專利名稱：四通閥活塞內(nèi)的單向閥密封結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的四通閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及大容量活塞式四通4灸向閥，具體涉及四通閥活 塞內(nèi)的單向閥密去于結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的四通閥。
背景技術(shù)：
大容量活塞式四通閥是熱泵^L組的重要部件，主要應(yīng)用于大型風(fēng)冷熱泵、水源熱泵、熱水才幾組，適用于CFC、 HCFC、 HFC和氨制冷劑?，F(xiàn)有的活塞式四通換向閥包括主閥筒體和設(shè)置在該筒體內(nèi)的主 閥活塞。參見圖1，其為主閥活塞l的示意圖?；钊鹟為圓片主形， 并且在柱面上沿圓周方向開有凹槽11、 13、 15和17。當(dāng)活塞l在 其兩端的壓力差的驅(qū)動(dòng)下，在筒體(未示出)內(nèi)移動(dòng)至某一位態(tài)時(shí)， 通過前述凹沖曹中的一部分(一個(gè)或兩個(gè))實(shí);見予貞定管^各的連通，同 時(shí)關(guān)閉活塞1處于其他位態(tài)時(shí)所連通的管^各。如圖1所示，在活塞 1的軸向中心位置設(shè)有一個(gè)中心通孔18，在中心通孔18中另設(shè)一個(gè) 單向閥2，通過該單向閥2將高壓換向氣體有控制地導(dǎo)入活塞1的 某一端，/人而調(diào)節(jié)兩端的壓力差。圖2為圖1中A區(qū)域的方丈大圖，其示出現(xiàn)有的單向閥座23的 密封裝配結(jié)構(gòu)。如圖2所示，單向閥2包括一單向閥座23，在閥座 23內(nèi)i殳有一單向閥閥芯24。通過閥芯24在閥座23內(nèi)的軸向移動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)單向閥閥座端口 231和233的通斷，從而將來自進(jìn)氣通道28且通過設(shè)在閥座上的進(jìn)氣孔27進(jìn)入閥座內(nèi)腔的高壓氣體導(dǎo)向活塞1 的一端。單向閥2還包括0型圏22、閥座壓緊桿25和緊定螺釘26, O型圈22基本容置在位于單向閥座23外周的環(huán)形槽235內(nèi)，被緊 緊擠壓在單向閥座23和活塞1的內(nèi)壁之間，閥座壓緊桿25—端緊 壓?jiǎn)蜗蜷y座23,另一端被緊定螺釘26固定，從活塞的進(jìn)氣通道28 進(jìn)入的高壓氣體被封閉在兩個(gè)O型圏22之間從而起到密封作用。具有上述密封結(jié)構(gòu)的閥組件在實(shí)際的產(chǎn)品裝配中暴露出以下不 足由于在裝配產(chǎn)品時(shí)，總是將O型圏22預(yù)先卡在單向閥座23上， 然后/人活塞1的一端沿中心通孔推入，直到目標(biāo)位置，因此，出于 密封的需要，0型圏22需要向活塞1內(nèi)壁和單向閥座23的外壁施 加相當(dāng)?shù)膲毫Α榇?，?duì)活塞的鑄造和加工有較高的要求，活塞1 內(nèi)孔壁不得有氣孔、毛刺、夾渣等鑄造缺陷，內(nèi)壁需要盡可能地光 滑，表面粗糙度需要在1.6以下。這對(duì)小且深的盲孔加工而言，有 相當(dāng)難度。當(dāng)活塞中心孔有鑄造氣孔和夾渣時(shí)，0型圈22在裝入活 塞中心孔過程中經(jīng)常一皮刮傷而降^氐產(chǎn)品的氣密性。此外，在實(shí)際加 工和裝配中發(fā)現(xiàn)(如圖2)，當(dāng)右邊的單向閥座23、 0型圈22通過 進(jìn)氣孔27時(shí)，0型圈22被切割石皮損。以上兩種因素嚴(yán)重降低了產(chǎn) 品的合格率，不利加工進(jìn)度和質(zhì)量的控制。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種新的 結(jié)構(gòu)型式，在保證原有性能的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少零部件，提 高安裝質(zhì)量和安裝效率，同時(shí)又可以提高與之配合的活塞的合格率。為實(shí)5見上述目的，本實(shí)用新型寺是出了一種新的四通閥活塞內(nèi)的 單向閥密封結(jié)構(gòu)，包括主閥活塞、單向閥座和單向閥閥芯，所述單 向閥閥芯設(shè)置在單向閥座內(nèi)，所述單向閥座和單向閥閥芯均i殳置在 活塞的軸向中心通孔內(nèi)，在所述單向閥座上i殳有至少一個(gè)進(jìn)氣孔， 其特征在于所述進(jìn)氣孔的總流通面積限定為S2，所述單向閥座外壁與活塞內(nèi)壁之間的間隙截面積限定為Sl，并且S2與Sl的比不小 于5。與現(xiàn)有4支術(shù)中的結(jié)構(gòu)相比，新的單向閥座外徑尺寸加大，并與 活塞內(nèi)孔保持較小的配合間隙，從而可以取消了用于裝配O型圈的凹槽；將單向閥座上設(shè)至少一個(gè)進(jìn)氣孔。