[发明专利]一种热力膨胀阀及其装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷媒流体控制部件技术领域，尤其涉及一种热力膨胀阀及其安装方法。

背景技术

热力膨胀阀是组成制冷系统的重要部件，与蒸发器、压缩机和冷凝器一起构成制冷系统的四个基本部件。热力膨胀阀的主要作用是通过感应制冷系统中蒸发器出口端或压缩机吸入端的过热度来控制阀的开度大小，从而实现系统冷媒流量调节和节流降压的目的。

图1示出了一种现有热力膨胀阀的结构，该热力膨胀阀包括阀体29、连接于阀体29上端的气箱头和与阀体29的下端螺纹配合的阀帽21，该气箱头包括气箱座213、气箱盖214及夹设于二者之间的膜片215，膜片215将气箱头分隔为分别与气箱盖214和气箱座213相对应的气箱上腔和下腔，气箱上腔内充有例如是冷媒的随温度变化而产生一定压力变化的介质，气箱上腔通过毛细管216与感温包217连接，感温包217用于感受蒸发器出口端或者压缩机入口端的冷媒的过热度，并在气箱上腔中产生一个温度压力Pb，同时，气箱下腔通过平衡管(图中未示出)与蒸发器出口端连通，从而在气箱下腔中产生一个蒸发压力Po。此外，如图1所示，阀体29的上部形成有阀通道，下部形成有与阀通道相通的调节腔，连接有入口接管219的入口通道与阀通道连通，连接有出口接管218的出口通道与调节腔连通；该阀通道配合有阀芯27，阀芯27的上端连接有传动杆220，该传动杆220的另一端与位于气箱下腔的传动片212连接，该传动杆220与阀体上部设置的导向孔滑动配合，在此，阀芯27和传动杆220构成阀芯组件；调节腔内安装有用于调节阀芯相对阀通道的位置的调节组件，该调节组件包括位于下端的与调节腔的内壁螺纹配合的调节杆22、用于安装阀芯27的阀芯支撑座28和夹设于阀芯支撑座28与调节杆22之间的调节弹簧26，其中，调节杆22通过密封圈23与调节腔间形成密封副，阀芯27与阀通道之间可形成如图1所示的单向的锥面密封或者球面密封，该调节弹簧26给阀芯27施加一个向上的弹力Pt，弹力Pt的大小可通过旋动调节杆22调节。以阀芯组件（即阀芯27和传动杆220）作为受力分析对象，阀芯组件受到一个向上的弹力Pt，同时会受到传动片212施加的向下的推力，该推力由膜片215推动传动片212形成，因而该推力亦即是使得膜片215向下运动的力，即Pb-Po，当阀芯27处于平衡状态时，Pb-Po＝Pt，亦即Pb＝Po+Pt，当蒸发器出口端的温度过高时，Pb增大，从而推动阀芯27向下运动，这样就增大冷媒的流量；当蒸发器出口端的温度过低时，Pb减小，从而推动阀芯27向上运动，这样就减小了冷媒的流量。

图1所示的热力膨胀阀的结构特别适合小名义制冷量的热力膨胀阀，其特点是所需的调节弹簧的调节范围相对较小，调节弹簧的外径较小，调节杆上的密封圈可以采用小规格的密封圈，调节时调节杆可伸入调节腔内一定深度，以上特点保证调节杆不会发生偏斜，进而不会导致调节杆与调节腔间的密封圈发生泄漏。但如果生产大名义制冷量的热力膨胀阀仍然采用图1所示的调节组件的结构，就需要增大调节弹簧的调节范围，增加阀体的高度及调节腔的横截面积，这不仅会造成成本的增加，还会增加调节杆与调节腔间的密封副泄漏的可能性，这主要体现在：需要采用较大直径的密封圈及调节弹簧产生的弹力较大易造成调节杆偏斜。为了解决该问题，目前通常采用图2所示的结构生产大名义制冷量的热力膨胀阀。

图2所示的热力膨胀阀与图1所示的热力膨胀阀不同的是：阀体19的上部形成有阀通道，下部连同调节座的内腔共同形成与阀通道连通的调节腔，连接有入口接管119的入口通道与阀通道连通，连接有出口接管118的出口通道与调节腔连通；该阀通道配合有阀芯组件，该阀芯组件包括传动杆120和与传动杆120相承接的阀芯17，传动杆与阀通道滑动配合、且在上部与阀通道间例如是通过上部密封圈110形成密封副，传动杆在与阀芯17承接的下部形成内缩的脖颈，以与阀通道的内壁间形成供冷媒经入口通道进入阀通道内的环形空腔，而阀芯伸入调节腔中，且与阀通道的末端形成单向的锥面密封或者球面密封，传动杆120的上端与位于气箱下腔的传动片112连接；调节腔内安装有用于调节阀芯17相对阀通道的位置的调节组件，该调节组件包括可相对转动地安装于调节座150内的调节杆12、与调节杆12限制其相对转动地滑动配合的弹簧座15、用于支撑阀芯的阀芯支撑座18和夹设于阀芯支撑座18与弹簧座15之间的调节弹簧16，该弹簧座15与调节座的内壁螺纹配合，其中，调节杆12通过下部密封圈13与调节座150的内壁间形成密封副。阀芯组件的受力情况及冷媒流量的调节原理与图1所示的热力膨胀阀基本相同，在此不再进一步说明。