膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法 技术领域 本发明涉及一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法。 特别适用于需 要对阀口最大开度进行精确设定的膨胀阀。
背景技术 在汽车的空调系统中， 形成制冷循环。与外气进行热交换的动作流体被压缩机压 缩成高温高压气态制冷剂， 向冷凝器流动， 在冷凝器中冷凝成液态， 流向膨胀阀， 通过膨胀 阀的断面收缩作用变为低温、 低压的制冷剂， 然后流入蒸发器中， 吸收周围空气中的热量并 蒸发成气态， 然后流入压缩机中。反复进行这种循环。被供应有低温制冷剂的蒸发器与车 厢中的空气进行热交换， 从而实现持续地冷却车厢内部的作用。膨胀阀检测蒸发器出口处 的制冷剂的温度， 由此来调节膨胀阀开度的大小， 从而控制供应给蒸发器的制冷剂的流量， 使之适应制冷负荷的变化。如果流入蒸发器的制冷剂量过多， 则在蒸发器出口部分一部分 以液态存在， 其流入压缩机后被压缩， 极易引起压缩机阀片的损坏。 因此往往需要对膨胀阀 的阀口最大开度进行限制和设定。
图 1 是一种现有的膨胀阀的结构示意图。图示的膨胀阀具有将黄铜等作为材料的 阀本体 10 和感温用隔膜装置 30。阀本体 10 设有 ： 流体入口 12， 阀口 ( 阀座 )13， 该阀口与 由球 15 和其支承构件 16 构成的阀芯接触分离 ； 弹簧室 17， 其配置有闭阀弹簧 25 ； 以及流体 出口 18， 同时该阀本体 10 的上部设有带有台阶的凹部 24， 呈上面开口的截面圆形， 在该凹 部 24 中， 可自由滑动地嵌插有圆盘状的可动挡块 27 以抵接后述的隔膜 33， 可限制阀芯的最 大升程。
在阀本体的弹簧室 17 与出口 18 之间设有内部螺纹， 该内部螺纹与有六角孔 26a 的螺母 26 旋合， 该螺母用于闭阀弹簧 25 的设定载荷调节。支承构件 16 具有 ： 阀棒 16a， 在 其上端部形成有接受球 15 的球面接受座 ； 支承本体 16b， 阀棒 16a 压入固定在本体 16b 中， 在外力较大时， 可使阀棒 16a 与支承本体 16b 发生轴向移动。 支承本体 16b 具有凸缘部 16c， 在 16c 与调节螺母 26 之间压缩有闭阀弹簧 25。
另一方面， 所述感温隔膜装置 30 具备配置覆盖凹部 24 的隔膜 33、 以及具有半球状 凸部的盖构件 32。盖构件 32 的外周端边缘部通过设在阀本体 10 上端部的铆接部 34 来铆 接固定， 在盖构件 32 的上表面部形成有软钎料层 36。通过加热阀本体 10 和盖构件 32 使 软钎料熔化， 由此形成钎料层 36( 软钎料层 36 的上表面成为水平的平坦面 )。软钎料层 36 能阻止外部大气与阀本体 10 及隔膜装置 30 内部的联系。在盖构件 32 与隔膜 33 之间形成 有密闭空间即感温室 ( 隔膜室 )35， 该感温室内插有毛细管 37 的一端部。毛细管 37 的未被 图示的另一端与感温包连接， 通过感温包感知蒸发器出口出的制冷剂的温度。在感温室 35 中， 预先封入有规定的气体 ( 如氟利昂 )， 通过随封入气体的温度变化而变化的压力， 使隔 膜 33 上下振摆， 将隔膜 33 的动作通过可动挡块 27 及 3 根传动杆 20 传递给阀芯。在隔膜 33 与支承构件 16 之间， 配置有 3 根传动杆 20、 20、 20。详细地说， 在阀本体 10 的凹部 24 与 弹簧室 17 之间， 在同一圆周上以等角度间隔地形成有导向通孔 21， 分别滑动自如地插入 3
