WO2017025009A1 - 阀的壳体组件及阀 - Google Patents

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许国华
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Abstract

一种阀的壳体组件及阀，其中阀的壳体组件包括：阀座（10）以及固定设置在阀座（10）上的壳体（20），阀座（10）具有朝向壳体（20）的第一配合端面，壳体（20）具有与阀座（10）的第一配合端面配合的第二配合端面，壳体组件还包括：套筒（30），套筒（30）的至少一部分套设在壳体（20）上；加强部（40），设置在套筒（30）的外侧壁上，加强部（40）包括第一加强部（41），第一加强部（41）位于第一配合端面的上方。该阀的壳体组件及阀能够有效地解决现有技术中的壳体组件的焊缝处容易出现疲劳破坏的问题。

Description

阀的壳体组件及阀 技术领域
本发明涉及壳体组件技术领域，具体而言，涉及一种阀的壳体组件及阀。
背景技术
目前，电子膨胀阀的壳体由阀座1和转子壳2组成，两者之间为焊接连接。转子壳2上具有与阀座1对接焊的焊接部2a，该焊接部2a与阀座1之间形成焊缝。为了保证电子膨胀阀的转子正常工作，转子壳2一般由薄壁件制作而成(壁厚在0.2～0.8mm)。在一般应用场合中，上述薄壁结构的转子壳2与阀座1之间的焊接强度可以保证。然而，在CO2等超临界高压系统中，薄壁结构的转子壳2容易受到高压冲击产生形变，从而导致转子壳2与阀座1之间的焊缝容易出现疲劳破坏。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种阀的壳体组件及阀，以解决现有技术中的壳体组件的焊缝处容易出现疲劳破坏的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种阀的壳体组件，包括：阀座以及固定设置在阀座上的壳体，阀座具有朝向壳体的第一配合端面，壳体具有与阀座的第一配合端面配合的第二配合端面，壳体组件还包括：套筒，套筒的至少一部分套设在壳体上；加强部，设置在套筒的外侧壁上，加强部包括第一加强部，第一加强部位于第一配合端面的上方。
进一步地，套筒套设在阀座和壳体上，套筒遮挡第一配合端面和第二配合端面。
进一步地，套筒与壳体之间为过盈配合。
进一步地，加强部呈封闭的环形结构。
进一步地，套筒具有与阀座配合的第一筒段以及与壳体配合的第二筒段，第一筒段的内径与第二筒段的内径相等。
进一步地，第一加强部沿壳体的径向方向凸出于套筒，在第一配合端面、第二配合端面以及套筒之间形成焊缝。
进一步地，加强部还包括第二加强部，第二加强部位于第二配合端面的下方，在第一筒段与阀座之间形成第一焊缝，在第二筒段与壳体之间形成第二焊缝，第一加强部和第二加强部位于第一焊缝和第二焊缝之间。
进一步地，第一加强部和第二加强部为一体结构，第一加强部和第二加强部遮挡第一配合端面和第二配合端面。
进一步地，套筒具有与阀座配合的第一筒段以及与壳体配合的第二筒段，第一筒段的内径大于第二筒段的内径，第一筒段的内侧壁与第二筒段的内侧壁之间形成台阶面，台阶面与第一配合端面贴合，在第一配合端面、第二配合端面以及台阶面之间形成焊缝。
进一步地，阀座具有朝向壳体延伸并位于壳体的外侧的筒状结构，筒状结构形成套筒。
根据本发明的另一方面，提供了一种阀，包括壳体组件，壳体组件为上述的壳体组件。
应用本发明的技术方案，至少在壳体上套设套筒，并且在套筒的外侧壁上设置第一加强部，该第一加强部位于第一配合端面的上方。上述第一加强部可以对壳体起到耐压加强的作用，即在高压力冲击下，能够有效地保护壳体，减小壳体的焊接部位的变形量，从而防止焊缝处疲劳破坏，增加了焊缝可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术的电子膨胀阀的结构示意图；
图2示出了图1的电子膨胀阀的壳体组件的结构示意图；
图3示出了根据本发明的阀的壳体组件的实施例一的结构示意图；
图4示出了图3的壳体组件的局部放大图；
图5示出了图3的壳体组件的套筒的结构示意图；
图6示出了根据本发明的阀的壳体组件的实施例二的结构示意图；
图7示出了图6的壳体组件的局部放大图；
图8示出了图6的壳体组件的套筒的结构示意图；
