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电子膨胀阀

阅读:613发布:2020-05-12

IPRDB可以提供电子膨胀阀专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明提供了一种电子膨胀阀,包括:阀座,具有阀座腔以及阀口;阀针,阀针具有内螺纹部,至少部分阀针可移动地设置在阀座腔;丝杆,丝杆具有外螺纹部,丝杆能够沿自身的轴线转动,丝杆与阀针通过内螺纹部和外螺纹部相配合,阀针在丝杆的带动下靠近或者远离阀口。应用本发明的技术方案能够简化电子膨胀结构,降低生产成本。,下面是电子膨胀阀专利的具体信息内容。

1.一种电子膨胀阀,其特征在于,包括:

阀座(10),具有阀座腔(1)以及阀口(121);

阀针(20),所述阀针(20)具有内螺纹部,至少部分所述阀针(20)可移动地设置在所述阀座腔(1);

丝杆(30),所述丝杆(30)具有外螺纹部,所述丝杆(30)能够沿自身的轴线转动,所述丝杆(30)与所述阀针(20)通过所述内螺纹部和所述外螺纹部相配合,所述阀针(20)在所述丝杆(30)的带动下靠近或者远离所述阀口(121)。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀还包括:

支撑架(40),与所述阀座(10)固定连接,所述支撑架(40)设有第一导向部,所述第一导向部对所述丝杆(30)提供导向作用。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述支撑架(40)包括第一顶壁(41)以及第一侧壁(42),至少另一部分所述阀针(20)位于所述第一侧壁(42)内侧,所述第一导向部为设置在所述第一顶壁(41)上并向下延伸的第一导向筒(412),所述丝杆(30)从所第一导向筒(412)穿出并与所述阀针(20)配合。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述支撑架(40)与所述阀座(10)固定连接,所述支撑架(40)与所述阀针(20)中的一者设置有凹槽(421),所述支撑架(40)与所述阀针(20)中的另一者设置有凸起(70),所述凸起(70)的侧壁与所述凹槽(421)的槽壁抵接配合。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述支撑架(40)包括第一顶壁(41)以及第一侧壁(42),至少另一部分所述阀针(20)位于所述第一侧壁(42)内侧,所述第一顶壁(41)上设置有第一孔(411),所述丝杆(30)从所述第一孔(411)穿出并与所述阀针(20)配合,所述凹槽(421)设置于所述第一侧壁(42)的底部并向上延伸,所述阀针(20)的侧壁上设置有第二孔(211),所述凸起(70)为插入所述第二孔(211)内的销。

6.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀座(10)为一体成型结构,和/或所述阀针(20)为一体成型结构,和/或所述支撑架(40)为一体成型结构。

7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀座(10)上设置有第二导向部,所述第二导向部对所述阀针(20)提供导向作用。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀座(10)包括阀座本体(11)以及阀芯座(12),所述阀座本体(11)一体拉伸成型,所述阀座本体(11)的底部设置有开口,所述阀芯座(12)设置在所述开口处,所述阀口(121)设置于所述阀芯座(12),所述阀座本体(11)与所述阀芯座(12)所围成的空间形成所述阀座腔(1),所述阀座本体(11)包括第二顶壁(111)以及第二侧壁(112),所述第二导向部为设置于所述第二顶壁(111)并向下延伸的第二导向筒(113),所述阀针(20)从所述第二导向筒(113)穿入所述阀座腔(1),所述第二侧壁(112)的底部形成所述开口。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述第二顶壁(111)上设置有环形凹槽(114),所述阀针(20)与所述环形凹槽(114)之间设置有密封结构(80)。

10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀还包括:

外壳(100),所述外壳(100)的底部位于所述环形凹槽(114)内并与所述阀座(10)固定连接,所述外壳(100)内具有容纳腔(2),所述丝杆(30)位于所述容纳腔(2)内。

11.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀座(10)与所述阀针(20)之间设置有密封结构(80)。

12.根据权利要求10所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀座(10)上设置有套筒(90),所述套筒(90)包括筒体部(91)以及设置在所述筒体部(91)的内壁上的环形凸沿(92),所述环形凸沿(92)的下表面、所述套筒(90)的内壁与所述阀座(10)的上表面之间形成容纳空间,所述密封结构(80)设置于所述容纳空间。

