專利名稱：換向閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷系統(tǒng)壓縮機組的換向閥，更確切地說，涉及一種結構簡單、可靠性高、泄漏量小、能夠有效減小換向噪聲、且在掉電時可避免誤換向的液壓驅動式四通換向閥。
背景技術：
現(xiàn)有技術中活塞式四通換向閥的結構與運行原理如圖1所示，該四通換向閥包括主閥體10，與主閥體10相連的四根接管，即排氣接管20、吸氣接管30、第一換熱器接管40和第二換熱器接管50，主閥體10兩端的端蓋60-1和60-2、端蓋60_2上的導桿70、主閥體10內的活塞80，活塞80上有兩對相互垂直的通道，第一位置的高壓通道90，第一位置的低壓通道100，第二位置的高壓通道110，第二位置的低壓通道120，活塞80的中心有一個腔體130，腔體130中有兩個密封小球140，腔體130有通道150-1和150-2與活塞80端面相通，該腔體130無論在何時都通過通道150-3與高壓氣體相通；主閥體10外面有導閥160，導閥160是由一個線圈來控制的電磁導閥，導閥160上有四根小管，與排氣接管20相通的是高壓小管170，與吸氣接管30相通的是低壓小管180，剩下的兩個小管190和200分別接到靠近主閥體10的兩端的位置，兩個接口與端面分別有一小段的緩沖距離。假設當導閥160線圈失電的情況下，導閥160會使得主閥體10的右側高壓，左側低壓，活塞80在主閥體10內的左側，這時排氣接管20與第一換熱器接管40相通，吸氣接管30與第二換熱器接管50相通；如果排氣接管20中的壓力與吸氣接管30中的壓力總是相差至少3bar，此時，導閥160的線圈得電，導閥160就會使得主閥體10的右側低壓，左側高壓，活塞80腔體130中的小球140會迅速移動到右側，封閉排氣與右側腔體的通道150-2，同時讓高壓氣體經(jīng)過活塞80通道150-3及中心腔體130到達左側，活塞80在左、右壓差的推動下，開始向右移動，當活塞80移動位置大到可以露出導閥160的左側小接管190的時候，另一股高壓氣體則會通過導閥160匯聚到左側腔體中，兩股高壓氣體匯合在左側腔體中加快了活塞80的向右移動；當活塞80移動到可以覆蓋右側小接管200的時候，右側中的氣體不再有通暢的泄氣通道，此時的右側腔體猶如一個氣墊，起到了很好的緩沖作用，避免了活塞80與端蓋60-2的直接撞擊，但是，右側腔體中的氣體還是會通過主閥10內腔與活塞80之間的微小間隙慢慢泄漏到右側的導閥160的小接管200中，并通過導閥160到低壓偵牝此時，換向動作完成，活塞80處于主閥體10中的右側位置，排氣接管20與第二換熱器接管50相通，吸氣接管30與第一換熱器接管40相通。假如此時導閥160的線圈失電，同理，活塞80又會移動到主閥體10的左側，從而恢復到原始狀態(tài)。上述現(xiàn)有技術中活塞式四通換向閥的活塞閥芯結構比較復雜，在活塞閥芯中央部位具有中心孔，中心孔中具有可以運動的小球或柱塞結構，用以實現(xiàn)活塞的左右移動。由于吸、排氣壓差的影響，四通換向閥的活塞將會壓在四通換向閥的缸體上，當活塞移動時，活塞與缸體之間就會產(chǎn)生很大的摩擦力，這種摩擦力在一定的條件下將會引起閥的缸體和活塞之間咬死。
