阅读说明：本技术 一种电动球阀及其制造方法 (Electric ball valve and manufacturing method thereof ) 是由 不公告发明人 于 2018-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动球阀,包括控制部件、齿轮减速机构、阀体部件、壳体部件,所述齿轮减速机构包括输入齿轮部、输出齿轮架,所述转子部件的转轴能够带动所述输入齿轮部周向转动；所述阀体部件的阀体包括本体部和从所述本体部的周向外缘伸出的伸出部,所述阀杆能够带动所述球状阀芯周向转动；所述壳体部件包括上壳体部和下壳体部,所述罩体、所述上壳体部、所述下壳体部由不锈钢材料加工制成,所述阀体的所述本体部和所述伸出部由不锈钢材料加工制成。本发明所提供的电动球阀,阀体的本体部和伸出部由不锈钢材料加工制成,本发明还提供一种电动球阀的制造方法,将不锈钢材料加工制备阀体,阀体的伸出部由不锈钢材料冲压及翻边制成,相对于背景技术降低了阀体的制造成本。(The invention discloses an electric ball valve which comprises a control component, a gear speed reducing mechanism, a valve body component and a shell component, wherein the gear speed reducing mechanism comprises an input gear part and an output gear carrier; the valve body of the valve body component comprises a body part and a protruding part extending out of the peripheral outer edge of the body part, and the valve rod can drive the spherical valve core to rotate in the peripheral direction; the shell component comprises an upper shell portion and a lower shell portion, the cover body, the upper shell portion and the lower shell portion are made of stainless steel materials in a machining mode, and the body portion and the extending portion of the valve body are made of stainless steel materials in a machining mode. According to the electric ball valve provided by the invention, the body part and the extension part of the valve body are made of stainless steel materials, the invention further provides a manufacturing method of the electric ball valve.)

一种电动球阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，具体涉及一种电动球阀及其制造方法。

背景技术

在多联机空调系统中，根据使用者的不同需求，需使用多个阀门来控制不同房间的制冷或制热。

此类系统中多采用电动球阀来控制，由于电动球阀的阀体一般通过黄铜材料锻造制成，制造成本高。

有鉴于此，如何降低电动球阀阀体的制造成本为本领域技术人员提供了改善课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动球阀，包括：控制部件、齿轮减速机构、阀体部件、壳体部件，所述控制部件包括罩体、设于所述罩体内的转子部件；所述齿轮减速机构包括输入齿轮部、输出齿轮架，所述转子部件的转轴能够带动所述输入齿轮部周向转动；所述阀体部件包括阀体、阀杆、第一阀座、第二阀座、球状阀芯，所述阀体大致呈管状，所述第一阀座与所述阀体的一端焊接固定，所述第二阀座与所述阀体的另一端焊接固定，所述球状阀芯设于所述阀体的内腔，所述阀体包括本体部和从所述本体部的周向外缘伸出的伸出部，所述伸出部大致呈管状，所述阀杆贯穿所述伸出部，所述阀杆的一端伸入所述输出齿轮架的中心通孔，所述输出齿轮架能够带动所述阀杆周向转动，所述阀杆的另一端伸入所述球状阀芯的槽，所述阀杆能够带动所述球状阀芯周向转动；所述壳体部件包括上壳体部和下壳体部，所述罩体、所述上壳体部、所述下壳体部由不锈钢材料加工制成，所述阀体的所述本体部和所述伸出部由不锈钢材料加工制成，所述罩体与所述上壳体部焊接固定，所述下壳体部包括缩径部，所述缩径部与所述伸出部焊接固定。

本发明还提供一种电动球阀的制造方法，包括：

步骤A10：将不锈钢材料加工制备所述阀体，所述阀体的伸出部由不锈钢材料冲压及翻边制成，将不锈钢材料拉伸及车加工制备所述罩体、所述上壳体部、所述下壳体部，制备第一接管、第二接管；

步骤A20：将所述下壳体部、所述阀体、所述第一阀座、所述第一接管焊接固接，其中，所述下壳体部的缩径部与所述阀体的伸出部焊接固接，将所述第二阀座、所述第二接管与所述阀体焊接固接；

