一种自平衡膨胀阀的制作方法

本发明属于空调部件，涉及一种自平衡膨胀阀。

背景技术：

1、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大部件共同组成了制冷系统，膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，一般安装于冷凝器和蒸发器之间，膨胀阀能够使经蒸发器蒸发的气体通过压缩机增压液化至高温高压的液体冷媒，并通过其节流口节流成为低温低压的雾状液态冷媒，然后冷媒在蒸发器中吸收热量达到制冷效果。

2、如专利申请(申请号：201711366377.9)公开的膨胀阀，包括阀芯一和呈柱状的阀芯二，阀芯一具有贯通的节流孔，阀芯二端面上具有呈柱状并能够插入节流孔的插接头，该插接头的外径小于阀芯二的外径，节流孔内壁上自孔口向内具有至少两个不同直径的直筒面，插接头外壁上具有至少两个呈环形且不同直径的节流壁，当插接头插入节流孔时节流壁能够与直筒面相对并形成节流通道，制热时通过冷媒推动阀芯一压缩弹簧一，实现三级制热流量控制，制冷时冷媒推动阀芯二压缩弹簧二，实现三级制冷流量控制。

3、上述结构能够实现一定的流量调节，但是由于北方室外温度较低，因此在空调启动前室外机存在结霜，而且冬天室内制热时，也就是室外机制冷，因此室内制热过程中室外机制冷也会出现结霜，因此空调启动前以及室内制热过程中需要定时对室外机进行化霜，也就是对室内制冷，室外机制热化霜，需要冷媒从左端进入化霜。但是启动前公阀芯与母阀芯处于常闭状态，刚开启功率较低，左端的压力较小，难以从左向右推动公阀芯。制热过程中化霜时，左端压力会迅速下降，公阀芯和母阀芯关闭，因此难以化霜。

4、针对上述问题，专利文件(申请号：202210920687.5)公开了一种常开式膨胀阀，包括阀体和阀芯，阀体内还固定有两节流体，两节流体上均具有通孔，通孔孔壁上周向具有节流环，阀芯位于两节流体之间，且阀芯的两端均具有插接头，阀芯的两端与两节流体之间均设有复位弹簧，且在两复位弹簧作用下两插接头分别远离相对的节流环，当阀芯向任意一端移动并压缩复位弹簧时该端的插接头能够插入相对的节流环，且两者之间形成通过阀芯的移动来调节流量的节流通道，即两端的插接头均与相对的节流环分离，用于化霜时冷媒通过，但是该结构为了实现化霜功能，需要设置两个插接头，与之相配合的，需要设置两个节流环，这导致阀体的长度变长，整体结构不够紧凑。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自平衡膨胀阀，用以解决现有具有化霜功能的膨胀阀结构不够紧凑的问题。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自平衡膨胀阀，包括管状的阀体、一个固定在阀体内的母阀芯、一个滑动设置在阀体内并位于母阀芯左侧的公阀芯和作用在公阀芯上的弹性件，所述母阀芯具有轴向贯穿的通孔，且通孔内壁上周向具有环形的配合面，其特征在于，所述公阀芯的右端具有呈柱状并插接在通孔内的插接头，所述插接头沿轴向包括化霜部、位于化霜部左侧的左节流部和位于化霜部右侧的右节流部，左节流部和右节流部外壁上均具有若干环形的节流面，且左节流部的若干节流面按直径由右到左逐渐变小排列，右节流部的若干节流面按直径由左到右逐渐变小排列，所述化霜部外周面的直径小于节流面的直径，在弹性件作用下化霜部外周面与配合面相对并形成化霜通道，当公阀芯向任意一端移动使得化霜部外周面与配合面错开时配合面能够与相对的节流面之间形成节流通道。

3、在停机状态下，弹性件作用于公阀芯，使得公阀芯的插接头穿过节流环，节流环上的配合面与化霜部的外周面相对并形成化霜通道，冷媒从阀体左端端口进入并通过化霜通道后从右端端口流出，化霜部外周面直径较小，使得化霜通道的通过面积较大，因此在空调设备刚启动进行室外机化霜或者室内制热过程中阶段性停机，冷媒压力较小的情况下也能够使冷媒快速通过实现化霜。在室外机化霜完成后室内机正常制热，此时阀体两端的压差变大，冷媒由阀体右端端口流入，推动公阀芯向左移动，化霜部外周面与配合面错开，右节流部上的节流面与配合面相对并形成用于制热时冷媒通过的节流通道，且通过配合面与不同直径的节流面相对来形成不同通过面积的节流通道，实现流量调节，制冷时则公阀芯向右移动，配合面与左节流部上的节流面相对形成用于制冷时冷媒通过的节流通道。