根传动杆 20、 20、 20。3 根传动杆的上端部突出在凹部 24 内， 其上断面与可动挡块 27 抵接， 其 3 根传动杆的下端面与支承构件 16 的凸缘部 16c 上表面抵接。
因此， 若感温室 35 的压力升高， 阀芯则克服闭阀弹簧 25 的阻力， 隔膜 33 向下振 摆， 将可动挡块 27 及 3 根动作棒下压， 阀芯随之被下压， 进行开阀。阀芯的最大开度通过可 动挡块 27 与凹部 24 的台阶表面部 24a 抵接得到限制。若降低 ( 降低温度 ) 感温室 35 的 压力， 则闭阀弹簧 25 施力使动作棒及可动挡块 27 上升， 减小阀芯的开度。
阀芯的最大开度由阀棒 16a 与支承本体 16b 的紧固位置决定。在对膨胀阀进行隔 膜及感温室的装配之前 ( 如图 2 所示 )， 需要对膨胀阀芯的最大开度进行设定 ( 即调节阀棒 16a 与支承本体 16b 的相对位置 )。
现有的方法是利用手工进行调节和设定， 其生产效率低下， 且其精度较差。 发明内容 本发明的目的是提供一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置及其使用方法。 能解 决人工纯手动调节和设定而导致的精度不高、 生产效率低下等问题。
膨胀阀的阀口开度调节与设定装置包括下固定板、 活塞、 导柱、 防松螺母、 长螺栓、 紧固螺母、 法兰、 动板、 第一内六角螺钉、 导向法兰、 上固定板、 螺母、 顶块、 气弹簧、 护套、 割 槽、 气弹簧紧固螺钉、 第二内六角螺钉、 顶针座、 顶针、 顶针紧固螺钉、 百分表、 百分表表座和 表座螺钉 ； 下固定板与操作台焊接固定， 两导柱与下固定板固定， 两导柱上端用螺母与上固 定板固定， 长螺栓通过螺纹与下固定板旋在一起并从下固定板下端穿出， 并用螺母锁紧防 松， 活塞穿过下固定板中心的通孔并通过螺纹与法兰连接， 并用紧固螺母锁紧防松， 法兰通 过内六角螺钉与动板连接， 导向法兰通过内六角螺钉与动板相连接， 顶针座通过内六角螺 钉与动板连接， 动板上焊接固定有四个顶块， 顶针装在顶针座上端的孔中， 顶针座侧面有螺 纹孔， 顶针紧固螺钉与顶针座侧面螺纹孔配合并将顶针固定在顶针座上， 上固定板上有四
个圆孔和四个切割槽， 气弹簧安装在上固定板圆孔中， 并用紧固螺钉与上固定板固定， 在气 弹簧和顶块的外面套有护套， 百分表座中间有通孔， 百分表的固定杆通过过盈配合装在表 座的通孔中， 百分表的测头从表座下方伸出， 表座通过表座螺钉与上固定板连接固定。
所述的活塞为气压缸的活塞或液压缸的活塞。所述的表座下端设有内凹的圆盘。 所述的顶针为空心管状结构。
膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的使用方法包括以下步骤 ：
1) 用手扶住膨胀阀的阀体向上并使阀体圆环状内凹部顶住百分表表座的下端 面；
2) 操纵气缸电磁换向阀的开关， 对气缸的下腔供气， 活塞快速向上运动， 动板及顶 针也快速向上运动 ；
3) 顶针继续快速向上运动， 顶针从膨胀阀中的内六角孔中穿过。气弹簧的活塞与 顶块的接触先于顶针和膨胀阀中的支承本体的下端面的接触， 气弹簧的阻力使顶针向上运 动的速度变得十分缓慢 ；
4) 顶针继续慢速向上运动， 顶针上端面与支撑本体的下端面相接触， 继续运动， 并 由百分表指示位移 ；