步骤A30：将所述罩体与所述上壳体部焊接固接；

步骤A40：将所述上壳体部与所述下壳体部焊接固接。

本发明所提供的电动球阀，阀体的本体部和伸出部由不锈钢材料加工制成，本发明还提供一种电动球阀的制造方法，将不锈钢材料加工制备阀体，阀体的伸出部由不锈钢材料冲压及翻边制成，相对于背景技术降低了阀体的制造成本。

附图说明

图1：本发明提供的一种电动球阀的剖面示意图；

图2：图1中上壳体部的结构示意图；

图3：图1中下壳体部的结构示意图；

图4：图1中转轴与输入齿轮部的配合示意图；

图5：图1中控制部件与上壳体部的装配半剖图；

图6：图1中齿轮减速机构、阀体部件及下壳体部的装配半剖图；

图7：图1中齿轮圈的结构示意图；

图8：图1中输出齿轮架的结构示意图；

图9：图1中第二轴承件的结构示意图；

图10：图1中齿轮圈、输出齿轮架及第二轴承件的配合示意图；

图11：图1中阀杆的结构示意图；

图12：本发明给出的另一种输出齿轮架的结构示意图；

图13：本发明给出的第三种输出齿轮架的结构示意图；

图14：图13中所示的输出齿轮架与齿轮圈的配合示意图。

图1至图14中：

1-控制部件；

11-罩体、12-线圈；

13-转子部件、131-支架、132-磁体、14-转轴、141-轴体；

15-传动板、151-基体部、152-板体部、1521-侧壁部；

16-支撑架、17-弹簧、18-轴承座、19-第三轴承件；

2-齿轮减速机构；

23-阀杆、231-第一键合部、232-第二键合部、233-弧形端部；

24-行星齿轮机构、241-输入齿轮部；

242-凹槽、2421-槽壁部、243-输入齿轮、244-行星齿轮；

245-大径部、246-小径部；

247-第一轴承件、2471-凸缘部；

248-盖板、2481-通孔；

25-齿轮圈、251-限位凹槽；

26-输出齿轮架、261-盘状本体部；

262-中心通孔、263/263’-突起部、264-凸台；

27-第二轴承件、271-筒状部、272-延伸部；

3-阀体部件、31-阀体、311-本体部、312-伸出部；

32-球状阀芯、321-槽、33-第一阀座、33’-第二阀座；

34-密封垫、35-O型圈、36-第一接管、37-第二接管；

4-壳体部件、41-上壳体部、42-下壳体部；

411-折弯部、412-锥状部、413-内弯部；

414-台阶部、415-缩径部、416-过渡部。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电动球阀，该电动球阀的阀体通过不锈钢材料冲压制成，能够降低成本。本发明的另一核心是提供一种电动球阀的制造方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

这里需要说明的是，本文中所涉及的上和下等方位词是以图1至图14中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。

图1为本发明提供的一种电动球阀的剖面示意图；图2为图1中上壳体部的结构示意图；图3为图1中下壳体部的结构示意图；图4为图1中转轴与输入齿轮部的配合示意图；图5为图1中控制部件与上壳体部的装配半剖图；图6为图1中齿轮减速机构、阀体部件及下壳体部的装配半剖图；图7为图1中齿轮圈的结构示意图；图8为：图1中输出齿轮架的结构示意图；图9为图1中第二轴承件的结构示意图；图10为图1中齿轮圈、输出齿轮架及第二轴承件的配合示意图；图11为图1中阀杆的结构示意图；图12为本发明给出的另一种输出齿轮架的结构示意图；图13为本发明给出的第三种输出齿轮架的结构示意图；图14为图13中所示的输出齿轮架与齿轮圈的配合示意图。

如图1所示，电动球阀包括控制部件1、齿轮减速机构2、阀体部件3、壳体部件4。

控制部件1包括罩体11、线圈12、转子部件13。罩体11呈有底筒状，由不锈钢材料制成，具体由不锈钢板材拉伸制成，线圈12套设在该罩体11的外周，转子部件13包括转轴14、塑料材质的支架131和设于支架131外周的磁体132，磁体132通过磁粉烧结制成，转轴14的杆状轴体141通过不锈钢棒料加工制成，通过将轴体141、磁体132放入模腔，再在模腔中注塑支架131将轴体141、磁体132固定。罩体11的内部上方固定设有轴承座18，轴承座18设有中心盲孔，转轴14的上端***该中心盲孔进行定位。线圈12通电，能够驱动转轴14周向旋转。