13.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀针(20)包括阀针本体(21)以及设置于所述阀针本体(21)底部的密封部(22),所述阀针本体(21)上设置有与所述丝杆(30)配合的螺纹孔(212),所述螺纹孔(212)内的螺纹结构形成所述内螺纹部,所述密封部(22)的尺寸大于所述阀口(121)的通径,所述阀针本体(21)的外径等于所述阀口(121)的通径。

14.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀还包括:

驱动机构(50),包括转子(51)以及线圈(52),所述转子(51)与所述丝杆(30)固定连接,所述转子(51)通过所述线圈(52)带动所述丝杆(30)转动。

说明书全文

电子膨胀阀

技术领域

[0001] 本发明涉及制冷控制技术领域,具体而言,涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

[0002] 电子膨胀阀结构中,如图1所示,由驱动部分(线圈7、转子8)以及流量调节部分(螺母3、丝杆4、外壳、阀针5、阀座9、接管等)组成。具体地,转子8与减速器的输入端连接,丝杆4与减速器的输出端连接(丝杆4能够与减速器的输出端一同转动,且丝杆4在其轴向方向上与减速器的输出端的相对位置可以变化)。螺母3固定在阀座9上并与丝杆4螺纹连接,阀针5与丝杆4固定连接。下面简单陈述下该产品的工作原理:转子8受线圈7驱动进行旋转,减速器的输入轴在转子的驱动下旋转,经过减速器减速后,减速器的输出端将以较小的转速进行旋转。在减速器的输出端的作用下,丝杆4进行自转。丝杆4通过与螺母3螺纹配合实现轴向移动。在丝杆4的作用下,阀针5进行轴向升降以接近或远离阀口6。该电子膨胀阀虽然能够实现流量的调节目的,但作动时丝杆4必须要借助和螺母3的螺纹配合才能够带动阀针5的轴向升降运动,电子膨胀阀整体结构较为复杂,生产成本高。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种电子膨胀阀,能够简化电子膨胀结构,降低生产成本。
[0004] 为了实现上述目的,本发明提供了一种电子膨胀阀,包括:阀座,具有阀座腔以及阀口;阀针,阀针具有内螺纹部,至少部分阀针可移动地设置在阀座腔;丝杆,丝杆具有外螺纹部,丝杆能够沿自身的轴线转动,丝杆与阀针通过内螺纹部和外螺纹部相配合,阀针在丝杆的带动下靠近或者远离阀口。
[0005] 应用本发明的技术方案,电子膨胀阀的阀针具有内螺纹部,丝杆具有外螺纹部,丝杆与阀针通过内螺纹部和外螺纹部配合。当丝杆转动时,与其螺纹配合的阀针能够靠近或者远离阀口。由于丝杆与阀针直接通过螺纹配合,取消了背景技术中所提到的螺母部件且使电子膨胀阀的整体结构得到简化,能够降低生产成本。

附图说明

[0006] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0007] 图1示出了现有技术中的电子膨胀阀的内部结构示意图;
[0008] 图2示出了根据本发明的电子膨胀阀的实施例的纵剖结构示意图;
[0009] 图3示出了图2的电子膨胀阀的A处的放大结构示意图;
[0010] 图4示出了图2的电子膨胀阀的部分结构的纵剖结构示意图;
[0011] 图5示出了图2的电子膨胀阀的支撑架的立体结构示意图;
[0012] 图6示出了图5的支撑架的纵剖结构示意图;
[0013] 图7示出了图2的电子膨胀阀的阀座本体的立体结构示意图;
[0014] 图8示出了图7的阀座本体的纵剖结构示意图;
[0015] 图9示出了图2的电子膨胀阀的套筒的立体结构示意图;
[0016] 图10示出了图9的套筒的纵剖结构示意图;
[0017] 图11示出了图2的电子膨胀阀的阀针的立体结构示意图;以及
[0018] 图12示出了图11的阀针的纵剖结构示意图。
[0019] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0020] 1、阀座腔;2、容纳腔;10、阀座;11、阀座本体;111、第二顶壁;112、第二侧壁;113、第二导向筒;114、环形凹槽;12、阀芯座;121、阀口;20、阀针;21、阀针本体;211、第二孔;212、螺纹孔;22、密封部;30、丝杆;40、支撑架;41、第一顶壁;411、第一孔;412、第一导向筒;
42、第一侧壁;421、凹槽;50、驱动机构;51、转子;52、线圈;60、限位结构;70、凸起;80、密封结构;90、套筒;91、筒体部;92、环形凸沿;100、外壳;200、阀针腔。