5) 当百分表的示数达到膨胀阀最大开度设定值时， 操纵气缸电磁换向阀开关， 停止对气缸下腔供气并放掉气缸下腔气体， 活塞及动板等在重力作用下向下运动， 顶针也跟 着向下运动， 动板向下运动与长螺栓抵接， 停止向下运动。
使用本发明， 对膨胀阀最大开度的检测和设定可通过百分表的示数精确的设定， 而百分表指针的缓慢摆动可由气弹簧的阻力来实现。对于采用与图 2 类似结构的膨胀阀均 可用本发明设定其阀口的最大开度值。该装置除气弹簧和百分表需要购买外， 其余零件皆 可自己生产， 成本低廉。采用气动或液压作为动力源， 对气缸 ( 或液压缸 ) 中流体的流向进 行控制即可实现动板的运动方向的控制， 这些只需要通过操纵对一个电磁换向阀开关即可 实现， 操作方便， 膨胀阀的生产效率较高。 附图说明 图 1 为一种典型的汽车膨胀阀的结构示意图 ；
图 2 为即将进行阀口开度设定的膨胀阀的装配示意图 ；
图 3 为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的立体示意图 ；
图 4 为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置中的百分表与表座的立体 示意图 ；
图 5 为本发明一种膨胀阀的阀口开度调节与设定装置中的顶针顶部立体示意图 ；
图中， 下固定板 41、 活塞 42、 导柱 43、 防松螺母 44、 长螺栓 45、 紧固螺母 46、 法兰 47、 动板 48、 内六角螺钉 49、 导向法兰 50、 上固定板 51、 螺母 52、 顶块 53、 气弹簧 54、 护套 55、 切割槽 56、 气弹簧紧固螺钉 57、 内六角螺钉 58、 顶针座 59、 顶针 60、 顶针紧固螺钉 61、 百分 表 62、 百分表测头 62a、 百分表表座 63、 百分表表座下断面 63a、 表座螺钉 64。
具体实施方式
如图所示， 膨胀阀的阀口开度调节与设定装置包括下固定板 41、 活塞 42、 导柱 43、 防松螺母 44、 长螺栓 45、 紧固螺母 46、 法兰 47、 动板 48、 第一内六角螺钉 49、 导向法兰 50、 上 固定板 51、 螺母 52、 顶块 53、 气弹簧 54、 护套 55、 割槽 56、 气弹簧紧固螺钉 57、 第二内六角螺 钉 58、 顶针座 59、 顶针 60、 顶针紧固螺钉 61、 百分表 62、 百分表表座 63 和表座螺钉 64 ；
下固定板 41 与操作台焊接固定， 两导柱 43 与下固定板 41 固定， 两导柱 43 上端用 螺母 52 与上固定板 51 固定， 长螺栓 45 通过螺纹与下固定板 41 旋在一起并从下固定板 41 下端穿出， 并用螺母 44 锁紧防松， 活塞 42 穿过下固定板 41 中心的通孔并通过螺纹与法兰 47 连接， 并用紧固螺母 46 锁紧防松， 法兰 47 通过内六角螺钉与动板 48 连接， 导向法兰 50 通过内六角螺钉 49 与动板 48 相连接， 动板 48 可在导向法兰 47 和导柱 43 的配合导向下上 下运动。顶针座 59 通过内六角螺钉 58 与动板 48 连接， 动板 48 上焊接固定有四个顶块 53， 顶针 60 装在顶针座 59 上端的孔中， 顶针座 59 侧面有螺纹孔， 顶针紧固螺钉 61 与顶针座侧 面螺纹孔配合并将顶针固定在顶针座 59 上， 上固定板 51 上有四个圆孔和四个切割槽 56， 气 弹簧 54 安装在上固定板 51 圆孔中， 并用紧固螺钉 57 与上固定板 51 固定， 在气弹簧 54 和 顶块 53 的外面套有护套 55， 在本发明工作时防止操作人员的身体或衣物夹在气弹簧 54 和 顶块 53 中间， 起到安全防护作用。百分表座 63 中间有通孔， 百分表 62 的固定杆通过过盈 配合装在表座的通孔中， 百分表 62 的测头从表座 63 下方伸出， 表座 63 通过表座螺钉 64 与 上固定板 51 连接固定。所述的活塞 42 为气压缸的活塞或液压缸的活塞。所述的表座 63 下端设有内凹的 圆盘。所述的顶针 60 为空心管状结构。表座 63 与顶针 60 配合对膨胀阀进行顶压。