图9示出了根据本发明的阀的壳体组件的实施例三的结构示意图；
图10示出了图9的壳体组件的局部放大图；
图11示出了图9的壳体组件的套筒的结构示意图；
图12示出了根据本发明的阀的壳体组件的实施例四的结构示意图；
图13示出了图12的壳体组件的局部放大图；
图14示出了图12的壳体组件的阀座和套筒的结构示意图；以及
图15示出了根据本发明的阀的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、阀座；2、转子壳；2a、焊接部；10、阀座；20、壳体；30、套筒；40、加强部；41、第一加强部；42、第二加强部。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在现有技术中，存在一种特殊的壳体结构，可以在一定程度上缓解焊接处容易疲劳破坏的现象。具体地，如图1和图2所示，转子壳2上与阀座1对接焊的焊接部2a的壁厚为ts’，转子壳2的线圈安装部的壁厚为ts，其中，ts’大于ts。上述转子壳2是将厚度与焊接部2a的壁厚相当的材料经过冲压加工后的冲压成形加工件。焊接部2a的壁厚的增大可以保证焊接端面的母材熔化范围宽度以及熔深(焊缝是形成在转子壳2的焊接部2a的下端面与阀座1的上端面之间)，从而在一定程度上保证了焊接强度。但是上述壳体结构在高压力环境的长期疲劳冲击下，仍然容易出现焊缝处疲劳破坏的现象。
此外，上述现有的壳体结构还存在以下问题：
1、转子壳2是将厚度与焊接部2a的壁厚相当的材料经过冲压成形的，焊接部2a的壁厚与转子壳2上部的线圈安装部壁厚不一致，拉伸加工过程较复杂，对模具要求相对较高；
2、焊接部2a的壁厚与转子壳2的线圈安装部的连接过渡处应力集中，在高压力环境的疲劳冲击下容易断裂。
如图3至图5所示，实施例一的阀的壳体组件为电子膨胀阀的壳体组件。该壳体组件包括阀座10以及固定设置在阀座10上的壳体20，该壳体20为转子壳。阀座10具有朝向壳体20的第一配合端面。壳体20具有与阀座10的第一配合端面配合的第二配合端面。本实施例的壳体组件还包括套筒30和第一加强部41。其中，套筒30套设在阀座10和壳体20上。套筒30遮挡第一配合端面和第二配合端面。第一加强部41设置在套筒30的外侧壁上，并且第一加强部41位于第一配合端面的上方。
应用本实施例的壳体组件，在阀座10和壳体20上套设套筒30，并且使套筒30遮挡第一配合端面和第二配合端面。同时，在套筒30的外侧壁上设置第一加强部41。上述第一加强部41位于第一配合端面的上方。在对壳体组件进行焊接时，在套筒30对应于第一配合端面和第二配合端面的位置A进行激光焊接。这样可以利用套筒30自身的壁厚保证焊接面(第一配合端面、第二配合端面以及套筒30的内侧面)的母材熔化范围宽度以及熔深，从而实现了即使不增加壳体20的焊接部的壁厚，也能够保证焊接强度，避免了壳体20的复杂加工过程以及容易断裂的现象。此外，第一加强部41设置在套筒30的外侧壁上并位于第一配合端面上方， 这样可以对壳体20起到耐压加强的作用，即在高压力冲击下，能够有效地保护壳体20，减小壳体20的焊接部位的变形量，从而防止焊缝处疲劳破坏，增加了焊缝可靠性。
需要说明的是，在本实施例中，套筒30套设在阀座10和壳体20上，套筒30遮挡第一配合端面和第二配合端面，并在套筒30对应于第一配合端面和第二配合端面的位置A进行激光焊接。当然，套筒30的设置位置不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，套筒30也可以仅设置在壳体20上，壳体20与阀座10之间直接焊接(即焊接面为第一配合端面和第二配合端面)，这样也可以实现壳体20与阀座10的连接，并且套筒30也可以有效地保护壳体20，减小壳体20的焊接部位的变形量，从而防止焊缝处疲劳破坏，增加了焊缝可靠性
如图3至图5所示，在本实施例的壳体组件中，套筒30与壳体20之间为过盈配合。第一加强部41呈封闭的环形结构。上述套筒30与壳体20之间设置为过盈配合，可以使套筒30夹紧壳体20，这样可以能够进一步保护壳体20，防止壳体20的焊接部位在高压力冲击下产生变形，从而对焊缝起到保护作用。由于第一加强部41设置在套筒30对应于壳体20的位置，套筒30与壳体20之间的过盈配合也可以使第一加强部41与壳体20之间的配合更加紧密，进一步防止焊缝处疲劳破坏。