具体实施方式

[0021] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022] 如图2至图4、图11和图12所示,在本实施例中,电子膨胀阀包括阀座10、阀针20以及丝杆30。阀座10具有阀座腔1以及阀口121。阀针20具有内螺纹部,至少部分阀针20可移动地设置在阀座腔1。丝杆30具有外螺纹部,丝杆30能够沿自身的轴线转动,丝杆30与阀针20通过内螺纹部和外螺纹部相配合,阀针20在丝杆30的带动下靠近或者远离阀口121。
[0023] 应用本实施例的技术方案,电子膨胀阀的阀针20具有内螺纹部,丝杆30具有外螺纹部,丝杆30与阀针20通过内螺纹部和外螺纹部配合。当丝杆30转动时,与其螺纹配合的阀针20能够靠近或者远离阀口121以实现阀口的开闭,调节阀口121的冷媒流量。由于丝杆30与阀针20直接通过螺纹配合,取消了背景技术中所提到的螺母部件,减少了零部件,因此电子膨胀阀的装配效率能够大大提高,同时大大降低了生产成本。
[0024] 需要说明的是,在本实施例中,丝杆30沿轴向方向的位置保持不变。上述沿轴向方向的位置保持不变指的是两种情况:第一种情况,在轴向方向上,丝杆30的位置完全固定;第二种情况,在轴向方向上丝杆30由于公差影响能够进行很小范围的移动。在本实施例中,阀针20不进行自转。上述阀针20不自转指的是两种情况:第一种情况,阀针20完全不进行自转;第二种情况,在周向方向上阀针20由于公差影响能够进行很小范围的转动(自转角度小)。
[0025] 丝杆30为细长的杆状,丝杆30在转动时可能产生偏摆,从而使得与其连接的阀针20也产生偏摆,最终造成阀针20容易与阀座10产生撞击现象。为了解决上述问题,如图2、图
4和图6所示,在本实施例中,电子膨胀阀还包括支撑架40,支撑架40与阀座10固定连接,支撑架40设有第一导向部,第一导向部对丝杆30提供导向作用。上述第一导向部能够使丝杆
30的轴线保持在预定位置,从而避免丝杆30在转动时偏摆,最终解决了阀针20容易与阀座
10撞击的问题。
[0026] 如图2至图6所示,在本实施例中,支撑架40包括第一顶壁41以及第一侧壁42,至少另一部分阀针20位于第一侧壁42内侧,第一导向部为设置在第一顶壁41上并向下延伸的第一导向筒412,丝杆30从所第一导向筒412穿出并与阀针20配合。具体地,由于支撑架40固定在阀座10上,因此支撑架40的第一导向筒412的轴线固定。由于丝杆30穿设在第一导向筒412,丝杆30的外壁与第一导向筒412的内壁适配,使得丝杆30的轴线能够被固定。因此,丝杆30在转动时不会产生偏摆现象。
[0027] 如图2至图6所示,在本实施例中,支撑架40与阀座10固定连接,支撑架40与阀针20中的一者设置有凹槽421,支撑架40与阀针20中的另一者设置有凸起70,凸起70的侧壁与凹槽421的槽壁抵接配合。具体地,在本实施例中,阀针20的内螺纹部与丝杆30的外螺纹部配合。丝杆30能够自转,且沿轴向方向的位置保持不变。阀针20能够沿轴向方向上移动,且不能自转。当丝杆30转动时,阀针20在丝杆30的带动下具有转动的趋势,此时阀针20与支撑架40之间的凸起70的侧壁将会被凹槽421的槽壁抵接,从而使得阀针20不能自转。但是在内螺纹部与外螺纹部的配合下,阀针20能够沿轴向方向移动,从而实现阀口的开闭。上述结构简单,易于加工。需要说明的是,凹槽421与凸起70共同形成限位结构60以实现阀针20不自转。
[0028] 如图2至图6所示、图11和图12,在本实施例中,支撑架40包括第一顶壁41以及第一侧壁42,部分阀针20位于第一侧壁42内侧,第一顶壁41上设置有第一孔411,丝杆30从第一孔411穿出并与阀针20配合,凹槽421设置于第一侧壁42的底部并向上延伸,阀针20的侧壁上设置有第二孔211,凸起70为插入第二孔211内的销。上述结构简单,易于加工。优选地,在本实施例中,支撑架40可通过拉伸一体成型,第一导向筒412通过翻边工艺形成。支撑架40压配装入阀座10的上端部并通过点焊固定安装。
