制冷系统阀类零部件基础知识(技术分享)

空调器主要由制冷系统、风道系统、结构系统、电气系统组成。阀类作为制冷系统的重要组成部分，其零部件的质量好坏将直接导致产品质量好坏。为此，我们需要从设计、制造、检验的每一个环都应该严格控制其质量。目前制冷系统所用的阀主要有三大类型：四通阀、截止阀和单向阀。

一、 四通阀

(一)作用：是热泵型空调中的关键部件，起制冷系统中制冷、制热转换的作用，通过更换压缩机排气管和回气管进入蒸发器和冷凝器的方向，从而达到制冷和制热目的。

(二)工作原理：

1、结构：由先导阀、主阀和电磁线圈三部分组成。使用先导阀控制主阀、采用压差切换动作进行换向。四通阀的四个接管分别是：“D”口接压缩机排气管，“E”口接低压阀接管，“S”口接压缩机回气管，“C”口接冷凝器管。

2、工作原理：

当电磁线圈处于断电状态，先导滑阀在压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管后进入活塞腔，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移、使E、S接管相通，D、C接管相通。空调压缩机高压流体经D、 C毛细管流入右碗腔，左阀碗腔低压流体经E、S毛细管流入压缩机，左、右阀碗及阀块左移，形成制冷循环。

当电磁线圈处于通电状态，先导滑阀在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力而右移，高压气体进入毛细管后进入活塞腔，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使S、C接管相通，D、E接管相通。空调压缩机高压流体经D、E毛细管流入左碗腔，右阀碗腔低压流体经C、S毛细管流入压缩机，左

(三)关键质量控制点

1、阀体：内部泄露量、最高动作压力差、最低动作压力差、最低动作电压、换向的灵活性;

2、电磁线圈：温升、绝缘电阻、电气强度、线圈匝间绝缘

(四)常见质量问题分析

1、内部泄露量超标：主要是主滑阀与主阀座配合不够紧密所致;

2、换向过程中的产生异音：

A、在四通阀的换向过程中，电磁部的流体处于液体与气体混合状态，形成间歇的背压，活塞移动发生了振动，伴随发出“咕、咕”音;

B、当活塞和主滑阀的换向速度慢时，容易受到流体的影响，伴随振动发生换向音;

C、换向时，压力高则摩擦力大，主滑阀的振动而发出换向音;

D、换向时，尼龙主滑阀与黄铜阀座之间滑动摩擦而产生的异音。

3、四通阀换向不良(串气)

A、系统原因：四通阀换向的基本条件是活塞两端的压力差必须大于摩擦力，否则，四通阀将不会换向，换向所需的最低动作压力差是靠系统的流量来保证。四通阀左右活塞腔的压力差大于摩擦力时，四通阀开始换向。当主滑阀运动到中间位置时，四通阀的ESC三条接管相互导通，压缩机排出的冷媒从四通阀的D接管直接经EC接管流向S接管(压缩机的回气管)使压力差瞬间下降，形成瞬间的串气状态。若压缩机的排气量大于四通阀的中间流量，便可以建立足够的换向压力差是四通阀换向到位。相反，如压缩机的排气量小于四通阀的中间流量，则四通阀换向所需的最低动作压力差便不能建立，四通阀不能继续换向而停在中间的位置，形成串气。

B、阀体结构：活塞与阀体配合不够和滑块与腔体有间隙，密封性能不好导致串气。

4、四通阀卡死不换向：

A、系统原因：当四通阀内部灌满液体时，压缩机启动时的冲击压力会通过液体瞬间传递到四通阀内部各个部位，当主滑阀处于中间位置时，主滑阀会把ESC三条接管一部分盖住，但有一定的间隙，如果冲击压力过大而间隙太小，得不到有效的卸荷，该力大于螺钉所能承受的压强(6MPa)时，就会发生液击破坏的现象而造成卡死不换向。

B、导向架与活塞连接处强度不够，当系统压力较大时会导致其变形而不能换向;

C、系统内存在杂质，进入主阀体后导致阀芯卡死而不能换向;

5、电磁线圈短路或开路：电磁线圈内漆包线绝缘不良所致。

6、目前四通阀经常出现的问题：是不换向。其判断的直接效果就是四根出气管的温度全部是一样的，如果正常那么不管是制冷还是制热其高压管或低压管是要发烫的。

二、 高、低压阀(截止阀)

(一)作用：截止阀在制冷系统管路中起开断作用，就是在室内、室外机联机前将制冷剂密封在冷凝器中。开启的大小可控制制冷剂流量的多少和流动的方向，设备之间的接通、切断全由截止阀完成。

(二)阀体结构：截止阀分为低压阀和高压阀。还可以根据密封圈的数量分为单O和双O阀。

1、截止阀主要由阀芯、阀体、气门芯(低压阀)、螺母、连接配管组成。由密封圈、黄铜棒等组成阀芯的升降控制开启的程度;当阀芯旋到阀体底部时与阀体底部的锥面紧密配合起到封闭作用。图中的密封圈是防冷媒泄漏用的。