齿轮减速机构2包括输入齿轮部241和输出齿轮架26，转轴14与输入齿轮部241柔性连接，此处的柔性连接是指：相互连接的转轴14和输入齿轮部241之间既具有一定的活动间隙，转轴14又能够带动输入齿轮部241周向旋转。

阀体部件3包括阀体31、阀杆23、第一阀座33、第二阀座33’和球状阀芯32。阀体31大致呈中空管状，第一阀座33与阀体31的一端通过焊接固定，第二阀座33’与阀体31的另一端通过焊接固定。球状阀芯32设于阀体31的内腔中，其位于第一阀座33和第二阀座33’之间。阀体31包括本体部311和从本体部311的周向外缘向外延伸的伸出部312，伸出部312大致呈中空管状。阀杆23贯穿伸出部312，阀杆23的上端伸入齿轮减速机构2并与输出齿轮架26的中心通孔262键槽连接，输出齿轮架26能够带动阀杆23周向转动，阀杆23的下端伸入本体部311与球状阀芯32的槽321键槽连接，阀杆23能够带动球状阀芯32周向转动。

壳体部件4包括上壳体部41和下壳体部42，罩体11、上壳体部41和下壳体部42由不锈钢板材先拉伸后车加工制成，阀体31的本体部311和伸出部312由不锈钢管材加工制成，当然也可以通过不锈钢板材先卷边再焊接制成不锈钢管材，然后将不锈钢焊接管材加工制成阀体31。其中，阀体31的本体部311由不锈钢管材切割形成，伸出部312在本体部311的基础上先冲压再翻边制成，上壳体部41与罩体11通过焊接固定，下壳体部42包括缩径部415，该缩径部415与阀体31的伸出部312焊接固定。

本实施方案中的阀体由不锈钢管材冲压制成，相比于背景技术中阀体由黄铜等材料锻造而成，本方案的制造成本低，加工方便。

进一步的，如图2所示，上壳体部41的上端向内折弯形成折弯部411，折弯部411包括锥状部412、内弯部413及连接锥状部412和内弯部413的过渡部416，内弯部413从过渡部416的一端沿电动球阀的轴向向下延伸，内弯部413贴合并焊接于罩体11的下端外缘。如此设置，使上壳体的上端向外***，其有益效果在于，增加上壳体强度，即使受到较强的冷媒冲击力也不会轻易损坏。

进一步的，如图3所示，下壳体部42的壁厚大于上壳体部41。下壳体部42的上端设有台阶面朝上的台阶部414，上壳体部41置于台阶部414并通过焊接固定。设置台阶部，其有益效果在于，两者焊接时容易定位，保证焊接质量。

如图4所示，转轴14包括杆状的轴体141和固定设置于轴体141下端部的传动板15，传动板15包括基体部151和从该基体部151径向向外延伸的板体部152，基体部151与轴体141通过卡接或焊接固定，板体部152包括侧壁部1521。输入齿轮部241的上端设有凹槽242，下端设有输入齿轮243，输入齿轮243与齿轮减速机构2的行星齿轮244啮合。板体部152至少部分伸入该凹槽242内，凹槽242包括能够与侧壁部1521抵接的槽壁部2421，槽壁部2421与侧壁部1521之间具有预设的周向移动空间。转轴14旋转，板体部152的侧壁部1521与凹槽242的槽壁部2421抵接，从而带动输入齿轮部241周向转动。通过在传动板的板体部与凹槽之间设置周向移动间隙，使两者柔性连接，可以降低传动板和凹槽的加工精度和装配的控制精度，从而降低制造成本，提升装配的合格率。