而且，上述現(xiàn)有技術中活塞式四通換向閥在切換時，由于吸、排氣壓差較大，并且在切換的過程中，四個分支管會旁通，巨大的氣流聲會產(chǎn)生較大的噪音。此外，上述現(xiàn)有技術中活塞式四通換向閥的泄漏量比較大，一方面是由于吸、排氣壓差較大，活塞與缸體之間的間隙會導致泄漏；另一方面，活塞閥芯中央也會產(chǎn)生泄漏。另外，現(xiàn)有技術中如果機組在運行過程中突然掉電，而活塞式四通換向閥在掉電之前又處于通電狀態(tài)時，由于系統(tǒng)的吸、排氣壓差不會馬上平衡，掉電后四通換向閥會自動換向，很有可能導致因動力不足使換向失敗，四通換向閥活塞處于四管旁通狀態(tài)，容易造成四通換向閥失效。因而，本領域存在克服上述缺陷和限制的需求。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種換向閥，其包括主閥和導閥；主閥包括缸體和位于缸體內的活塞，缸體上具有多個接口 ；所述導閥通過液壓流體管路與所述主閥缸體兩側的接頭相連；其特征在于，所述導閥通過控制液壓流體流入所述主閥缸體的左側或右偵牝控制所述活塞在所述缸體中的位置，并根據(jù)活塞在所述缸體中的位置來控制所述多個接口之間的連通。所述多個接口分為多組，每組均包括高壓接口與低壓接口 ；所述高壓接口與所述低壓接口之間連接有旁通電磁閥，旁通電磁閥的進口與高壓接口相連，出口與低壓接口相連，旁通電磁閥可以與四通閥一體，也可以在系統(tǒng)中獨立，所述旁通電磁閥只是為了減輕換向閥的摩擦阻力，主閥腔內帶有自潤滑套的特殊結構的換向閥可以不采用該旁通電磁閥。所述缸體兩端具有端蓋，端蓋上固定有導桿，導桿穿過活塞一端或兩端上的小孔，以免活塞旋轉。所述活塞的兩端面是球面。所述端蓋上與活塞接觸的面同樣為球面。所述導閥的進口管與泵連通，所述泵向所述導閥泵送液壓流體。所述導閥為直接驅動式電磁導閥。此外，本發(fā)明還提出該換向閥的液壓系統(tǒng)，其包括液壓流體分離儲存設備、泵、導閥、第一單向閥及相關管路，其特征在于泵的入口連接液壓流體分離儲存設備，泵的出口與導閥的進口連通，第一單向閥位于導閥的出口與液壓流體分離儲存設備之間。該液壓系統(tǒng)還可以包括與所述泵并聯(lián)的第二單向閥。該液壓系統(tǒng)還可以包括與所述泵并聯(lián)的背壓閥或溢流閥。該液壓系統(tǒng)還可以在所述導閥上游設置壓力傳感器，以控制所述泵的啟停。本發(fā)明還提出一種液壓驅動四通換向閥，其包括主閥和導閥；主閥包括缸體和位于缸體內的活塞，缸體上具有互相正交的四個接口 ；所述導閥通過液壓油管與所述主閥缸體兩側的接頭相連；其特征在于，所述導閥通過控制液壓油流入所述主閥缸體的左側或者右側，以控制所述活塞在所述缸體中的位置，并根據(jù)活塞在所述缸體中的位置來控制所述四個接口之間的連通。 所述四個接口中的兩個接口分別連接壓縮機低壓吸氣口與壓縮機高壓排氣口 ；連接壓縮機低壓吸氣口與連接壓縮機高壓排氣口的兩個接口之間連接有旁通電磁閥。
所述導閥的進口管與泵連通，所述泵向所述導閥泵送液壓油。所述導閥為直接驅動式電磁導閥。此外，本發(fā)明還提出該液壓驅動四通換向閥的液壓系統(tǒng)，其包括油分流器、泵、導閥、第一單向閥及相關管路，其特征在于泵的入口連接油分離器，泵的出口連接導閥的進口管，第一單向閥位于導閥的出口管與油分離器之間。該液壓系統(tǒng)還可以包括與所述泵并聯(lián)的第二單向閥。該液壓系統(tǒng)還可以包括與所述泵并聯(lián)的背壓閥或溢流閥。該液壓系統(tǒng)還可以在所述導閥上游設置壓力傳感器，以控制所述泵的啟停。該液壓系統(tǒng)可以與壓縮機潤滑油路合并。該液壓系統(tǒng)可以獨立于壓縮機潤滑油路。根據(jù)本發(fā)明，可以通過旁通電磁閥有效降低吸、排氣壓差，降低換向阻力，降低噪音；并且由于采用液壓驅動主閥活塞，可以避免掉電時的誤換向；此外由于主閥結構簡單，因而可靠性、泄漏量小。