2、高压阀与低压阀的区别：低压阀有充注口，内有气门芯。主要用来市场维修时充注雪种。

(三)截止阀的加工工艺：

1、材料选择：阀体材料应使用Hpb59-1挤压棒、轧制棒或冷拔棒，去应力退火处理。

2、加工方式：数控加工中心，特点是一次装夹(整体一次性完成)和操作时间短，10~14秒钟的时间内的操作就可以完成一件阀体件的生产，减少了二次装夹带来的行位公差不一致的缺陷，而且加工精度及一致性均比后者好。尤其是阀芯必须采用数控加工中心方式加工，才能保证最大限度的消除阀芯形位公差尺寸误差，保证阀芯的可靠性和质量。

3、铜棒加热(锻造阀体毛坯的前工序)：采用中频感应炉加热技术，自动程度较好，温度控制精度能达±40℃范围，而且锻造时间也能有效控制，这与未采用此技术的截止阀的厂家(靠火焰加热+锻压的工序来实现)是有很大区别的。

4、阀体表面喷丸强化处理，目的在于部分除去加工残留内应力。

5、阀体对阀芯的固定方式：有三种，分别为缩口+卡环、卡环、缩口。单O阀芯固定方式推荐使用缩口+卡环，但必需使用卡环的固定形式，不允许只采用只缩口的形式进固定，双O阀芯固定方式可以采用缩口的形式。

6、截止阀阀口通径和开度的设计：通径的大小与开度有直接的关系，且是关键参数。开启的大小可控制制冷剂流量的多少。美的目前的企业标准要求是：截止阀开启高度应大于1/2通径。

7、对阀内表面与阀芯(有“O”型圈部分)配合的部分采取去毛刺滚光工艺，充分保证阀的密封性能(包括可靠性)和使用寿命。

(四)关键质量控制点：

对截止阀而言，其关键质量控制点主要在于防止泄露。因而在检验过程中主要控制气密性、充氟试验，包括阀芯和气门芯。还需要监控其使用寿命，包括开关寿命试验、阀体材料成分及加工残留内应力、耐热耐寒能力及密封圈和气门芯的耐氟耐油能力。另外作为截止阀与室内外连接管结合部位的锥面也是关键控制点，要求锥面不允许有凹痕、划伤、污物、碰撞及径向刀纹等影响密封的现象。

(五)常见质量问题分析

1、截止阀阀体开裂：对于阀体开裂问题，主要来说有以下几个方面原因。

A、原材料的选用：美的指定原材料牌号为：Hpb59-1挤压棒、轧制棒或冷拔棒。

B、对原材料毛坯的加工控制：加工锻造的坯料，在加热时，目前生产厂家有两种方式加热，一是火焰直接喷烧，这种加工方法对坯料的温度控制波动很大，组织结构均匀一致性较难保证。而用中频电感应加热，材料温度均匀性较好，但必须要求厂家严格执行坯料到达加热温度后在空气中停顿的时间间隔，以保证阀体的晶相结构稳定。

C、加工残留内应力：去应力退火处理。

2、密封不严

A、锥面光洁度不好或不90角与连接管无阀密闭配合造成的漏。

B、阀体本身漏，这主要是材料有裂纹，焊接不好引起的。

C、阀芯与阀体的配合体不好引起的漏。与在“O”型密封圈表面、阀芯螺纹部分以及槽部涂的润滑油类型也有很大关系。

D、阀芯的密封圈老化及开裂引起的漏。

E、阀体缩口不到位或没有缩，系统的压力将阀芯冲出引起的漏。

F、高压阀的气门芯密封不好引起的漏。在上紧气门芯时，必须规定厂家的上紧力矩(专用力矩扳手)，因为上紧力的大小对密封性影响很大。

G、因扭矩力太大引起的阀芯内六角磨损使阀芯打不开或关不紧等现象。

3、焊接四通阀体、高(低)压阀体时，若焊口离四通阀体、高(低)压阀体比较近(≤150mm)时，需将四通阀体、高(低)压阀体浸入水中或用湿毛巾浸水包住四通阀体、高(低)压阀体后再焊接，以避免四通阀体、高(低)压阀体内密封圈受温损坏。

三、 单向阀

(一)、作用：是通过改变通道截面，来调节制冷剂参数，起着节流，降压，和调节流量的作用。使制冷剂只有一个流动方向，不能倒流。安装：阀体标明的箭头方向应与制冷状态制冷剂的流动方向一致。

(二)单向阀结构

(三)、主要质量控制点

1、开启灵活;2、泄露量;3、阀体外应标明的气流方向，并与实物一致;4、钢锥、阀芯、阀体配合良好，阀芯无毛刺。

(四)常见质量问题分析

1、异声：

A、阀芯与阀座的配合关系：阀座和阀的间隙偏大，阀座口和阀座底在加工时出现底部小，阀座口大，造成阀芯停留在阀座口处时间隙较大，流体经过阀座旁边两面三刀孔时，有部分冷媒通过该间隙处，使阀芯产生共振，产生撞击声;

B、阀座内有铜屑和阀芯有毛刺;

C、焊接时产生的氧化皮;

D、毛细管插入不均匀，有些插入太深导致出现哨叫声。插入过深会导致气流直接吹向阀芯而产生共振。

2、泄露量超标：主要是阀芯与阀座配合间隙大，阀芯制作加工精度差