熱力膨脹閥及其制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及節流控制領域，尤其涉及一種熱力膨脹閥及其制造方法。
【【背景技術】】
[0002]熱力膨脹閥(Thermostatic Expans1n Valve, TXV)是空調及制冷設備普遍采用的節流部件，它可以對特定的流體，例如來自冷凝器的液態制冷劑進行節流和降壓，并根據蒸發器出口的溫度來調節從冷凝器送入蒸發器的制冷劑的流量，以適應制冷負荷不斷變化的需要。熱力膨脹閥對制冷劑流量進行控制的一般原理是:通過氣箱頭感測蒸發器出口的溫度，氣箱頭內的介質根據氣箱頭所感測的溫度產生對應程度的熱膨脹，通過熱膨脹對與氣箱頭連接的閥桿產生壓力，閥桿在該壓力的驅動下推動閥芯移動，從而調節閥孔的開度，達到調節制冷劑流量的效果。
[0003]現有的熱力膨脹閥存在的一個主要問題在于，其閥體一般是在整塊的金屬材料上進行開孔等加工工藝而形成的，由于需要在閥體上留出足夠的空間以供進行開孔加工，閥體的體積和重量通常較大，不利于整體結構的小型化，制造時消耗的材料也較多。而且為了將閥體與空調系統的制冷劑管道連接，通常需要在厚重的金屬材料上挖出尺寸和深度較大的開孔以形成用于連接制冷劑管道的連接件，操作較為困難，不利于提高生產效率。另外，現有的熱力膨脹閥大多是通過螺紋結構將氣箱頭和用于與流體管道連接的連接件連接到閥體上的，而開設螺紋結構的操作一般較為困難，費時費力。
[0004]因此，有必要對現有的技術進行改進，以解決以上技術問題。
【
【發明內容】
】
[0005]本發明的目的在于提供一種體積更小、重量更輕的熱力膨脹閥及其制造方法。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]—種熱力膨脹閥，包括閥體，所述閥體用不銹鋼材料形成；所述熱力膨脹閥還包括氣箱頭，所述氣箱頭不采用螺紋結構與閥體連接，而是部分地套設在所述閥體的部分外表面上或者部分地插入所述閥體內部，并通過爐焊或激光焊接方式焊接在所述閥體上。
[0008]所述閥體包括中空的套接頭，所述氣箱頭包括中空的套接部，所述套接頭的內壁與所述套接部的外表面均未設置螺紋結構；所述套接部套設在所述套接頭的部分外表面上，所述套接頭與所述套接部的局部相抵接而實現所述氣箱頭在軸向上的定位，且所述氣箱頭通過爐焊或激光焊接方式焊接在所述套接頭上。
[0009]所述閥體為由不銹鋼材料加工形成的一體化結構，包括第一安裝部、連接管、第二安裝部、第三安裝部及底座部；所述第一安裝部包括圓柱面形或大致呈圓柱面形的第一外周面，并開設有沿著所述第一外周面的軸向延伸，用于感測流體工況的回流通道和分別與所述回流通道兩端連通的第一連接孔及第二連接孔，所述第一連接孔的軸線與所述第二連接孔的軸線位于同一直線上或相互平行；所述第二安裝部開設有第三連接孔，且所述第二連接部的與其開設有所述第三連接孔的一側相對的另一側的表面包括平面部分，所述第二安裝部還包括形成在所述第三連接孔與所述平面部分之間的第二外周面，所述第二外周面包括向所述閥體頂端凸出的第二頂面、向所述閥體頂端凹進的第二底面、以及連接在所述第二頂面與所述第二底面之間的兩個第二側面；所述套接頭為所述第一安裝部的一部分或用激光焊接方式焊接在所述第一連接部上，所述連接管一端連接所述第一安裝部，另一端連接所述第二安裝部；所述第三安裝部連接在所述第二底面上，開設有第四連接孔，且所述第三連接部的與其開設有所述第四連接孔的一側相對的另一側的表面包括另一個平面部分；所述底座部為圓柱形或大致為圓柱形，其一端連接所述第三連接部。