[0029] 在本实施例中,阀座10为一体成型结构,和/或阀针20为一体成型结构,和/或支撑架40为一体成型结构。上述结构简单,加工方便,生产效率高。具体地,阀座10可以由冲件、冷镦件或拉伸件一体加工成型。
[0030] 阀针20呈长筒状,阀针20被丝杆30带动进行轴向移动,由于丝杆30可能产生轻微的偏摆现象,因此可能导致阀针20产生轻微的偏摆,最终造成阀针20容易与阀座10产生撞击。为了解决上述问题,如图2至图4、图7和图8所示,在本实施例中,阀座10上设置有第二导向部,第二导向部对阀针20提供导向作用。上述第二导向部能够使阀针20的轴线保持在预定位置,从而避免阀针20在移动时偏摆,最终解决了阀针20容易与阀座10撞击的问题。
[0031] 如图2至图4、图7和图8所示,在本实施例中,阀座10包括阀座本体11以及阀芯座12,阀座本体11为一体拉伸成型,阀座本体11的底部设置有开口,阀芯座12设置在开口处,阀口121设置于阀芯座12,阀座本体11与阀芯座12所围成的空间形成阀座腔1,阀座本体11包括第二顶壁111以及第二侧壁112,第二导向部为设置于第二顶壁111并向下延伸的第二导向筒113,阀针20从第二导向筒113穿入阀座腔1,第二侧壁112的底部形成开口。在本实施例中,第二导向筒113与第二顶壁111为一体结构,优选地,第二导向筒113通过翻边工艺形成。上述结构简单,加工方便,不用设置单独的导向筒,一方面提高了生产效率,另一方面不必重新开模,降低了生产成本。需要说明的是,在本实施例中,阀座本体11为一体拉伸成型,上述结构使得阀座本体11易于加工,成本低。此外,在本实施例中,阀针20是通过倒装的方式压配装入第二导向筒113中的。
[0032] 如图2至图4和图8所示,在本实施例中,第二顶壁111上设置有环形凹槽114,阀针20与环形凹槽114之间设置有密封结构80。具体地,阀座10上设置有第一接口和第二接口,第一接口与阀口121连通,阀针内具有与阀口121连通的阀针腔200,阀座10与阀针20之间设置有密封结构80,密封结构80与阀针20之间设置有减摩结构。上述密封结构80能够防止第一接口与第二接口通过阀座10与阀针20之间的缝隙连通,以及防止阀座10内部与外界连通,从而能够有效地隔离阀针20上下压差的传递,保证阀针20能够在压差力的作用下抵顶在阀口121处。
[0033] 由于阀针20沿其轴向方向移动时,会相对于阀座10上下移动,因此,久而久之,设置在二者之间的密封结构80容易磨损,使得密封性变差。为了解决上述问题,如图3和图4所示,密封结构80与阀针20之间设置有减摩结构。上述结构能够减小对密封结构80的磨损,从而保证密封结构80的密封性能。
[0034] 如图2至图4所示,在本实施例中,电子膨胀阀还包括:外壳100,外壳100的底部位于环形凹槽114内并与阀座10固定连接,外壳100内具有容纳腔2,丝杆30位于容纳腔2内。上述结构使得丝杆30、支撑架40等较为精密的结构能够收容于容纳腔2内,从而提高电子膨胀阀的使用寿命。
[0035] 需要说明的是,如果容纳腔2与阀针腔200不连通的话,那么当阀针20抵顶在阀口121处,且冷媒从第一接口(竖管的接口)进入阀针腔200时,阀针腔200的压力远大于容纳腔
2的压力,这样阀针20将会受到向上的压差力,可能导致阀针20远离阀口121,从而使得阀针
20无法保持在封闭位置(阀针20抵接在阀口121处的位置)。此时,只有加大驱动力才能保证阀针20保持在封闭位置。为了避免增加驱动力,在实施例一中,容纳腔2与阀针腔200连通。
上述结构使得当阀针20抵顶在阀口121处,且冷媒从第一接口进入阀针腔200时,阀针腔200的压力与容纳腔2的压力相近,这样阀针20受到向上的压差力将会大大减小,从而使得不必通过增加驱动力来保证阀针20保持在封闭位置。
[0036] 如图2所示,在本实施例中,容纳腔2与阀针腔200通过内螺纹部和外螺纹部之间的间隙连通。上述结构简单,易于加工。
[0037] 如图2至图4、图9和图10所示,在本实施例中,阀座10上设置有套筒90,套筒90包括筒体部91以及设置在筒体部91的内壁上的环形凸沿92,环形凸沿92的下表面、套筒90的内壁与阀座10的上表面之间形成容纳空间,密封结构80设置于容纳空间。上述结构简单,易于加工和装配。需要说明的是,在本实施例中,套筒90通过压配装入阀座10上端部台阶,且通过点焊固定于阀座10的台阶上。