更进一步，如图1、图6所示，本实施方案中，齿轮减速机构2为行星齿轮机构24，输入齿轮部241包括大径部245和小径部246，上述凹槽242设于大径部245的上端，上述输入齿轮243设于小径部246的下端。小径部246的外缘套设有第一轴承件247，第一轴承件247设有凸缘部2471，该第一轴承件247通过耐磨材料制成，第一轴承件247的上端面接触大径部245的下端面，凸缘部2471的下端面接触行星齿轮机构24的盖板248，第一轴承件247的下端穿过盖板248的通孔2481。通过在输入齿轮部241的小径部246的外周套设第一轴承件247，一方面有利于支撑输入齿轮部，另一方面有利于降低输入齿轮部周向转动过程中的磨损，增加其使用寿命。

进一步的，如图5所示，控制部件1还包括支撑架16、弹簧17和第三轴承件19。第三轴承件19为耐磨材料粉末冶金制成，其套设轴体141并置于支撑架16上。支撑架16大致呈倒置的杯状，该支撑架16置于上述凸缘部2471或上述盖板248。弹簧17套设轴体141，其一端抵接第三轴承件19，另一端抵接转子部件13的支架131。当然，也可以取消第三轴承件19，弹簧17的一端直接抵接支撑架16。本实施方案中，通过弹簧17的弹性力将转子部件13支撑于罩体11内。由于弹簧17与第三轴承件19、支架131的接触面积小，且第三轴承件19为耐磨材料制成，如此设置，可减少弹簧17的磨损，增加其使用寿命，也有利于降低线圈12的能耗。

如图1所示，阀体31的伸出部312的内壁与下壳体部42的缩径部415的外壁焊接固定，缩径部415与阀杆23之间设有第二轴承件27；当然，也可以是伸出部312的外壁与缩径部415的内壁焊接固定，伸出部312与阀杆23之间设置第二轴承件27。第二轴承件27由耐磨材料粉末冶金制成。如此设置的有益效果在于，减低阀杆23在周向转动过程中的磨损，提高其使用寿命。

结合图1、图6、图11所示，阀杆23的朝向控制部件1的一端包括与输出齿轮架26的中心通孔262键合连接的第一键合部231，该第一键合部231的横截面为非圆形；阀杆23的另一端包括与球状阀芯32键槽连接的第二键合部232，第二键合部232的下端设有弧形端部233，球状阀芯32的槽321的槽底为弧形，弧形端部233伸入该槽321。

如图7、图8、图9、图10所示，本实施例中，行星齿轮机构24还包括齿轮圈25，齿轮圈25的下端设有限位凹槽251。输出齿轮架26包括盘状本体部261，中心通孔262设于该盘状本体部261，中心通孔262的横截面为非圆形，盘状本体部261朝向球状阀芯32的一侧设有突起部263。本实施方案中，第二轴承件27包括筒状部271和从筒状部271的外缘径向向外延伸的延伸部272，该延伸部272的外端边缘与下壳体部42的内壁焊接固定。延伸部272的远离筒状部271的一端与限位凹槽251键槽配合，延伸部272的另一端与突起部263配合能够限制输出齿轮架26的周向转动行程。

上述实施方案中，由于第二轴承件的延伸部与下壳体部通过焊接固定，一方面通过延伸部与齿轮圈的限位凹槽键槽配合，使得齿轮圈周向被限位，另一方面通过延伸部对突起部进行限位，从而限制输出齿轮架的周向转动行程，也就是限制了阀杆的周向转动行程，如此设置可限制球状阀芯的全开位置和全关位置，实现电动球阀的全开、全关及流量调节功能。

进一步的，上述突起部263设置为2个，且相对中心通孔262的中心轴对称设置，如此设置，有利于输出齿轮架周向转动平稳、限位可靠。且，突起部263与盘状本体部261通过塑料一体注塑成型或通过金属粉末冶金一体成型，有利于增强输出齿轮架的强度，使限位更加可靠。

图12是另一种电动球阀的止动结构。与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，齿轮圈25下端(不包括限位凹槽251)与下壳体部42焊接固定，盘状本体部261的周向外缘设有突起部263’，限位凹槽251与突起部263’配合能够限制输出齿轮架26的周向转动行程。如此设置，通过齿轮圈的限位凹槽限制输出齿轮架的周向转动行程，同样可以限制球状阀芯的全开和全关位置，实现电动球阀的全开、全关及流量调节功能。本实施例中，无需特别加工第二轴承件，加工工序少，装配简单。

