热力膨胀阀及其制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及节流控制领域，尤其涉及一种热力膨胀阀及其制造方法。
【【背景技术】】
[0002]热力膨胀阀(Thermostatic Expans1n Valve, TXV)是空调及制冷设备普遍采用的节流部件，它可以对特定的流体，例如来自冷凝器的液态制冷剂进行节流和降压，并根据蒸发器出口的温度来调节从冷凝器送入蒸发器的制冷剂的流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。热力膨胀阀对制冷剂流量进行控制的一般原理是:通过气箱头感测蒸发器出口的温度，气箱头内的介质根据气箱头所感测的温度产生对应程度的热膨胀，通过热膨胀对与气箱头连接的阀杆产生压力，阀杆在该压力的驱动下推动阀芯移动，从而调节阀孔的开度，达到调节制冷剂流量的效果。
[0003]现有的热力膨胀阀存在的一个主要问题在于，其阀体一般是在整块的金属材料上进行开孔等加工工艺而形成的，由于需要在阀体上留出足够的空间以供进行开孔加工，阀体的体积和重量通常较大，不利于整体结构的小型化，制造时消耗的材料也较多。而且为了将阀体与空调系统的制冷剂管道连接，通常需要在厚重的金属材料上挖出尺寸和深度较大的开孔以形成用于连接制冷剂管道的连接件，操作较为困难，不利于提高生产效率。另外，现有的热力膨胀阀大多是通过螺纹结构将气箱头和用于与流体管道连接的连接件连接到阀体上的，而开设螺纹结构的操作一般较为困难，费时费力。
[0004]因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于提供一种体积更小、重量更轻的热力膨胀阀及其制造方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种热力膨胀阀，包括阀体，所述阀体用不锈钢材料形成；所述热力膨胀阀还包括气箱头，所述气箱头不采用螺纹结构与阀体连接，而是部分地套设在所述阀体的部分外表面上或者部分地插入所述阀体内部，并通过炉焊或激光焊接方式焊接在所述阀体上。
[0008]所述阀体包括中空的套接头，所述气箱头包括中空的套接部，所述套接头的内壁与所述套接部的外表面均未设置螺纹结构；所述套接部套设在所述套接头的部分外表面上，所述套接头与所述套接部的局部相抵接而实现所述气箱头在轴向上的定位，且所述气箱头通过炉焊或激光焊接方式焊接在所述套接头上。
[0009]所述阀体为由不锈钢材料加工形成的一体化结构，包括第一安装部、连接管、第二安装部、第三安装部及底座部；所述第一安装部包括圆柱面形或大致呈圆柱面形的第一外周面，并开设有沿着所述第一外周面的轴向延伸，用于感测流体工况的回流通道和分别与所述回流通道两端连通的第一连接孔及第二连接孔，所述第一连接孔的轴线与所述第二连接孔的轴线位于同一直线上或相互平行；所述第二安装部开设有第三连接孔，且所述第二连接部的与其开设有所述第三连接孔的一侧相对的另一侧的表面包括平面部分，所述第二安装部还包括形成在所述第三连接孔与所述平面部分之间的第二外周面，所述第二外周面包括向所述阀体顶端凸出的第二顶面、向所述阀体顶端凹进的第二底面、以及连接在所述第二顶面与所述第二底面之间的两个第二侧面；所述套接头为所述第一安装部的一部分或用激光焊接方式焊接在所述第一连接部上，所述连接管一端连接所述第一安装部，另一端连接所述第二安装部；所述第三安装部连接在所述第二底面上，开设有第四连接孔，且所述第三连接部的与其开设有所述第四连接孔的一侧相对的另一侧的表面包括另一个平面部分；所述底座部为圆柱形或大致为圆柱形，其一端连接所述第三连接部。
