[实用新型]四通阀活塞内的单向阀密封结构及具有该结构的四通阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及大容量活塞式四通换向阀，具体涉及四通阀活塞内的单向阀密封结构及具有该结构的四通阀。

背景技术

大容量活塞式四通阀是热泵机组的重要部件，主要应用于大型风冷热泵、水源热泵、热水机组，适用于CFC、HCFC、HFC和氨制冷剂。

现有的活塞式四通换向阀包括主阀筒体和设置在该筒体内的主阀活塞。参见图1，其为主阀活塞1的示意图。活塞1为圆柱形，并且在柱面上沿圆周方向开有凹槽11、13、15和17。当活塞1在其两端的压力差的驱动下，在筒体(未示出)内移动至某一位态时，通过前述凹槽中的一部分(一个或两个)实现预定管路的连通，同时关闭活塞1处于其他位态时所连通的管路。如图1所示，在活塞1的轴向中心位置设有一个中心通孔18，在中心通孔18中另设一个单向阀2，通过该单向阀2将高压换向气体有控制地导入活塞1的某一端，从而调节两端的压力差。

图2为图1中A区域的放大图，其示出现有的单向阀座23的密封装配结构。如图2所示，单向阀2包括一单向阀座23，在阀座23内设有一单向阀阀芯24。通过阀芯24在阀座23内的轴向移动，实现单向阀阀座端口231和233的通断，从而将来自进气通道28且通过设在阀座上的进气孔27进入阀座内腔的高压气体导向活塞1的一端。单向阀2还包括O型圈22、阀座压紧杆25和紧定螺钉26，O型圈22基本容置在位于单向阀座23外周的环形槽235内，被紧紧挤压在单向阀座23和活塞1的内壁之间，阀座压紧杆25一端紧压单向阀座23，另一端被紧定螺钉26固定，从活塞的进气通道28进入的高压气体被封闭在两个O型圈22之间从而起到密封作用。

具有上述密封结构的阀组件在实际的产品装配中暴露出以下不足：由于在装配产品时，总是将O型圈22预先卡在单向阀座23上，然后从活塞1的一端沿中心通孔推入，直到目标位置，因此，出于密封的需要，O型圈22需要向活塞1内壁和单向阀座23的外壁施加相当的压力。为此，对活塞的铸造和加工有较高的要求，活塞1内孔壁不得有气孔、毛刺、夹渣等铸造缺陷，内壁需要尽可能地光滑，表面粗糙度需要在1.6以下。这对小且深的盲孔加工而言，有相当难度。当活塞中心孔有铸造气孔和夹渣时，O型圈22在装入活塞中心孔过程中经常被刮伤而降低产品的气密性。此外，在实际加工和装配中发现(如图2)，当右边的单向阀座23、O型圈22通过进气孔27时，O型圈22被切割破损。以上两种因素严重降低了产品的合格率，不利加工进度和质量的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新的结构型式，在保证原有性能的基础上，简化结构，减少零部件，提高安装质量和安装效率，同时又可以提高与之配合的活塞的合格率。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种新的四通阀活塞内的单向阀密封结构，包括主阀活塞、单向阀座和单向阀阀芯，所述单向阀阀芯设置在单向阀座内，所述单向阀座和单向阀阀芯均设置在活塞的轴向中心通孔内，在所述单向阀座上设有至少一个进气孔，其特征在于：所述进气孔的总流通面积限定为S2，所述单向阀座外壁与活塞内壁之间的间隙截面积限定为S1，并且S2与S1的比不小于5。

与现有技术中的结构相比，新的单向阀座外径尺寸加大，并与活塞内孔保持较小的配合间隙，从而可以取消了用于装配O型圈的凹槽；将单向阀座上设至少一个进气孔。改进后活塞中心孔单向阀座的密封结构由五部分组成：活塞、设在活塞内单向阀座、设在单向阀座内的单向阀阀芯、阀座压紧杆、紧定螺钉，阀座压紧杆一端紧压单向阀座，另一端被紧定螺钉固定，由于单向阀座与活塞内孔保持较小的配合间隙(0.01～0.04)，从活塞的进气通道进入的高压气体只有极小一部分通过间隙(其最大泄漏面积为S₁)被泄漏，绝大部分气体通过单向阀座上的进气孔(其流通面积为S₂)进入高压腔，加上系统内冷冻油对间隙的填充密封，通过实验验证，改进后的结构在保证内泄漏量不超标的情况下，不影响正常的换向能力。

作为优选，单向阀座进气孔为两个，孔的直径为1.4～2.5mm。

作为优选，单向阀座进气孔为4个，孔的直径为1.0～1.4mm。