换向阀及其滑块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种换向阀及其滑块。
【背景技术】
[0002]现有技术中的换向阀，以四通阀为例，其结构如图1所示，主要包括阀座1’和滑块2’。该四通阀广泛地使用在空调领域中，在该领域中，由于节能环保意识的不断深入，变频空调等节能型产品已经得到迅速发展，目前变频空调已经成为市场的主流产品。因此对应用在该变频空调上的四通阀的性能要求越来越高，且要求其与变频机性能相匹配。变频空调机组的特点为其工作压力范围宽，从较低压力到较高压力下要求匹配四通阀都能实现相应的功能，即要求四通阀必须有较强的低压换向能力。
[0003]为尽量匹配变频空调的低压换向的能力，在四通阀的设计过程中，通常是通过加长滑块2’长度、增加滑块2’密封面积的方式，来减小四通阀的中间流量，进而提升四通阀的低压启动能力，因此，尽量将配套变频机用的四通阀的滑块2，设计成如图2和图3所示的形状。经实验及使用发现，上述结构的滑块2’在高压下的切换过程中容易产生异常振动。
[0004]同样使用在空调领域中，日本专利公开号为JP2013-227994A的专利文献公开了一种四通切换阀。该四通切换阀与上述的四通阀的区别在于:在阀芯的与所述阀座的抵接面上，除与所述阀座一起运动形成密闭空间的密封面外，还设置有沿该阀芯的滑动方向上延伸的槽。上述槽更容易地将外部的包含在制冷剂中的润滑油引入至阀座和阀芯的接触表面中，以确保油膜形成在邻接表面上，因此能够防止两者之间的吸附，以防止噪声的产生。
[0005]然而，根据本申请的发明人经一系列分析以及实验验证证明，上述专利申请的技术方案虽然从一定程度上解决了噪声问题，但上述方案使得阀座和阀芯之间不会吸附在一起，即在两者之间存在流体，鉴于此，会使阀芯在换向时存在异常振动的问题。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种换向阀及其滑块，以解决现有技术中换向时存在抖动的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种换向阀的滑块，包括:滑块本体，滑块本体具有连通腔、密封面以及换向接触面，密封面围绕在连通腔的周围，换向接触面设置在密封面的沿滑块本体的运动方向的两端，滑块还包括:排泄结构，设置在换向接触面上，排泄结构包括第一排泄口和第一排泄槽，第一排泄槽的延伸方向与滑块本体的运动方向相交，第一排泄口设置在滑块本体的边缘以将第一排泄槽内的流体排出至滑块本体的外部。
[0008]进一步地，第一排泄槽的至少一端延伸至滑块本体的边缘以形成第一排泄口。
[0009]进一步地，第一排泄槽垂直于滑块本体的运动方向。
[0010]进一步地，排泄结构还包括:第二排泄槽，第二排泄槽的一端连接到第一排泄槽上，第二排泄槽的另一端延伸至滑块本体的边缘以形成第二排泄口。
[0011]进一步地，第二排泄槽平行于滑块本体的运动方向。
[0012]进一步地，第二排泄槽与滑块本体的运动方向相交。
[0013]进一步地，排泄结构还包括:收集槽，收集槽的一端连接到第二排泄槽上，收集槽的另一端为封闭端，收集槽与滑块本体的运动方向相交。
[0014]进一步地，收集槽平行于第一排泄槽。
[0015]进一步地，第一排泄槽为平行设置的多条，第二排泄槽与每条第一排泄槽均连通。
[0016]进一步地，第一排泄槽为平行设置的多条。
[0017]根据本发明的另一方面，提供了一种换向阀，包括:阀座和可移动地设置在阀座内的滑块，滑块为上述的滑块。
[0018]应用本发明的技术方案，滑块包括滑块本体，滑块本体具有连通腔、密封面以及换向接触面，密封面围绕在连通腔的周围，换向接触面设置在密封面的沿滑块本体的运动方向的两端，在换向接触面上设置有排泄结构。该排泄结构包括第一排泄口和第一排泄槽，第一排泄槽的延伸方向与滑块本体的运动方向相交，第一排泄口设置在滑块本体的边缘以将第一排泄槽内的流体排出至滑块本体的外部。由于第一排泄槽的延伸方向与滑块本体的运动方向相交，这样在滑块本体运动时，换向接触面内的流体会被收集到第一排泄槽内并通过第一排泄口排出到滑块本体外。这样，能够大大降低流体对滑块本体的反向浮力，甚至使反向浮力消失。进而，使得滑块与阀座有效地贴合，大大地降低了滑块在换向过程中的抖动。