[0010]所述阀体包括通过对不锈钢棒料经过切割和锻压而形成的，或者通过不锈钢管料进行截取而形成的第一阀体部件、以及通过对不锈钢棒料进行切割和锻压而形成的第二阀体部件；所述第一阀体部件包括第一安装部，所述第一安装部包括圆柱面形或大致呈圆柱面形的第一外周面，并开设有沿着所述第一外周面的轴向延伸，用于感测流体工况的回流通道和分别与所述回流通道两端连通的第一连接孔及第二连接孔，所述第一连接孔的轴线与所述第二连接孔的轴线位于同一直线上或相互平行；所述套接头为所述第一安装部的一部分或用激光焊接方式焊接在所述第一连接部上；所述第二阀体部件包括一体化的第二安装部、第三安装部及底座部，所述第一阀体部件与所述第二安装部通过炉焊方式直接地或间接地焊接在一起；所述第二安装部开设有第三连接孔，且所述第二连接部的与其开设有所述第三连接孔的一侧相对的另一侧的表面包括平面部分，所述第二安装部还包括形成在所述第三连接孔与所述平面部分之间的第二外周面，所述第二外周面包括向所述阀体顶端凸出的第二顶面、向所述阀体顶端凹进的第二底面、以及连接在所述第二顶面与所述第二底面之间的两个第二侧面；所述第三安装部连接在所述第二底面上，开设有第四连接孔，且所述第三连接部的与其开设有所述第四连接孔的一侧相对的另一侧的表面包括另一个平面部分；所述底座部为圆柱形或大致为圆柱形，其一端连接所述第三连接部。
[0011]所述阀体开设有用于调节通过所述阀体的流体的流量的阀室及阀孔；其中所述阀室开设在所述第三安装部中，或者开设在所述第三安装部和所述底座部中并开口于所述底座部的一端，所述阀孔开设于所述第三安装部中，或者开设在所述第三安装部和所述第二安装部中，所述阀孔一端与所述阀室连通，另一端连通所述第三连接孔。
[0012]所述热力膨胀阀还包括至少两个与所述连接孔对应的连接件，所述连接件分别与对应的连接孔配合，并通过炉焊方式与所述阀体固定连接。
[0013]每个所述连接孔内壁上设有用于对插入所述连接孔的所述连接件进行定位的连接件定位结构，所述连接件定位结构包括导向部与定位部，所述导向部由所述连接孔靠近外侧的一部分内壁的内径自内向外逐渐扩大而形成，用于为对应的所述连接件插入时提供便利；所述定位部由所述连接孔的处于该导向部内侧的另一部分内壁形成，用于与所述连接件的至少一部分外部表面形成紧配合。
[0014]所述热力膨胀阀用于汽车空调系统中，所述连接件的数量为四个，所述热力膨胀阀还包括第一连接板与第二连接板，所述四个连接件中，分别安装在与所述回流通道连通的两个连接孔内的两个连接件中的一个和分别安装在与所述阀室及阀孔连通的两个连接孔内的两个连接件中的一个与所述第一连接板一体成型，分别安装在与所述回流通道连通的两个连接孔内的两个连接件内的另一个和分别安装在与所述阀室及阀孔连通的两个连接孔中的两个连接件内的另一个与所述第二连接板一体成型；所述第一连接板与第二连接板均开设有用于将所述热力膨胀阀安装在汽车空调系统中的安装孔。
[0015]所述热力膨胀阀用于汽车空调系统中，所述阀体还包括两个与所述第一安装部、连接管及第二安装部一体成型的延伸板，所述两个延伸板分别连接在所述连接管两侧，且每个所述延伸板的两端都分别与所述第一安装部及第二安装部连接；所述延伸板上开设有用于将所述热力膨胀阀安装在汽车空调系统中的安装孔。