更进一步的，盘状本体部261的朝向球状阀32的一侧还设有凸台264，该凸台264与突起部263’连成一体，突起部263’、凸台264与盘状本体部261通过塑料一体注塑成型或通过金属粉末冶金一体成型，有利于增强输出齿轮架的强度，使限位更加可靠。

结合上述具体实施例，一种典型结构的电动球阀的制造方法介绍如下。

步骤A10：

制备控制部件1，包括：罩体11、线圈12、转子部件13、支撑架16、弹簧17、轴承座18，其中，转轴14包括轴体141和传动板15，转子部件13由支架131、磁体132和轴体141通过注塑固接成一体；

制备齿轮减速机构2，包括：行星齿轮机构24、第一轴承件247、第二轴承件27，其中，行星齿轮机构24、第一轴承件247和第二轴承件27为铁基粉末冶金加工制成；

制备阀体部件3，包括：阀体31、阀杆23、球状阀芯32、第一阀座33、第二阀座33’、密封垫34、O型圈35、第一接管36、第二接管37，其中，阀体31通过不锈钢管材加工制成，也可以先将不锈钢板材卷边并焊接制成不锈钢管材，再将该焊接管材加工制成阀体31，其中，阀体31的伸出部312由不锈钢管材先冲压再翻边制成，阀杆23为不锈钢棒料通过铣床铣削加工制成，第一阀座33和第二阀座33’由不锈钢车加工制成；

制备壳体部件4，包括上壳体部41、下壳体部42，上壳体部41、下壳体部42通过不锈钢板材先拉伸再车加工制成；

作为一种实施方案，可先将不锈钢板材一端向内拉伸折弯制成上壳体部41，其上端通过折弯形成锥状部412、过渡部416和内弯部413。通过金属切削方法，在下壳体部42的上端外缘车加工一个台阶，形成台阶部414，用于放置上壳体部41。

步骤A20：

将下壳体部42、阀体31、第一阀座33、第一接管36炉中钎焊成一体。在阀体31内依次装入一侧O型圈35、一侧密封垫34、球状阀芯32、另一侧密封垫34、另一侧O型圈35、第二阀座33’；将阀杆23从下壳体部42的缩径部415处伸入，并将阀杆23下端的第二键合部232***球状阀芯32的槽321，使阀杆23能够带动球状阀芯32周向转动；之后再将阀体31、第二阀座33’、第二接管37通过氩弧焊或激光焊固接成一体。通过多个零件一次性焊接方式固定，工序简单，产品可靠性强。

步骤A30：

将第二轴承件27的筒状部271套设阀杆23，再将第二轴承件27的延伸部272的外缘与下壳体部42的内壁通过激光焊固接成一体；

将齿轮减速机构2装入下壳体部42，阀杆23上端的第一键合部231***输出齿轮架26的中心通孔262，使输出齿轮架26能够带动阀杆23周向转动。至此形成第一组件。

步骤A40：

将罩体11与上壳体部41通过炉中钎焊固接。

步骤A50：

将罩体11内装入轴承座18、转子部件13、弹簧17、支撑架16，装好后再将传动板15与轴体141的下端通过激光焊固接形成第二组件。

步骤A60：

将第一组件与第二组件组装，具体地，将转轴14的传动板15***齿轮减速机构2的输入齿轮部241的凹槽242内；将上壳体部41置于下壳体部42的台阶部414，再将上壳体部41与下壳体部42通过激光焊固接成一体，再将线圈12套设于罩体11形成电动阀。

本领域的技术人员应该理解，基于本发明的技术思想，在上述技术方案的基础上，可以延伸多种装配顺序及装配变化。如步骤A20、步骤A30与步骤A40、步骤A50可以互换，而不影响本发明的技术效果。

本实施例的电动球阀的制造方法，通过多个零部件一次性焊接方式固定，工序简单，产品可靠性强；通过炉中钎焊、氩弧焊、激光焊固定连接，生产工艺清洁环保。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。