4、其中左节流部用于制冷，右节流部用于制热，使得制冷与制热的节流面均独立设置，因此流量控制精度更高，而节流部、化霜部和右节流部均集成在一个插接头上，使得公阀芯的结构更加紧凑，通过公阀芯的双向移动来实现制热与制冷，在实现制冷、制热和化霜三个功能的情况下只需要一个插接头，缩短了公阀芯的长度，也只需要一个母阀芯与之相配合，与现有膨胀阀为了实现化霜功能而采用两个插接头配合两个母阀芯相比，结构更加紧凑。化霜部位于制热部和制冷部之间位置，该结构使得公阀芯通过左右双向移动来分别控制制冷和制热，且配合面只要与化霜部外周面错开就能够直接形成节流通道，公阀芯的移动行程更短，结构也能够更加紧凑。

5、在上述的自平衡膨胀阀中，所述插接头沿轴向还包括两低频部，其中一个低频部位于左节流部与化霜部之间，另一个低频部位于右节流部与化霜部之间，所述低频部的外周面直径小于相邻的节流面直径，且低频部的外周面直径大于化霜部的外周面直径。不同于现有膨胀阀随着阀芯移动，节流通道的通过面积均是逐渐变大，本技术还设置低频部，该低频部的外周面直径小于相邻节流面的直径，因此以制冷为例，当配合面与不同节流面依次相对形成通过面积依次变大的节流通道，以实现中间制冷模式、额定制冷模式、低温额定制冷模式和最大制冷模式时，配合面还能够与低频部外周面相对形成通道，该通道的通过面积大于中间制冷模式时的通过截面积，因此在中间制冷模式前分离出低温中间制冷模式，通过面积的增大能够在保证冷媒流量的同时降低压差需求，进而能够降低工作频率，减少能耗，且低频部、化霜部、左节流部和右节流部均集成在一个插接头上，结构更加紧凑。

6、在上述的自平衡膨胀阀中，所述母阀芯的通孔内壁上周向具有环形的节流环，所述节流环内壁上周向具有环形的配合部，该配合部位于节流环内孔的右端，所述配合部的内周面为上述的配合面，所述配合面的轴向宽度小于化霜部外周面的轴向宽度。配合部的轴向宽度小于节流环的轴向宽度，在配合部的左端形成扩口效果，在制冷时对冷媒起到聚流和导流作用，使得流动更加顺畅，配合面的轴向宽度小于化霜部外周面的轴向宽度，从而避免形成化霜通过时配合面与相邻节流面相对而对冷媒流量产生干涉。

7、在上述的自平衡膨胀阀中，所述弹性件包括左调节弹簧一和定位弹簧，所述左调节弹簧一作用在公阀芯的左端，所述定位弹簧作用在公阀芯和母阀芯之间，在左调节弹簧一和定位弹簧的作用下化霜部外周面与配合面相对并形成化霜通道，当公阀芯向左移动并压缩左调节弹簧一时右节流部的节流面与配合面相对并形成节流通道，当公阀芯向右移动并压缩定位弹簧时左节流部的节流面与配合面相对并形成节流通道。在停机状态下公阀芯的位置通过左调节弹簧一和定位弹簧进行保持，使得配合面稳定的与化霜部外周面相对，即使化霜过程中冷媒通过也不会推动公阀芯移动。

8、在上述的自平衡膨胀阀中，所述阀体内的两端均固定有定位柱，所述左调节弹簧一设置在左端的定位柱与公阀芯之间，所述弹性件还包括右调节弹簧一，该右调节弹簧一设置在右端的定位柱与公阀芯之间。两端的定位柱分别用于左调节弹簧一和右调节弹簧一抵靠限位，保证稳定性，右调节弹簧一用于结合定位弹簧进行制冷时的公阀芯位置控制，提高公阀芯处于不同制冷模式下的位置精度和稳定性。

9、在上述的自平衡膨胀阀中，所述阀体内还滑动设有限位柱，该限位柱位于右端的定位柱与母阀芯之间，且限位柱一端插入母阀芯的通孔内并与插接头端部相对，所述右调节弹簧一作用在右端的定位柱与限位柱之间。限位柱滑动插接在母阀芯的通孔内，具有较高的稳定性，其用于公阀芯向左移动时抵靠，限位柱能够对公阀芯的位置进行限位，提高公阀芯处于不同制冷模式下的位置精度和稳定性。

10、在上述的自平衡膨胀阀中，所述阀体内还沿轴向固定有隔套，所述隔套的左端固定套设在左端的定位柱端部，右端固定套设在母阀芯的端部，所述公阀芯、左调节弹簧一及定位弹簧均设置在隔套内。由于阀体具有一定的长度，其内壁不易于加工，精度较低，因此通过另设隔套，隔套的内壁精度更高，使得公阀芯与隔套配合，提高公阀芯的稳定性。