改進(jìn)后活塞中心孔單向閥座的密封結(jié)構(gòu)由五部分組成活塞、設(shè)在活塞內(nèi)單向閥座、設(shè)在單 向閥座內(nèi)的單向閥閥芯、閥座壓緊一干、緊定螺4丁，閥座壓緊才干一端 緊壓?jiǎn)蜗蜷y座，另一端^皮緊定螺4丁固定，由于單向閥座與活塞內(nèi)孔 保持較小的配合間隙(0.01~0.04)，從活塞的進(jìn)氣通道進(jìn)入的高壓 氣體只有極,J、一部分通過間隙(其最大泄漏面積為Si )被泄漏，絕 大部分氣體通過單向閥座上的進(jìn)氣孔(其流通面積為S2)進(jìn)入高壓 腔，加上系統(tǒng)內(nèi)冷凍油對(duì)間隙的填充密去i",通過實(shí)^驗(yàn)-驗(yàn)證，改進(jìn)后 的結(jié)構(gòu)在保^正內(nèi)泄漏量不超標(biāo)的情況下，不影響正常的換向能力。作為^f尤選，單向閥座進(jìn)氣孑L為兩個(gè)，孑L的直徑為1.4 2.5mm。作為優(yōu)選，單向閥座進(jìn)氣孔為4個(gè)，孔的直徑為1.0 1.4mm。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過改進(jìn)單向閥座結(jié)構(gòu)， 取消了O型圈，經(jīng)過實(shí)-瞼驗(yàn)證，在保證內(nèi)泄漏量不超標(biāo)的情況下， 當(dāng)進(jìn)氣小3L流通面積與單向閥座泄漏間隙面積之比S2: St>5時(shí)， 不影響四通閥的正常換向。且改進(jìn)后的單向閥座對(duì)活塞的鑄造可以 明顯降低，提高了活塞的合格率，由于取消O型圏，提高了安裝效 率。本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)i兌明。

圖1為原單向閥座密封裝配結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為圖1中A區(qū)i或的方文大圖；圖3本實(shí)用新型的單向閥座密封裝配結(jié)構(gòu)的剖視圖視圖；圖5a和5b分別為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例的單向閥座結(jié)構(gòu)在 不同方向的剖^L圖；圖6a和6b分別為本實(shí)用新型另 一具體實(shí)施例的單向閥座結(jié)構(gòu) 在不同方向的剖—見圖。
具體實(shí)施方式
圖3為本實(shí)用新型四通閥中單向閥2的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 3所示，單向閥2包括一單向閥座23,在閥座23的內(nèi)腔"i殳有一單向 閥閥芯24。單向閥2還包括閥座壓緊桿25和緊定螺4丁 26 (參見圖 1)。閥座壓緊桿25—端緊壓?jiǎn)蜗蜷y座23，另一端被緊定螺釘26固定。與背景技術(shù)中所述設(shè)計(jì)的不同之處在于，用于本實(shí)用新型四通 閥中單向閥2的裝配結(jié)構(gòu)不再包括O型圈22和環(huán)形槽"5,同時(shí)相 應(yīng)調(diào)整單向閥座23的外徑，使其與活塞1內(nèi)孔保持較小的配合間隙， 以避免進(jìn)入單向閥座內(nèi)腔的氣體通過閥座2 3與活塞1之間的間隙大 量泄漏。這樣，從活塞l的進(jìn)氣通道28進(jìn)入的高壓氣體只有極'J、一 部分通過間隙(其最大泄漏面積為SJ泄漏，絕大部分氣體通過單 向閥座上的進(jìn)氣孔27 (其流通面積為S2)進(jìn)入單向閥座的端口 231 或233進(jìn)入一高壓腔(活塞1的某一端)。通常地，當(dāng)進(jìn)氣孔27的流通面積S2與單向閥座泄漏間隙面積 S!之比大于5時(shí)，不會(huì)影響四通閥的正常4奐向。例如，可以將S2: Sj的比為控制在5.87~11.5的范圍內(nèi)。在一具體實(shí)施例中，如圖5a和5b所示，單向閥座外徑由原來 的直徑為8.3力口大到直徑為8.5，與活塞內(nèi)孑L的配合間隙在 0.01 0.04mm。將現(xiàn)有沖支術(shù)中單向閥座的兩個(gè)1.2x1的進(jìn)氣槽改為兩 個(gè)直4S為1.4 2.5 mm的進(jìn)氣^L 27，配合間隙最大泄漏面積為 S尸0.535 mm2，兩個(gè)直4圣為1.4 2.5 mm的進(jìn)氣孑L 27的總;充通面,只 S2=3.08 9.82mm2, S2: S產(chǎn)5.76 18.36,符合S2: S!》5要求，實(shí)驗(yàn) i正明在內(nèi)泄漏不超才示的情況下，四通閥的高壓4奐向、^f氐壓^奐向均正 常。在另一具體實(shí)施例中，如圖6a和6b所示，鋼球座外徑由原來 的直徑為8.3 mm力p大到直徑為8.5 mm，與活塞內(nèi)孔配合間隙在 0.01~0.04mm。 4夸5見有沖支術(shù)中單向閥座的兩個(gè)1.2x1的進(jìn)氣沖曹改為4 個(gè)直徑為1.0~1.4mm的進(jìn)氣孔，配合間隙最大泄漏面積為S，0.535 mm2,兩個(gè)進(jìn)氣孑L①1.0 ①1.4的資u通面積S2=3.14 6.15mm2,;危通 面積比為S2: S尸5.87 11.5,符合S2: S》5要求。