下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中:圖1是現(xiàn)有技術中活塞式四通換向閥的結構原理圖；圖2是本發(fā)明液壓驅動四通換向閥的系統(tǒng)組成立體圖；圖3A本發(fā)明液壓驅動四通換向閥主閥的結構簡圖；圖3B是圖3A的A-A向剖視圖；圖4是本發(fā)明液壓驅動四通換向閥主閥活塞的立體圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。本發(fā)明應用在制冷系統(tǒng)壓縮機組中，整體的系統(tǒng)布置方式如圖2所示。各主要部件為:主閥缸體2，活塞7，主閥缸體接口 3、4、8、9，端蓋1-1、1-2，接頭5_1、5_2，導閥32及其控制線圈12，旁通電磁閥36及其控制線圈35，油泵17、單向閥30，單向閥23，背壓閥或溢流閥24。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。液壓驅動四通換向閥的結構:本發(fā)明提出的液壓驅動四通換向閥，其包括主閥和導閥32 ;主閥包括缸體2和位于缸體2內的活塞7，缸體2上具有互相正交的四個接口 3，4，8，9 ;導閥32通過液壓油管與主閥缸體2兩側的接頭5-1，5-2相連；且導閥32通過控制液壓油流入主閥缸體2的左側或者右側，以控制活塞7在缸體2中的位置，并根據(jù)活塞7在缸體2中的位置來控制四個接口3,4,8,9之間的連通關系。
且如圖2中所示，在四個接口 3，4，8，9中，接口 3、8分別為吸氣管接口和排氣管接口，即分別與壓縮機低壓吸氣口(圖2中省略)與壓縮機高壓排氣口(圖2中省略)連接；接口 4和9分別與換熱器相連。當活塞7在缸體2的左側位置時(如圖3A)，排氣管接口 8和一個換熱器接口 4相通，吸氣管接口 3與另一個換熱器接口 9相通；當活塞7在缸體2的右側位置時，排氣管接口 8和一個換熱器接口 9相通，吸氣管接口 3與另一個換熱器接口 4相通。且在接口 3、8之間連接有旁通電磁閥36。該旁通電磁閥36可以與主閥形成一體，也可以在系統(tǒng)中獨立設置。該旁通電磁閥是為了減輕液壓驅動四通換向閥的摩擦阻力。主閥腔內帶有自潤滑套的特殊結構的四通換向閥可以不采用該旁通電磁閥。導閥32的進油口與油泵17連通，油泵17向導閥32泵送液壓油。并且導閥32為直接驅動式電磁導閥。如圖3A、圖3B及圖4中所示，主閥活塞7外輪廓為圓柱形，其可在液壓油的驅動下在主閥缸體2中左右移動。且主閥活塞7由兩個錯開90度的工字形構件組成，這兩個工字形構件中間分別具有氣道7-1、7-4和氣道7-2、7-3。氣道7_1、7_4連通接口 3、8，氣道7_2、7-3連通接口 4、9。為了防止主閥活塞7在主閥缸體2中發(fā)生旋轉，主閥活塞7的一端或兩端會加工一個導孔，導孔與固定在端蓋1-2，1-1上的導桿6-1和6-2配合。這樣，主閥活塞7就只能在主閥缸體2中作軸向的直線運動。液壓驅動四通換向閥的換向控制:由于本發(fā)明采用液壓驅動換向，因而不需要像現(xiàn)有技術中的四通閥那樣，在換向前必須啟動壓縮機建立壓差而實現(xiàn)換向。