如图3至图5所示，在本实施例的壳体组件中，套筒30具有与阀座10配合的第一筒段以及与壳体20配合的第二筒段。第一筒段的内径与第二筒段的内径相等。第一加强部41沿壳体20的径向方向凸出于套筒30，第一配合端面、第二配合端面以及套筒30的位置A之间形成焊缝。
在对壳体组件进行焊接时，先将套筒30压装在阀座10和壳体20上，使套筒30与阀座10和壳体20过盈配合。在此过程中，将位于第一加强部41下方的套筒30的位置A对准重合的第一配合端和第二配合端面。此后，在套筒30的位置A处进行激光焊接。这样可以利用套筒30的位置A处的壁厚保证焊接面(第一配合端面、第二配合端面以及套筒30的位置A的内侧面)的母材熔化范围宽度以及熔深。凸出的第一加强部41由于沿套筒30径向方向的厚度较大，其本身不易变形。在高压力冲击下，凸出的第一加强部41能够更加有效地保护壳体20，减小壳体20的焊接部位的变形量，从而进一步防止焊缝处疲劳破坏。
需要说明的是，在激光焊接时，需要根据具体焊缝要求对激光焊接的激光源进行选择，位于焊接位置的套筒30的壁厚应当与激光焊接的激光源(激光能量)相匹配。若位于焊接位置的套筒30的壁厚相对于激光源来说过厚，会影响到焊接效果，甚至无法将第一配合端面和第二配合端面有效地焊接在一起。
如图6至图8所示，实施例二的阀的壳体组件与实施例一的主要区别在于，壳体组件还包括套筒30和设置在套筒30的外侧壁上的加强部40。其中，套筒30套设在阀座10和壳体20上。套筒30遮挡第一配合端面和第二配合端面。加强部40包括位于第一配合端面上方的第一加强部41以及位于第二配合端面下方的第二加强部42。第一筒段与阀座10的位置B之间形成第一焊缝，第二筒段与壳体20的位置C之间形成第二焊缝。第一加强部41和第二加强部42位于第一焊缝和第二焊缝之间(即位于位置B和位置C之间)。
在对壳体组件进行焊接时，先将套筒30压装在阀座10和壳体20上，使套筒30与阀座10和壳体20过盈配合。在此过程中，将位于第一加强部41上方的第一筒段的位置B对应壳体20，将位于第二加强部42下方的第二筒段的位置C对应阀座10。同时，将第一加强部41和第二加强部42靠近重合的第一配合端面和第二配合端面设置。此后，在套筒30的位置B和位置C处进行激光焊接。这样可以利用第一筒段的位置B处和第二筒段的位置C处的壁厚保证焊接面(第一筒段的位置B处的内侧面与壳体20的外侧面以及第二筒段的位置C处的内侧面与阀座10的外侧面)的母材熔化范围宽度以及熔深。在高压力冲击下，第一加强部41和第二加强部42能够对第一配合端面和第二配合端面进行加固，能够更加有效地保护壳体20和阀座10，减小壳体20的焊接部位以及阀座10的焊接部位的变形量，从而进一步防止焊缝处疲劳破坏。
如图6至图8所示，在本实施例的壳体组件中，第一加强部41和第二加强部42为一体结构。第一加强部41和第二加强部42遮挡第一配合端面和第二配合端面。上述结构可以使第一加强部41和第二加强部42的加强效果更好，并且结构简单，易于加工。
如图9至图11所示，实施例三的阀的壳体组件与实施例一的主要区别在于，套筒30具有与阀座10配合的第一筒段以及与壳体20配合的第二筒段。第一筒段的内径大于第二筒段的内径。第一筒段的内侧壁与第二筒段的内侧壁之间形成台阶面。台阶面与第一配合端面对齐。第一配合端面、第二配合端面以及台阶面之间形成焊缝。
在对壳体组件进行焊接时，先将套筒30压装在阀座10和壳体20上，使套筒30与阀座10和壳体20过盈配合。在此过程中，通过套筒30的台阶面可直接将位于第一加强部41下方的套筒30的位置D对准重合的第一配合端和第二配合端面，无需人工或使用工装对准。此后，在套筒30的位置D处进行激光焊接。这样可以利用套筒30的位置D处的壁厚保证焊接面(第一配合端面、第二配合端面以及套筒30的台阶面)的母材熔化范围宽度以及熔深。在高压力冲击下，第一加强部41能够更加有效地保护壳体20，减小壳体20的焊接部位的变形量，从而进一步防止焊缝处疲劳破坏。
如图12至图14所示，实施例四的阀的壳体组件与实施例一的主要区别在于，阀座10具有朝向壳体20延伸并位于壳体20的外侧的筒状结构。该筒状结构形成套筒30。这样可以简化壳体组件结构，不用单独设置套筒结构，易于加工制造。