11、在上述的自平衡膨胀阀中，所述限位柱与右端的定位柱之间还滑动设有筒状的限位座，上述右调节弹簧一的右端抵靠在右端的定位柱上，左端抵靠在限位座上，所述限位座与限位柱之间设有右调节弹簧二，该右调节弹簧二的右端抵靠在限位座上，左端抵靠在限位柱上，所述右调节弹簧一的启动弹力值大于右调节弹簧二被压缩至限位柱与限位座相抵靠时的弹力值。通过限位座的设置，能够另设右调节弹簧二，从而通过定位弹簧、右调节弹簧一及右调节弹簧二三根弹簧来控制制冷时公阀芯的移动行程，实现五个流量等级的制冷模式，具体为：

12、低温中间制冷模式：公阀芯压缩定位弹簧并向右移动，插接头与限位柱接触，右调节弹簧一和右调节弹簧二均未被压缩，配合面与低频部的外周面相对；

13、中间制冷模式：公阀芯继续压缩定位弹簧并向右移动，公阀芯的插接头顶推限位柱，右调节弹簧二被压缩一部分，但是限位柱还未与限位座接触，右调节弹簧一未被压缩；

14、额定制冷模式：公阀芯继续压缩定位弹簧并向右移动，公阀芯的插接头继续顶推限位柱，右调节弹簧一被压缩至公阀芯与限位座相抵靠，右调节弹簧一未被压缩；

15、低温额定制冷模式：公阀芯继续压缩定位弹簧并向右移动，公阀芯的插接头继续顶推限位柱，限位柱顶推限位座，右调节弹簧一被压缩一部分；

16、最大制冷模式：公阀芯继续压缩定位弹簧并向右移动，公阀芯的插接头继续顶推限位柱，限位柱顶推限位座，右调节弹簧一进一步被压缩。

17、在上述的自平衡膨胀阀中，所述公阀芯与左端的定位柱之间滑动设有筒状的限位座，上述左调节弹簧一的左端抵靠在左端的定位柱上，右端抵靠在限位座上，所述限位座与公阀芯之间设有左调节弹簧二，该左调节弹簧二的左端抵靠在限位座上，右端抵靠在公阀芯上，所述左调节弹簧一的启动弹力值大于左调节弹簧二被压缩至公阀芯与限位座相抵靠时的弹力值。通过限位座的设置，能够另设左调节弹簧二，从而通过左调节弹簧一及左调节弹簧二两根弹簧来控制制热时公阀芯的移动行程，实现五个流量等级的制热模式，具体为：

18、低温中间制热模式：公阀芯向左移动，左调节弹簧二被压缩一部分，但是公阀芯还未与限位座接触，左调节弹簧一未被压缩，配合面与低频部的外周面相对；

19、中间制热模式：公阀芯继续向左移动，左调节弹簧二被压缩至公阀芯与限位座抵靠，左调节弹簧一未被压缩；

20、额定制热模式：公阀芯继续向左移动，顶推限位座移动并压缩左调节弹簧一一部分；

21、低温额定制热模式：公阀芯继续向左移动，顶推限位座继续移动并进一步压缩左调节弹簧一；

22、最大制热模式：公阀芯继续向左移动，顶推限位座继续移动并再进一步压缩左调节弹簧一。

23、在上述的自平衡膨胀阀中，所述公阀芯沿轴向开设有过流通道一，该过流通道一的左端与阀体左端端口相连通，右端与通孔的左端相连通，所述限位柱沿轴向开设有过流通道二，该过流通道二的右端与阀体右端端口相连通，左端与通孔的右端相连通。用于冷媒通过，使得公阀芯及限位柱均能够与母阀芯形成滑动导向配合，保证稳定性。

24、与现有技术相比，本自平衡膨胀阀具有以下优点：

25、1、由于节流部、化霜部和右节流部均集成在一个插接头上，通过公阀芯的双向移动来实现制热与制冷，在实现制冷、制热和化霜三个功能的情况下只需要一个插接头，缩短了公阀芯的长度，也只需要一个母阀芯与之相配合，缩短了阀体的长度，结构更加紧凑，且减少体积，降低制造成本。

26、2、由于左节流部用于制冷，右节流部用于制热，使得制冷与制热的节流面均独立设置，因此流量控制精度更高，化霜部位于制热部和制冷部之间位置，该结构使得公阀芯通过左右双向移动来分别控制制冷和制热，且配合面只要与化霜部外周面错开仅能够直接形成节流通道，公阀芯的移动行程更短，结构也能够更加紧凑。

27、3、由于设置限位柱，限位柱能够对插接头进行限位，使其处于某一流量等级时保持稳定，因此能够实现五个流量等级的制冷模式，流量调节精度更高。