[0038] 如图2所示,在本实施例中,阀针20包括阀针本体21以及设置于阀针本体21底部的密封部22,阀针本体21上设置有与丝杆30配合的螺纹孔212,密封部22的尺寸大于阀口121的通径,阀针本体21的外径等于阀口121的通径。具体地,第一接口(竖管接口)与阀针腔200形成贯穿,当阀针20位于封闭位置,且冷媒从第一接口进入阀针腔200时,阀针20受向下的压差力以及驱动机构50向下的驱动力封堵在阀口121处,并保持在封闭位置。上述压差力是由阀针本体21的截面积与阀口121的截面积之间的面积差与压强的作用形成的。由于阀针本体21的外径等于阀口121的通径,因此,压差力为零,故上述结构不再需要通过弹簧对芯体组件施加向下的抵顶力,因此即便阀口121的通径变大,驱动力也不必随之变大。
[0039] 此外,当冷媒从第二接口(横管接口)进入阀座10内部时,阀针20受向上的压差力以及向下的驱动力,以使阀针20封堵在阀口121处,并保持在封闭位置。上述压差力是由阀针本体21的截面积与阀口121的截面积之间的面积差与压强的作用形成的。由于阀针本体21的外径等于阀口121的通径,因此,压差力为零。由于压差力为零,因此对驱动力的需求大大降低。
[0040] 如图2所示,在本实施例中,电子膨胀阀还包括:驱动机构50,包括转子51以及线圈52,转子51与丝杆30固定连接,转子51通过线圈52带动丝杆30转动。上述结构简单,易于实现。由于本实施例中的大通径的阀口121的电子膨胀阀对驱动力需求较小,因此,驱动机构
50的线圈不必巨型化设计,从而大大缩小了体积。
[0041] 如图2所示,在外壳100内设置有连接在转子51与丝杆30之间的连接架,转子51与连接架一体成型。丝杆30通过连接架与转子51固定。
[0042] 下面,具体介绍一下电子膨胀阀的工作过程:
[0043] 在套设安装于外壳100的外周部的线圈52的励磁作用下,转子51进行旋转从而带动丝杆30跟随转动,丝杆30只进行旋转,轴向方向上不进行作动。因丝杆30的外螺纹部与阀针20的内螺纹部的螺合作用,使得丝杆30带动阀针20在轴向方向上运动。阀针20只在轴向上进行升降运动而不进行旋转,使阀针20的密封部22逐渐远离阀口121,固定于阀针20的销与支撑架40的凹槽421的槽顶壁进行抵接时,阀针20的密封部22相对阀口121的距离最大,此时流经阀口121的冷媒流量也为最大。当由线圈52的励磁作用转子51进行反向旋转时,在丝杆30的外螺纹部与阀针20的内螺纹部的螺合作用下,阀针20能够在轴向方向上向下运动。此时阀针20的密封部22逐渐靠近阀口121,当固定于阀针20的销相对靠近支撑架40的凹槽421的下端部时,密封部22与阀口121进行抵接。
[0044] 下面,简单介绍一下本实施例的电子膨胀阀的装配步骤:
[0045] 步骤一:A10阀座本体11一体加工成型后通过简单车加工得到相应的台阶尺寸,并在阀座本体11的第一接口处焊接固定好第一接管;
[0046] 步骤二:A20将阀针20以倒装方式压配装入阀座本体11上的第二导向筒113中;
[0047] 步骤三:A30将阀芯座12与第二接管焊接固定后与阀座本体11的下端部焊接固定;
[0048] 步骤四:A40将销装入阀针20的第二孔211内(保证有一个第二孔211即可);
[0049] 步骤五:A50将密封结构80装入阀座本体11的上端台阶部后压配装入套筒90,将套筒90和阀座本体11的上端台阶部点焊固定;
[0050] 步骤六:A60将支撑架40压配装入套筒90的台阶部并焊接固定;
[0051] 步骤七:A70装入转子51,将外壳100与阀座10焊接固定。
[0052] 需要说明的是,以上步骤中除开A10-A30外其他步骤可调换安装次序。
[0053] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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