實(shí)-驗(yàn)i正明在內(nèi)泄 漏不超纟示的情況下，四通閥的高壓纟吳向、^f氐壓纟炎向均正常。盡管已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了 i兌明，但-是很顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精 —申和范圍的前才是下，完全可以乂于本實(shí)用新型作出一些更改和變4匕。 因此，本實(shí)用新型的各種更改、變化由所附的權(quán)利要求書及其等同 物的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求1.四通閥活塞內(nèi)的單向閥密封結(jié)構(gòu)，包括主閥活塞(1)、單向閥座(23)和單向閥閥芯(24)，所述單向閥閥芯(24)設(shè)置在單向閥座(23)內(nèi)，所述單向閥座(23)和單向閥閥芯(24)均設(shè)置在活塞(1)的軸向中心通孔(18)內(nèi)，在所述單向閥座上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)氣孔(27)，其特征在于所述進(jìn)氣孔(27)的總流通面積限定為S2，所述單向閥座(23)外壁與活塞(1)內(nèi)壁之間的間隙截面積限定為S1，并且S2與S1的比不小于5。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四通閥活塞內(nèi)的單向閥密封結(jié)構(gòu)，其特 征在于，所述單向閥座(23)的外徑與所述活塞內(nèi)壁的配合間 隙在0.01 ~0.04mm之間，所述單向閥座(23)內(nèi)具有多個(gè)直 4圣為1.0 ~ 2.5 mm的進(jìn)氣孑L ( 27 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的四通閥活塞內(nèi)的單向閥密封結(jié)構(gòu)，其特 征在于，所述進(jìn)氣孔(27)的凄t量為2個(gè)，直徑為1.4-2.5mm。
4. 才艮據(jù)^L利要求2所述的四通閥活塞內(nèi)單向閥密封結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述進(jìn)氣孔(27)的數(shù)量為4個(gè)，直徑為1.0-1.4mm。
5. 四通閥，包括主閥筒體和i殳置在所述筒體內(nèi)的主閥活塞(1 )， 并且具有單向閥座(23)和單向閥閥芯(24),所述單向閥閥 芯(24 )設(shè)置在單向閥座(23 )內(nèi)，所述單向閥座(23 )和單 向閥閥芯(24)均i殳置在活塞(1)的一軸向中心通孔(18) 內(nèi)，在所述單向閥座上i殳有至少一個(gè)進(jìn)氣孔(27),其特征在 于所述進(jìn)氣孔(27)的總流通面積限定為S2，所述單向閥座(23)外壁與活塞(1)內(nèi)壁之間的間隙截面積限定為Sp并 且S2與S!的比不小于5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞式四通閥，其特征在于所述單向 閥座(23)具有與所述活塞內(nèi)壁的配合間隙在0.01 ~ 0.04mm 之間，所述單向閥座(23)具有多個(gè)直徑為1.0-2.5mm的進(jìn) 氣孔(27 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式四通閥，其特征在于所述進(jìn)氣 孑L (27)的凄史量為2個(gè)，直徑為1.4 — 2.5 mm。
8. 才艮據(jù)斥又利要求6所述的活塞式四通閥，其特征在于所述進(jìn)氣 孑L ( 27 )的凄t量為4個(gè)，直徑為1.0-1.4 mm。
專利摘要提出一種四通閥活塞內(nèi)的單向閥密封結(jié)構(gòu)，包括主閥活塞(1)、單向閥座(23)和單向閥閥芯(24)，單向閥閥芯(24)設(shè)置在單向閥座(23)內(nèi)，單向閥座(23)和單向閥閥芯(24)均設(shè)置在活塞(1)的軸向中心通孔(18)內(nèi)，在單向閥座上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)氣孔(27)，其中，進(jìn)氣孔(27)的總流通面積限定為S₂，單向閥座(23)外壁與活塞(1)內(nèi)壁之間的間隙截面積限定為S₁，并且S₂與S₁的比不小于5。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，不影響四通閥的正常換向，且改進(jìn)后的單向閥座對(duì)活塞的鑄造要求可以明顯降低，提高了活塞的安裝效率和產(chǎn)品合格率。
文檔編號(hào)F16K15/04GK201173318SQ200720183480
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者馮建江 申請(qǐng)人:浙江盾安人工環(huán)境設(shè)備股份有限公司