【附图说明】
[0019]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:
[0020]图1示出了现有技术中的四通阀的结构示意图；
[0021]图2示出了图1的四通阀的滑块的主视示意图；
[0022]图3示出了图2的滑块的仰视示意图；
[0023]图4示出了图2的滑块的受力分析示意图；
[0024]图5示出了图2的滑块换向过程中间隙内流体的排泄模拟示意图；
[0025]图6示出了根据本发明的换向阀的滑块的实施例一的结构示意图；
[0026]图7示出了图6的滑块换向过程中间隙内流体的排泄模拟示意图；
[0027]图8示出了根据本发明的换向阀的滑块的实施例二的结构示意图；
[0028]图9示出了根据本发明的换向阀的滑块的实施例三的结构示意图；
[0029]图10示出了根据本发明的换向阀的滑块的实施例四的结构示意图；
[0030]图11示出了根据本发明的换向阀的滑块的实施例五的结构示意图；以及
[0031]图12示出了根据本发明的换向阀的实施例的结构示意图。
[0032]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0033]10、滑块本体；11、换向接触面；21、第一排泄口 ；22、第一排泄槽；23、第二排泄槽；24、第二排泄口 ；25、收集槽；1、阀座；2、滑块；1’、阀座；2’、滑块。
【具体实施方式】
[0034]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。
[0035]发明人通过一系列的实验验证后发现，现有技术的四通阀在使用时，在从OFF侧切换到0N侧的换向过程中，滑块2’的受力状态如图4所示。滑块2’受到连杆提供的推动力F1，其受力点位于连杆与滑块2’接触的水平位置。另外滑块2’在换向过程中还受到滑块与阀座接触面的摩擦力f，其受力方向与推动力F1方向相反，且滑块2’在滑动过程中连杆对滑块2’的推力与滑块2’与阀座1’的反向摩擦力f不在同一水平面上。同时滑块2’又受到高压气体压力F2的作用。
[0036]因此，滑块2’在连杆对滑块2’的推动力F1的作用下进行换向时，由于受到高压气体F2的作用，迫使滑块2’与阀座1’进行贴合，然后滑块2’与阀座1’的间隙内有流体的存在(系统内的流体，例如冷冻油、冷媒等)，那么滑块2’与阀座1’进行贴合的过程中，就会挤压滑块2’与阀座1’间隙内的流体。根据作用力与反作用的原理，间隙内那些未能及时排出的流体就会对滑块2’产生反向浮力F3。从而出现滑块2’在换向过程中产生浮动的现象，导致四通阀换向过程中产生抖动进而引起振动。
[0037]现有滑块2’间隙内的流体的排出方向如图5所示。当四通阀从OFF侧向0N侧进行换向时(即滑块2’向0N侧移动时)，相对滑块2’来讲，间隙内流体的流动方向则是向OFF侧移动，那么间隙内的流体仅能通过靠近OFF侧且与外部接触的部位进行排出，排出方式如图5所示。在图5中，箭头表示流体排泄方向，箭头的大小，表示流量的大小。
[0038]如图5所示，如果滑块2’的密封面较大，那么换向接触面中部部位S’的流体将很难迅速排出(该两个区域形成排泄流体困难的两个区域)，在受到高压气体F2的作用后，该两区域的流体就会对滑块产生反向浮力F3，且高压气体F2越大，反向浮力F3也越大，进而导致产品在换向过程中产生的抖动也越大，进而振动越大。
[0039]针对上述问题，本申请的换向阀的滑块包括滑块本体，滑块本体具有连通腔、密封面以及换向接触面，密封面围绕在连通腔的周围，换向接触面设置在密封面的沿滑块本体的运动方向的两端，在换向接触面上设置有排泄结构。该排泄结构包括第一排泄口和第一排泄槽，第一排泄槽的延伸方向与滑块本体的运动方向相交，第一排泄口设置在滑块本体的边缘以将第一排泄槽内的流体排出至滑块本体的外部。由于第一排泄槽的延伸方向与滑块本体的运动方向相交，这样在滑块本体运动时，换向接触面内的流体尤其是现有技术中排泄流体困难的两个区域内的流体会被收集到第一排泄槽内。第一排泄槽内的流体通过第一排泄口排出到滑块本体外。这样，能够大大降低流体对滑块本体的反向浮力，甚至使反向浮力消失。进而，使得滑块与阀座有效地贴合，大大地降低了滑块在换向过程中的抖动。
[0040]图6示出了根