本發(fā)明的液壓驅動四通換向閥換向在壓縮機停機狀態(tài)下進行，液壓驅動四通換向閥需要換向時，先讓旁通電磁閥36的線圈35得電，使接口3、8(即壓縮機低壓吸氣口與壓縮機高壓排氣口)旁通，當高低壓壓差較小的時候，四通換向閥活塞7兩側的正壓力最小，減少了活塞7換向時的阻力。這時，啟動油泵17，液壓油(即壓縮機潤滑油)從油分離器(圖2中省略)的油槽中進入管18，經(jīng)過三通16-2和連接油泵進油口的管19-1，被油泵17吸入加壓并泵出到連接油泵出油口的管19-2，經(jīng)過三通16-1、管15和三通14到連接導閥32進油口的管13。假設這時導閥32的控制線圈12得電，則被油泵17加壓的油將經(jīng)過導閥32左側工作油口進入管11，通過主閥左側端蓋1-2上的接頭5-2進入缸體2的左側，而缸體2右側的油則通過主閥右側端蓋1-1上的接頭5-1流出至管34，并經(jīng)過導閥32右側工作油口流至連接導閥出油口的管33。最后，通過單向閥30和管28流至上文中所述油分離器，也就是說活塞7左右兩端同時與同一個油分離器相通。因此活塞7在油泵17所泵送液壓油的驅動下由左往右移動，最終活塞閥芯7右移至右端與端蓋1-1接觸。這時，四通換向閥的狀態(tài)發(fā)生了改變，由原來通過氣道7-1、7-4連通接口 3、8，變?yōu)橥ㄟ^氣道7-2、7-3連通接口 4、9。即從原來的制冷(制熱)模式轉換成了制熱(制冷)模式。四通換向閥閥換向成功。當活塞7右移到位后，油泵17將停止運轉，油分離器中的高壓油不再通過油泵17的作用，而是通過與油泵17并聯(lián)的單向閥23，使得高壓油通過導閥32始終對活塞7的左端保持高壓，而且由于單向閥30的存在，油分離器里高壓不會經(jīng)由管28進入到活塞7的右端。這樣，活塞7右端的壓力不會高于左端的壓力，從而，能保證四通換向閥的主閥活塞7停留在右側，不會往左側移動，進而保證機組制冷(制熱)模式在運行中不會改變。油泵的工作控制及保護:假設活塞7停靠在缸體2的左端與端蓋1-2接觸，那么活塞7右端面與端蓋1_1及缸體2內壁之間有一定容積V，而油泵17每分鐘泵油容積為V，因此油泵17需要工作V/V分鐘即可將活塞7由缸體2左端推動到缸體2右端并與端蓋1-1接觸，為了保證活塞7能夠充分移動到位，油泵17可多工作2分鐘，因此油泵17的工作V/v分鐘+2分鐘后停止工作。多工作2分鐘的油泵17可能會因自身壓力過載產(chǎn)生損壞，為了保護油泵17，可在管路中增加一個與油泵17并聯(lián)的背壓閥/溢流閥24，當管路中的壓力達到一定程度后，背壓閥/溢流閥24在壓力的作用下開啟，油在壓力作用下經(jīng)由油泵17出油口、管19-2、三通16-1、管20-2、三通16-4、管21-2、背壓閥/溢流閥24、管21_1、三通16_3、管20_1、三通16_2和管19-1回到油泵17進油口，形成回路。從而保護油泵17。并且該液壓驅動四通換向閥的液壓系統(tǒng)可以與壓縮機的潤滑系統(tǒng)合并，通過單向閥23和背壓閥/溢流閥24與油泵17并聯(lián)，起到限制活塞7移動的目的和防止活塞7到頭后油泵17超揚程運行。此外，該液壓驅動四通換向閥的液壓系統(tǒng)也可以獨立于壓縮機的潤滑系統(tǒng)，單獨設立。通過采用本發(fā)明的該液壓驅動四通換向閥及其液壓系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中的不足。1、主閥結構簡單，可以取消現(xiàn)有技術活塞式四通閥活塞閥芯中的小球或小柱塞裝置，同時主閥殼體上不再需要設置復雜的緩沖管路，制造與安裝成本降低。