[0016]本发明还提供一种热力膨胀阀的制造方法，包括以下步骤:用不锈钢材料形成开设有阀孔的阀体；提供所述热力膨胀阀的阀杆及阀芯，并将所述阀杆及阀芯安装到所述阀体上；提供所述热力膨胀阀的调节机构，并将所述调节机构装配到阀体上；提供所述热力膨胀阀的气箱头，通过炉焊或激光焊接的方式将所述气箱头直接地或间接地焊接在所述阀体上，气箱头与阀体之间通过不包括螺纹的结构进行连接和固定，使所述气箱头可以与所述阀杆及所述调节机构相配合而调节所述阀芯相对于所述阀孔的位置，从而调节所述阀孔的开度。
[0017]所述用不锈钢材料形成开设有阀孔的阀体的步骤包括以下子步骤:选用不锈钢棒料作为材料，通过切割和锻压将所述不锈钢棒料形成阀体毛坯；从所述阀体毛坯的一端进行钻孔，形成与所述连接孔中的至少两个相连通的，用于调节通过所述阀体的流体流量的阀室及阀孔；从所述阀体毛坯的另一端进行钻孔，形成用于安装所述阀杆的阀杆孔。
[0018]所述用不锈钢材料形成开设有阀孔的阀体的步骤包括以下子步骤:用不锈钢材料形成第一阀体部件毛坯和第二阀体部件毛坯；在所述第一阀体部件毛坯上钻孔，形成开设有用于感测流体温度的回流通道、以及用于安装所述阀杆的阀杆孔的第一阀体部件；在所述第二阀体部件毛坯上钻孔，形成开设有用于调节通过所述阀体的流体流量的阀室及阀孔的第二阀体部件；将所述第一阀体部件与所述第二阀体部件用炉焊方式连接在一起，使所述阀杆孔与所述阀孔连通，从而形成所述阀体。
[0019]在所述用不锈钢材料形成第一阀体部件毛坯和第二阀体部件毛坯的子步骤中，形成所述第一阀体部件毛坯的方式为:对不锈钢棒料进行切割和锻压而形成所述第一阀体部件毛坯；或者对内径与所述回流通道内径相同的第二不锈钢管料进行截取，并将截取下来的第二不锈钢管料制成所述第一阀体部件毛坯；形成所述第二阀体部件毛坯的方式为:对不锈钢棒料进行切割和锻压而形成所述第二阀体部件毛坯。
[0020]所述用不锈钢材料形成开设有阀孔的阀体的步骤还包括以下子步骤:形成设置在所述阀体上的，用于通过炉焊或激光焊接方式固定所述气箱头的套接头；其中所述套接头的形成方式是先对不锈钢材料进行锻压而形成所述套接头的外部形状，然后再对所述不锈钢材料的对应所述套接头的部分进行钻孔而形成所述套接头；或者先对所述不锈钢材料进行钻孔以形成与所述套接头对应的通孔，然后再对所述通孔进行拉伸加工以形成所述套接头。
[0021]所述方法还包括以下步骤:在所述气箱头上形成中空的套接部，所述套接部内壁上形成有气箱头定位结构，所述气箱头定位结构包括插入部和挡止部，所述插入部由所述套接部接近末端的部分内壁形成，用于让所述套接头套入其中并形成紧配合；所述挡止部由所述套接部的处于所述插入部内侧的另一部分内壁内径缩小而形成，用于在所述套接头被套进所述插入部时对所述套接头进行挡止限位；在将所述气箱头用炉焊或激光焊接方式固定在所述阀体上之前，首先将所述套接部套设在所述套接头上，并通过所述气箱头定位结构对所述气箱头进行定位。
[0022]所述用不锈钢材料形成开设有阀孔的阀体的步骤还包括以下子步骤:形成开设在所述阀体上的，用于将流体导入所述阀体，从而通过阀体对所述流体进行流量控制的连接孔；所述方法还包括以下步骤:形成与所述连接孔对应的、用于输送流体的管道连接的连接件；将所述连接件插入所述连接孔，并通过炉焊方式将所述连接件固定在所述连接孔中。
[0023]所述连接孔内壁上形成有连接件定位结构，所述连接件定位结构包括导向部与定位部，所述导向部由所述连接孔靠近外侧的一部分内壁的内径自内向外逐渐扩大而形成，用于为连接件插入时提供便利；所述定位部由所述连接孔的处于该导向部内侧的另一部分内壁形成，用于与所述连接件的至少