[0010]所述閥體包括通過對不銹鋼棒料經過切割和鍛壓而形成的，或者通過不銹鋼管料進行截取而形成的第一閥體部件、以及通過對不銹鋼棒料進行切割和鍛壓而形成的第二閥體部件；所述第一閥體部件包括第一安裝部，所述第一安裝部包括圓柱面形或大致呈圓柱面形的第一外周面，并開設有沿著所述第一外周面的軸向延伸，用于感測流體工況的回流通道和分別與所述回流通道兩端連通的第一連接孔及第二連接孔，所述第一連接孔的軸線與所述第二連接孔的軸線位于同一直線上或相互平行；所述套接頭為所述第一安裝部的一部分或用激光焊接方式焊接在所述第一連接部上；所述第二閥體部件包括一體化的第二安裝部、第三安裝部及底座部，所述第一閥體部件與所述第二安裝部通過爐焊方式直接地或間接地焊接在一起；所述第二安裝部開設有第三連接孔，且所述第二連接部的與其開設有所述第三連接孔的一側相對的另一側的表面包括平面部分，所述第二安裝部還包括形成在所述第三連接孔與所述平面部分之間的第二外周面，所述第二外周面包括向所述閥體頂端凸出的第二頂面、向所述閥體頂端凹進的第二底面、以及連接在所述第二頂面與所述第二底面之間的兩個第二側面；所述第三安裝部連接在所述第二底面上，開設有第四連接孔，且所述第三連接部的與其開設有所述第四連接孔的一側相對的另一側的表面包括另一個平面部分；所述底座部為圓柱形或大致為圓柱形，其一端連接所述第三連接部。
[0011]所述閥體開設有用于調節通過所述閥體的流體的流量的閥室及閥孔；其中所述閥室開設在所述第三安裝部中，或者開設在所述第三安裝部和所述底座部中并開口于所述底座部的一端，所述閥孔開設于所述第三安裝部中，或者開設在所述第三安裝部和所述第二安裝部中，所述閥孔一端與所述閥室連通，另一端連通所述第三連接孔。
[0012]所述熱力膨脹閥還包括至少兩個與所述連接孔對應的連接件，所述連接件分別與對應的連接孔配合，并通過爐焊方式與所述閥體固定連接。
[0013]每個所述連接孔內壁上設有用于對插入所述連接孔的所述連接件進行定位的連接件定位結構，所述連接件定位結構包括導向部與定位部，所述導向部由所述連接孔靠近外側的一部分內壁的內徑自內向外逐漸擴大而形成，用于為對應的所述連接件插入時提供便利；所述定位部由所述連接孔的處于該導向部內側的另一部分內壁形成，用于與所述連接件的至少一部分外部表面形成緊配合。
[0014]所述熱力膨脹閥用于汽車空調系統中，所述連接件的數量為四個，所述熱力膨脹閥還包括第一連接板與第二連接板，所述四個連接件中，分別安裝在與所述回流通道連通的兩個連接孔內的兩個連接件中的一個和分別安裝在與所述閥室及閥孔連通的兩個連接孔內的兩個連接件中的一個與所述第一連接板一體成型，分別安裝在與所述回流通道連通的兩個連接孔內的兩個連接件內的另一個和分別安裝在與所述閥室及閥孔連通的兩個連接孔中的兩個連接件內的另一個與所述第二連接板一體成型；所述第一連接板與第二連接板均開設有用于將所述熱力膨脹閥安裝在汽車空調系統中的安裝孔。
[0015]所述熱力膨脹閥用于汽車空調系統中，所述閥體還包括兩個與所述第一安裝部、連接管及第二安裝部一體成型的延伸板，所述兩個延伸板分別連接在所述連接管兩側，且每個所述延伸板的兩端都分別與所述第一安裝部及第二安裝部連接；所述延伸板上開設有用于將所述熱力膨脹閥安裝在汽車空調系統中的安裝孔。
