽和第二油槽，第二连接槽还连接了第三油槽与第四油槽，无论活塞是向阀体低压排气管与蒸发管之间倾斜，还是向阀体低压排气管与冷凝管之间倾斜，活塞与阀体的受力点处都能得到充足、有效的润滑，且油槽内的润滑油不受高压进气管高压气体的影响，这就保证了阀体与活塞之间的油膜不被破坏，有效降低了活塞与阀体受力区的摩擦力，保证活塞在筒体中能正常移动，进而保证了四通换向阀的正常换向。

附图说明

下面结合附图对本实用性新型做进一步的说明：

图1为现有大容量四通换向阀失电状态下活塞的受力示意图；

图2为现有大容量四通换向阀失电状态下活塞在阀体内的位置示意图；

图3为现有大容量四通换向阀得电状态下活塞的受力示意图；

图4为现有大容量四通换向阀得电状态下活塞在阀体内的位置示意图；

图5为本实用新型大容量四通换向阀的外部结构示意图；

图6为本实用新型大容量四通换向阀内活塞的结构示意图一；

图7为本实用新型大容量四通换向阀内活塞的结构示意图二。

具体实施方式

本实用新型的目的、特点和优点将会在下面的实施例中进行详细的揭露。但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

参照5-7，本实用新型大容量四通换向阀，包括主阀和导阀，主阀包括阀体1和活塞2，阀体1上连接有低压排气管60、高压进气管50，冷凝管30以及蒸发管40，阀体1上还设有贯穿阀体1壁体的喷油口11；

活塞2上设有润滑油路，活塞2沿其轴向依次分为第一端部21、第一连接体22、中间体23、第二连接体24以及第二端部25，其中：

所述第一端部21具有位于低压排气管60与蒸发管40之间的第一外表面211、位于高压进气管50与冷凝管30之间的第二外表面212；

所述第二端部25具有位于低压排气管60与冷凝管30之间的第三外表面251、位于高压进气管50与蒸发管40之间的第四外表面252；

所述第一连接体22具有位于低压排气管60与冷凝管30之间的第一连接表面221、位于高压进气管50与蒸发管40之间的第二连接表面222；

所述第二连接体24具有位于低压排气管60与蒸发管40之间的第三连接表面241、位于高压进气管50与冷凝管30之间的第四连接表面242；

所述润滑油路包括设于第一连接表面221上的第一油槽71、设于第二连接表面222上的第二油槽72、设于第三连接表面241上的第三油槽73、设于第四连接表面242上的第四油槽74，所述第一外表面211上设有连接第一油槽71与第二油槽72的第一连接槽81，所述第三外表面251上设有连接第三油槽73与第四油槽74的第二连接槽82。

第一油槽71、第二油槽72、第三油槽73以及第四油槽74均是沿活塞2轴向设置的直槽，第一连接槽81和第二连接槽82均是沿活塞2周向设置的弧形槽，该结构的油槽路径短、有利于润滑油快速传输。

但毫无疑问，上述的大容量四通换向阀还应包括供油管路、阀门、过滤器等设备，此处不再详述。

上述的润滑油路不同于授权公告号为“CN201532060”、名称为“一种新型大容量四通换向阀”实用新型专利中所公开的油槽，相比该专利所公开的油槽结构，本实施例中，只有活塞2的第一连接表面221、第二连接表面222、第三连接表面241、第四连接表面242、第一外表面211以及第三外表面251上设置了油槽，只针对阀体1与活塞2之间容受力较大的区域进行润滑，油槽路径变短，不仅能提高润滑效率，且更加省油。

相比授权专利号为“CN201010536012.8”、名称为“大容量四通换向阀”的发明专利，本实施例中，在活塞2第一端部21的第一外表面211设置了第一连接槽81，在活塞2第二端部25的第三外表面251设置了第二连接槽82，由于第一外表面211位于位于低压排气管60与蒸发管40之间、第三外表面251位于低压排气管60与冷凝管30之间，结合背景技术中所描述的大容量四通换向阀的工作原理不难理解：第一连接槽81内的润滑油能对阀体1低压排气管60与蒸发管40的夹角之间且靠活塞2第一端部21形成有效润滑，保证活塞2第一端部21与阀体1位于低压排气管60与蒸发管40夹角之间的受力点处有充足的润滑油来形成油膜，降低该处受力点的力；第二连接槽82内的润滑油能对阀体1低压排气管60与冷凝管30的夹角之间且靠活塞2第二端部25形成有效润滑，保证活塞2第二端部25与阀体1位于低压排气管60与冷凝管30夹角之间的受力点处有充足的润滑油来形成油膜，降低该处受力点的力。

参照图6、7，活塞2上形成有四个压力腔，分别是：第一端部21、第一连接体22、中间体23之间形成第一低压腔A和第一高压腔B；第二端部25、第二连接体24、中间体23之间形成第二低压腔C和第二高压腔D，其中：在四通换向阀失电状态下，第一低压腔A与低压排气管60连通、第一高压腔B与高压进气管50连通；在四通换向阀得电状态下，第二低压腔C与低压排气管60连通、第二高压腔D与高压进气管50连通。