使用前需要对本发明中的百分表位置进行初始设定 ： 如图 2 所示， 取下可动挡块 27， 取出 3 根传动杆， 再将可动挡块 27 装回阀体凹部 24 中。用手扶住阀体并使阀体上端的 圆环部 38 顶住百分表表座座下端面 63a( 如图 4 所示 )， 此时阀体中的可动挡块 27 在重力 作用下其下端面抵接在阀体凹部的台阶 24a 处， 可动挡块 27 上端面中心顶住百分表的测头 62a( 图 4 所示 )， 调整百分表相对于表座的上下位置， 使得百分表的读数为零， 此即完成了 百分表初始位置的设定。这一步对同一种膨胀阀只需要在首次使用时设定即可。
膨胀阀的阀口开度调节与设定装置的使用方法包括以下步骤 ：
1) 用手扶住膨胀阀的阀体向上并使阀体圆环状内凹部 38 顶住百分表表座 63 的下 端面 63a。此时， 由于膨胀阀阀体及各零件存在制造误差， 因此百分表读数可能为零也可能 不为零， 但这并不影响后面的操作和结果。
2) 操纵气缸电磁换向阀的开关， 对气缸的下腔供气， 活塞 42 快速向上运动， 动板 48 及顶针 60 也快速向上运动 ；
3) 顶针 60 继续快速向上运动， 顶针 60 内部的空心结构 ( 图 5 所示 ) 可容纳膨胀 阀的阀棒 16a。顶针从膨胀阀中的内六角孔 26a 中穿过。气弹簧 54 的活塞 54a 与顶块 53 的接触先于顶针 60 和膨胀阀中的支承本体 16b 的下端面的接触， 由于四个气弹簧的阻力作 用， 使得顶块 53 向上运动速度大大减小， 使顶针 60 向上运动的速度变得十分缓慢 ； 4) 顶针 60 继续慢速向上运动， 顶针上端面与支撑本体 16b 的下端面相接触。此 时， 由于百分表座 63 固定于上定板， 阀体 10 与表座下端面 63a 抵接不能运动， 球 15 及阀棒 16a 抵在阀体上也不能向上运动。 虽然支承本体 16b 紧固在阀棒 16a 外面， 但外力较大时仍 可以使他们之间发生相对位移。顶针 60 顶住支承本体 16b 继续向上运动， 支承本体 16b 相 对于阀棒 16a 向上运动。通过 3 根传动杆 20 使可动挡块 27 向上运动， 可动挡块 27 上端面 顶住百分表测头 62a 向上运动， 百分表指针偏转。继续运动， 由百分表指示位移 ；
5) 当百分表 62 的示数达到膨胀阀最大开度设定值时， 操纵气缸电磁换向阀开关， 停止对气缸下腔供气并放掉气缸下腔气体， 活塞 42 及动板 48 等在重力作用下向下运动， 顶 针 60 也跟着向下运动， 此时即完成了对膨胀阀阀口最大开度值的设定。动板 48 向下运动 与长螺栓 45 抵接， 停止向下运动。
当完成膨胀阀的生产组装后， 如果可动挡块 27 在隔膜 33 的作用下向下运动并抵 在阀体凹部台阶 24a 处时， 此时阀口开度最大， 且其值为我们所设定的值。
在本发明中， 动力源也可采用液压方式， 且阻力弹簧可采用其它形式的弹簧。 其它 部分的结构也可作不同形式的修改和变换， 因此任何适当的修改及其相等物都应认为在本 发明的范围内。