[0016]本發明還提供一種熱力膨脹閥的制造方法，包括以下步驟:用不銹鋼材料形成開設有閥孔的閥體；提供所述熱力膨脹閥的閥桿及閥芯，并將所述閥桿及閥芯安裝到所述閥體上；提供所述熱力膨脹閥的調節機構，并將所述調節機構裝配到閥體上；提供所述熱力膨脹閥的氣箱頭，通過爐焊或激光焊接的方式將所述氣箱頭直接地或間接地焊接在所述閥體上，氣箱頭與閥體之間通過不包括螺紋的結構進行連接和固定，使所述氣箱頭可以與所述閥桿及所述調節機構相配合而調節所述閥芯相對于所述閥孔的位置，從而調節所述閥孔的開度。
[0017]所述用不銹鋼材料形成開設有閥孔的閥體的步驟包括以下子步驟:選用不銹鋼棒料作為材料，通過切割和鍛壓將所述不銹鋼棒料形成閥體毛坯；從所述閥體毛坯的一端進行鉆孔，形成與所述連接孔中的至少兩個相連通的，用于調節通過所述閥體的流體流量的閥室及閥孔；從所述閥體毛坯的另一端進行鉆孔，形成用于安裝所述閥桿的閥桿孔。
[0018]所述用不銹鋼材料形成開設有閥孔的閥體的步驟包括以下子步驟:用不銹鋼材料形成第一閥體部件毛坯和第二閥體部件毛坯；在所述第一閥體部件毛坯上鉆孔，形成開設有用于感測流體溫度的回流通道、以及用于安裝所述閥桿的閥桿孔的第一閥體部件；在所述第二閥體部件毛坯上鉆孔，形成開設有用于調節通過所述閥體的流體流量的閥室及閥孔的第二閥體部件；將所述第一閥體部件與所述第二閥體部件用爐焊方式連接在一起，使所述閥桿孔與所述閥孔連通，從而形成所述閥體。
[0019]在所述用不銹鋼材料形成第一閥體部件毛坯和第二閥體部件毛坯的子步驟中，形成所述第一閥體部件毛坯的方式為:對不銹鋼棒料進行切割和鍛壓而形成所述第一閥體部件毛坯；或者對內徑與所述回流通道內徑相同的第二不銹鋼管料進行截取，并將截取下來的第二不銹鋼管料制成所述第一閥體部件毛坯；形成所述第二閥體部件毛坯的方式為:對不銹鋼棒料進行切割和鍛壓而形成所述第二閥體部件毛坯。
[0020]所述用不銹鋼材料形成開設有閥孔的閥體的步驟還包括以下子步驟:形成設置在所述閥體上的，用于通過爐焊或激光焊接方式固定所述氣箱頭的套接頭；其中所述套接頭的形成方式是先對不銹鋼材料進行鍛壓而形成所述套接頭的外部形狀，然后再對所述不銹鋼材料的對應所述套接頭的部分進行鉆孔而形成所述套接頭；或者先對所述不銹鋼材料進行鉆孔以形成與所述套接頭對應的通孔，然后再對所述通孔進行拉伸加工以形成所述套接頭。
[0021]所述方法還包括以下步驟:在所述氣箱頭上形成中空的套接部，所述套接部內壁上形成有氣箱頭定位結構，所述氣箱頭定位結構包括插入部和擋止部，所述插入部由所述套接部接近末端的部分內壁形成，用于讓所述套接頭套入其中并形成緊配合；所述擋止部由所述套接部的處于所述插入部內側的另一部分內壁內徑縮小而形成，用于在所述套接頭被套進所述插入部時對所述套接頭進行擋止限位；在將所述氣箱頭用爐焊或激光焊接方式固定在所述閥體上之前，首先將所述套接部套設在所述套接頭上，并通過所述氣箱頭定位結構對所述氣箱頭進行定位。
[0022]所述用不銹鋼材料形成開設有閥孔的閥體的步驟還包括以下子步驟:形成開設在所述閥體上的，用于將流體導入所述閥體，從而通過閥體對所述流體進行流量控制的連接孔；所述方法還包括以下步驟:形成與所述連接孔對應的、用于輸送流體的管道連接的連接件；將所述連接件插入所述連接孔，并通過爐焊方式將所述連接件固定在所述連接孔中。
[0023]所述連接孔內壁上形成有連接件定位結構，所述連接件定位結構包括導向部與定位部，所述導向部由所述連接孔靠近外側的一部分內壁的內徑自內向外逐漸擴大而形成，用于為連接件插入時提供便利；所述定位部由所述連接孔的處于該導向部內側的另一部分內壁形成，用于與所述連接件的至少