在对壳体组件进行焊接时，先将壳体20压装在阀座10上。在此过程中，阀座10的筒状结构(即套筒30)的外侧上与壳体20的焊接端面对应的位置为位置E。此后，在筒状结构的位置E处进行激光焊接。这样可以利用阀座10的筒状结构的位置E处的壁厚保证焊接面(第一配合端面、第二配合端面以及筒状结构的位置E处的内侧面)的母材熔化范围宽度以及熔深。在高压力冲击下，筒状结构的上部的第一加强部41能够更加有效地保护壳体20，减小壳体20的焊接部位的变形量，从而进一步防止焊缝处疲劳破坏。
如图15所示，本申请还提供了一种阀，包括壳体组件。壳体组件为上述的实施例一的壳体组件。阀的焊接强度能够得到保证，并且不易疲劳破坏，使用寿命长。需要说明的是，阀 不限于采用实施例一的壳体组件，在图中未示出的其他实施方式中，阀也可以采用实施例二至实施例四中的壳体组件。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的壳体组件即使不增加壳体的焊接部的壁厚，也能够保证焊接强度，避免了壳体的复杂加工过程以及容易断裂的现象。此外，第一加强部设置在套筒的外侧壁上并位于第一配合端面上方，这样可以对壳体起到耐压加强的作用。即在高压力冲击下，能够有效地保护壳体，减小壳体的焊接部位的变形量，从而防止焊缝处疲劳破坏，增加了焊缝可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

  1. 一种阀的壳体组件，包括：
    阀座(10)以及固定设置在所述阀座(10)上的壳体(20)，所述阀座(10)具有朝向所述壳体(20)的第一配合端面，所述壳体(20)具有与所述阀座(10)的第一配合端面配合的第二配合端面，
    其特征在于，所述壳体组件还包括：
    套筒(30)，所述套筒(30)的至少一部分套设在所述壳体(20)上；
    加强部(40)，设置在所述套筒(30)的外侧壁上，所述加强部(40)包括第一加强部(41)，所述第一加强部(41)位于所述第一配合端面的上方。
  2. 根据权利要求1所述的壳体组件，其特征在于，所述套筒(30)套设在所述阀座(10)和所述壳体(20)上，所述套筒(30)遮挡所述第一配合端面和所述第二配合端面。
  3. 根据权利要求2所述的壳体组件，其特征在于，所述套筒(30)与所述壳体(20)之间为过盈配合。
  4. 根据权利要求1所述的壳体组件，其特征在于，所述加强部(40)呈封闭的环形结构。
  5. 根据权利要求3所述的壳体组件，其特征在于，所述套筒(30)具有与所述阀座(10)配合的第一筒段以及与所述壳体(20)配合的第二筒段，所述第一筒段的内径与所述第二筒段的内径相等。
  6. 根据权利要求5所述的壳体组件，其特征在于，所述第一加强部(41)沿所述壳体(20)的径向方向凸出于所述套筒(30)，在所述第一配合端面、所述第二配合端面以及所述套筒(30)之间形成焊缝。
  7. 根据权利要求5所述的壳体组件，其特征在于，所述加强部(40)还包括第二加强部(42)，所述第二加强部(42)位于所述第二配合端面的下方，在所述第一筒段与所述阀座(10)之间形成第一焊缝，在所述第二筒段与所述壳体(20)之间形成第二焊缝，所述第一加强部(41)和所述第二加强部(42)位于所述第一焊缝和所述第二焊缝之间。
  8. 根据权利要求7所述的壳体组件，其特征在于，所述第一加强部(41)和所述第二加强部(42)为一体结构，所述第一加强部(41)和所述第二加强部(42)遮挡所述第一配合端面和所述第二配合端面。
  9. 根据权利要求3所述的壳体组件，其特征在于，所述套筒(30)具有与所述阀座(10)配合的第一筒段以及与所述壳体(20)配合的第二筒段，所述第一筒段的内径大于所述第二筒段的内径，所述第一筒段的内侧壁与所述第二筒段的内侧壁之间形成台阶面，所述台阶面与所述第一配合端面贴合，在所述第一配合端面、所述第二配合端面以及所述台阶面之间形成焊缝。
  10. 根据权利要求3所述的壳体组件，其特征在于，所述阀座(10)具有朝向所述壳体(20)延伸并位于所述壳体(20)的外侧的筒状结构，所述筒状结构形成所述套筒(30)。
  11. 一种阀，包括壳体组件，其特征在于，所述壳体组件为权利要求1至10中任一项所述的壳体组件。
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