此外，還能消除現(xiàn)有技術中的活塞閥芯中央泄漏，同時由于切換時沒有負載，活塞與筒體間的間隙可以更小，泄漏量更小。2、通過采用油泵作為四通換向閥的驅動動力，換向時不需要先開壓縮機建立壓差，換向在壓縮機運行前完成。并且即使在掉電時，由于沒有液體壓差的存在，主閥活塞不會動作，四通換向閥會維持在原來的位置上，不會導致誤換向，消除了換向失效。3、首先，四通換向閥切換是在壓縮機運行之前，系統(tǒng)的壓差比較??；其次，由于在排氣接管和吸氣接管之間采用了一個旁通電磁閥使高、低壓平衡，通過這種方式減小四通閥切換時的阻力，避免了活塞與缸體之間的咬死。而且消除了壓差所導致氣流聲引起的噪音。而且本發(fā)明中，四通閥一般一年只動作兩次，不會在正常的運行中產(chǎn)生噪音。4、通過單向閥和背壓閥/溢流閥與油泵的并聯(lián)，起到限制活塞意外移動的目的，并可防止活塞移動到頭后，油泵超揚程運行油壓過高對油泵的損害。5、液壓驅動四通換向閥的液壓系統(tǒng)可以與壓縮機的潤滑系統(tǒng)合并，也可以單獨設置。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求
1.一種換向閥,其包括主閥和導閥(32)； 主閥包括缸體(2)和位于缸體(2)內的活塞(7)，缸體(2)上具有多個接口(3，4，8，9)； 所述導閥(32)通過液壓流體管路與所述主閥缸體(2)兩側的接頭(5-1，5-2)相連； 其特征在于，所述導閥(32)通過控制液壓流體流入所述主閥缸體(2)的左側或右側，控制所述活塞(7)在所述缸體(2)中的位置，并根據(jù)活塞(7)在所述缸體(2)中的位置來控制所述多個接口(3，4，8，9)之間的連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的換向閥，其特征在于，所述多個接口(3，4，8，9)分為多組，每組均包括高壓接口與低壓接口 ；其中一組的高壓接口(8)與低壓接口(3)之間連接有旁通電磁閥(36)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的換向閥，其特征在于，所述導閥(32)的進口管(13)與泵(17)連通，所述泵(17)向所述導閥(32)泵送液壓流體。
4.根據(jù)權利要求3所述的換向閥，其特征在于，所述導閥(32)為直接驅動式電磁導閥。
5.根據(jù)權利要求3所述的換向閥，其特征在于，所述缸體(2)兩端具有端蓋(1-1，1-2)，端蓋上固定有導桿(6-1，6-2)，導桿(6-1，6-2)穿過活塞(7) —端或兩端上的小孔，以免活塞⑵旋轉。
6.根據(jù)權利要求3所述的換向閥，其特征在于，所述活塞(7)的兩端面可以是球面。
7.根據(jù)權利要求6所述的換向閥，其特征在于，所述端蓋(1-1，1-2)上與活塞接觸的面同樣為球面。
8.一種根據(jù)權利要求1-6中任意一項所述換向閥的液壓系統(tǒng)，其包括液壓流體分離儲存設備、泵(17)、導閥(32)、第一單向閥(30)及相關管路； 其特征在于，泵(17)的入口連接液壓流體分離儲存設備，泵(17)的出口與導閥(32)的進口連通，第一單向閥(30)位于導閥(32)的出口與液壓流體分離儲存設備之間。
9.根據(jù)權利要求8所述的液壓系統(tǒng)，還可以包括與所述泵(17)并聯(lián)的第二單向閥(23)。
10.根據(jù)權利要求9所述的液壓系統(tǒng)，還可以包括與所述泵(17)并聯(lián)的背壓閥或溢流閥(24)。