由于第一油槽71设在第一连接表面221，而第一连接表面221位于低压排气管60与冷凝管30之间，第三油槽73设在第三连接表面241，而第三连接表面241位于低压排气管60与蒸发管40之间，因而第一油槽71与第三油槽73内的润滑油不会受到高压进气管50高压气体的影响，防止了该处油膜被破坏。

虽然第二油槽72设在第二连接表面222，第四油槽74设在第四连接表面242，且第二连接表面222位于高压进气管50与蒸发管40之间，第四连接表面242位于高压进气管50与冷凝管30之间，第二油槽72与第四油槽74并未正对高压进气管50，受高压气体的影响较小，不会使槽内的润滑油被甩出。

参照图5，本实施例中，通过阀体1上的两个喷油口11分别向第一油槽71和第三油槽73注入润滑油，喷油口11的位置阀体1的中部，无论活塞2怎样运动，喷油口11始终能与油槽相通，保证润滑的可靠性。本实施例中，槽内的润滑油是通过活塞2与阀体1之间的间隙进入低压排气管60实现回流。

实际工作过程中，第二外表面212部分区域与第四外表面252部分区域也有可能与阀体1接触，形成摩擦，为此，在第二外表面212上设有第一延伸槽（图中未示出），第一延伸槽与第一连接槽81连接，第四外表面252上设有第二延伸槽（图中未示出），第二延伸槽与第二连接槽82连接，进一步可以理解为：第一连接槽81的一侧或两侧槽端向第二外表面212延伸出第一延伸槽，第二连接槽82的一侧或两侧槽端向第四外表面252延伸出第二延伸槽，事实上是加长了第一连接槽81和第二连接槽82的长度，使得第一端部21与阀体1、第二端部25与阀体1之间有更大的润滑区域。

第一延伸槽与第二延伸槽的延伸角度不宜过大，通常是大于0度且不超过30度，优选的可以是：1度、2度、4度、6度、8度、11度、12度、15度、16度、18度、20度、21度、22度、23度、24度、25度、26度、27度、28度、30度。需要说明的是：上述第一延伸槽与第二延伸槽是沿圆周方向延伸，其延伸角度是指在圆周方向上对应的圆心角角度。

本实施例的活塞主要用于各种大容量四通换向阀中，通过上述润滑油路对活塞及阀体受力区补充润滑油，克服了现有四通换向阀难以形成有效润滑、不能解决活塞与阀体卡死的问题，保证活塞与阀体的受力点处有充足的冷冻油来形成油膜，降低活塞与阀体受力点的力，保证活塞在阀体中能正常换向。

通过上述实施例，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (4)

1.一种大容量四通换向阀，包括主阀和导阀，所述主阀包括阀体和活塞，所述阀体上连接有低压排气管、高压进气管，冷凝管以及蒸发管，所述阀体上还设有贯穿阀体壁体的喷油口，所述活塞上设有润滑油路，所述活塞沿其轴向依次分为第一端部、第一连接体、中间体、第二连接体以及第二端部，其中： 

所述第一端部具有位于低压排气管与蒸发管之间的第一外表面、位于高压进气管与冷凝管之间的第二外表面； 

所述第二端部具有位于低压排气管与冷凝管之间的第三外表面、位于高压进气管与蒸发管之间的第四外表面； 

所述第一连接体具有位于低压排气管与冷凝管之间的第一连接表面、位于高压进气管与蒸发管之间的第二连接表面； 

所述第二连接体具有位于低压排气管与蒸发管之间的第三连接表面、位于高压进气管与冷凝管之间的第四连接表面； 

其特征在于：所述润滑油路包括设于第一连接表面上的第一油槽、设于第二连接表面上的第二油槽、设于第三连接表面上的第三油槽、设于第四连接表面上的第四油槽，所述第一外表面上设有连接第一油槽与第二油槽的第一连接槽，所述第三外表面上设有连接第三油槽与第四油槽的第二连接槽。 

2.如权利要求1所述的一种大容量四通换向阀，其特征在于：所述第一油槽、第二油槽、第三油槽以及第四油槽均是沿活塞轴向设置的直槽，所述第一连接槽和第二连接槽均是沿活塞周向设置的弧形槽。 

3.如权利要求1所述的一种大容量四通换向阀，其特征在于：所述第二外表面上设有第一延伸槽，所述第一延伸槽与第一连接槽连接，所述第四外表面上设有第二延伸槽，所述第二延伸槽与第二连接槽连接。 

4.如权利要求3所述的一种大容量四通换向阀，其特征在于：所述第一延伸槽的延伸角度大于0度且不超过30度，所述第二延伸槽的延伸角度大于0度且不超过30度。 

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