11.根據(jù)權利要求10所述的液壓系統(tǒng)，還可以在所述導閥(32)上游設置壓力傳感器，以控制所述泵(17)的啟停。
12.一種液壓驅動四通換向閥，其包括主閥和導閥(32)； 主閥包括缸體(2)和位于缸體(2)內的活塞(7)，缸體(2)上具有互相正交的四個接口(3,4,8,9)； 所述導閥(32)通過液壓油管與所述主閥缸體(2)兩側的接頭(5-1，5-2)相連； 其特征在于，所述導閥(32)通過控制液壓油流入所述主閥缸體(2)的左側或者右側，以控制所述活塞(7)在所述缸體(2)中的位置，并根據(jù)活塞(7)在所述缸體(2)中的位置來控制所述四個接口(3，4，8，9)之間的連通。
13.根據(jù)權利要求12所述的液壓驅動四通換向閥，其特征在于，所述四個接口(3，4，8，9)中的兩個接口分別連接壓縮機低壓吸氣口與壓縮機高壓排氣口 ；連接壓縮機低壓吸氣口與連接壓縮機高壓排氣口的兩個接口之間連接有旁通電磁閥(36)。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的液壓驅動四通換向閥，其特征在于，所述導閥(32)的進口管(13)與泵(17)連通，所述泵(17)向所述導閥(32)泵送液壓流體。
15.根據(jù)權利要求14所述的液壓驅動四通換向閥，其特征在于，所述導閥(32)為直接驅動式電磁導閥。
16.一種根據(jù)權利要求12-15中任意一項所述液壓驅動四通換向閥的液壓系統(tǒng)，其包括油分離器、泵(17)、導閥(32)、第一單向閥(30)及相關管路； 其特征在于泵(17)的入口連接油分離器，泵(17)的出口連接導閥(32)的進口管(13)，第一單向閥(30)位于導閥(32)的出口管(33)與油分離器之間。
17.根據(jù)權利要求16所述的液壓系統(tǒng)，還可以包括與所述泵(17)并聯(lián)的第二單向閥(23)。
18.根據(jù)權利要求17所述的液壓系統(tǒng)，還可以包括與所述泵(17)并聯(lián)的背壓閥或溢流閥(24)。
19.根據(jù)權利要求18所述的液壓系統(tǒng)， 還可以在所述導閥(32)上游設置壓力傳感器，以控制所述泵(17)的啟停。
20.根據(jù)權利要求16-19中任意一項所述的液壓系統(tǒng)，其可以與壓縮機潤滑油路合并。
21.根據(jù)權利要求16-19中任意一項所述的液壓系統(tǒng)，其可以獨立于壓縮機潤滑油路。
全文摘要
本發(fā)明提出一種液壓驅動四通換向閥及其液壓系統(tǒng)，該液壓驅動四通換向閥包括主閥和導閥；主閥包括缸體和位于缸體內的活塞，缸體上具有互相正交的四個接口；所述導閥通過液壓油管與所述主閥缸體兩側的接頭相連；其特征在于，所述導閥通過控制液壓油流入所述主閥缸體的左側或者右側，以控制所述活塞在所述缸體中的位置，并根據(jù)活塞在所述缸體中的位置來控制所述四個接口之間的連通。根據(jù)本發(fā)明的液壓驅動四通換向閥，其結構簡單、可靠性高、泄漏量小、能夠有效減小換向噪聲、且在掉電時可避免誤換向。
文檔編號F15B13/02GK103089727SQ20111033923
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權日2011年10月31日
發(fā)明者李靜, 陳洪升, 周月嫻, 劉平 申請人:約克廣州空調冷凍設備有限公司, 江森自控科技公司