电子膨胀阀

文档序号:1828525 发布日期:2021-11-12 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 电子膨胀阀 (Electronic expansion valve ) 是由 不公告发明人 于 2020-05-11 设计创作,主要内容包括:电子膨胀阀,其特征在于,包括阀座、螺母组件、阀轴部、阀针、磁转子组件、衬套、阀针套、压缩弹簧、垫片,所述阀座包括阀口部,所述螺母组件与所述阀座固定连接,所述螺母组件包括内螺纹部,所述阀轴部与所述磁转子组件固定连接,所述阀轴部与所述衬套固定连接,所述阀轴部包括外螺纹部和阀轴台阶部,所述外螺纹部与所述内螺纹部组成螺旋进给机构;所述阀针包括垫片抵接部,所述压缩弹簧的一端与所述垫片相抵接,所述压缩弹簧的另一端与所述衬套相抵接,所述垫片能够与所述垫片抵接部或者所述阀轴台阶部相抵接,所述阀针与所述阀针套固定连接;在所述压缩弹簧的弹簧力不施加于所述阀针的状态下,所述阀针相对于所述阀轴部在沿轴向方向能够发生相对位移。(The electronic expansion valve is characterized by comprising a valve seat, a nut component, a valve shaft part, a valve needle, a magnetic rotor component, a bushing, a valve needle sleeve, a compression spring and a gasket, wherein the valve seat comprises a valve port part; the valve needle comprises a gasket abutting part, one end of the compression spring abuts against the gasket, the other end of the compression spring abuts against the bushing, the gasket can abut against the gasket abutting part or the step part of the valve shaft, and the valve needle is fixedly connected with the valve needle sleeve; the needle is relatively displaceable in the axial direction with respect to the valve shaft portion in a state where the spring force of the compression spring is not applied to the needle.)

电子膨胀阀

技术领域

本申请涉及制冷控制技术领域,特别涉及电子膨胀阀。

背景技术

制冷系统包括压缩机、节流元件、两个换热器以及其它零部件,节流元件可以采用电子膨胀阀,用于冷媒的节流调节,使用电子膨胀阀可实现相对精确控制而提高系统能效。电子膨胀阀的基本原理是通过定子线圈通入规定的脉冲电流信号,使电子膨胀阀的转子组件发生励磁旋转,通过螺旋进给机构转换,将转子的旋转运动转化为阀轴的上下移动,使阀轴头部的阀芯接近或远离阀口,改变阀口部位的通流面积,从而达到冷媒流量调节和开关功能。

发明内容

本发明的其中一个实施例的目的在于提供一种电子膨胀阀,该电子膨胀阀能够相对提高使用寿命。

为实现上述目的,本发明的一个实施方式采用如下技术方案:

电子膨胀阀,其特征在于,包括阀座、螺母组件、阀轴部、阀针、磁转子组件、衬套、阀针套、压缩弹簧、垫片,所述阀座包括阀口部,所述螺母组件与所述阀座固定连接,所述螺母组件包括内螺纹部,所述阀轴部与所述磁转子组件固定连接,所述阀轴部与所述衬套固定连接,所述阀轴部包括外螺纹部和阀轴台阶部,所述外螺纹部与所述内螺纹部组成螺旋进给机构;所述阀针包括垫片抵接部,所述压缩弹簧的一端与所述垫片相抵接,所述压缩弹簧的另一端与所述衬套相抵接,所述垫片能够与所述垫片抵接部或者所述阀轴台阶部相抵接,所述阀针与所述阀针套固定连接;在所述压缩弹簧的弹簧力不施加于所述阀针的状态下,所述阀针相对于所述阀轴部在沿轴向方向能够发生相对位移。

本实施方式提供的电子膨胀阀,从开启到关闭状态,阀针与阀口部密封接触的瞬间;以及从关闭到开启状态,阀针与阀口部脱离的瞬间,压缩弹簧的弹簧力不施加于阀针,可以减少两者密封部位相对转动的摩擦冲击力,从而减少接触部位的磨损,提高电子膨胀阀的使用寿命。

附图说明

图1为第一实施方式的电子膨胀阀处于关阀状态剖面示意图;

图2为第一实施方式的电子膨胀阀处于开阀状态剖面示意图;

图3为第一实施方式的螺母与阀座组件的配合示意图;

图4为第一实施方式的磁转子组件与阀轴部及阀针配合示意图;

图5为第二实施方式的电子膨胀阀处于关阀状态剖面示意图;

图6为第二实施方式的电子膨胀阀处于开阀状态剖面示意图;

图7为第二实施方式的螺母组件结构示意图;

图8为第二实施方式的磁转子组件与阀轴部及阀针配合的局部剖视图;

图9为第二实施方式的螺母组件俯视图;

图10为第三实施方式的电子膨胀阀处于关阀状态剖面示意图;

图11为第三实施方式的电子膨胀阀处于开阀状态剖面示意图;

图12为第三实施方式的螺母组件结构示意图;

图13为第三实施方式的阀轴部与止动件配合结构示意图;

图14为第三实施方式的磁转子组件与阀轴部、阀针及止动件的配合结构示意图;

图15是第四实施方式提供的连接板结构示意图;

图16是第四实施方式提供的磁转子组件与阀轴部、阀针等部件配合结构的局部剖视图;

图17是第五实施方式电子膨胀阀全关状态处于止动位置的示意图;

图18是图17中I部放大图;

图19是图17中II部放大图;

图20是第五实施方式电子膨胀阀处于弹簧力卸载点时的剖视图;

图21是图20中III部放大图;

图22是图20中IV部放大图;

图23是第五实施方式电子膨胀阀处于开启临界点时的剖视图;

图24是图23中V部放大图;

图25是图23中VI部放大图;

图26是第五实施方式电子膨胀阀全开状态的剖视图;

图27是第六实施方式电子膨胀阀的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本申请提供的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本申请的技术方案作进一步的详细说明。

第一实施方式

请参照图1-图4,图1是第一种实施例的电子膨胀阀关阀状态结构示意图,图2是第一种实施例的电子膨胀阀关阀状态结构示意图,图3是第一种实施例的阀座部件结构示意图,图4是第一实施例的转子与丝杆阀针组件结构示意图。

如图1所示,电子膨胀阀包括阀体部件和线圈部件40,其中,阀体部件包括阀座11、连接件50、外壳30,阀座11可以采用金属切削加工而成,在阀座11的上方一侧,设置有连接件50,连接件50与阀座11可以通过焊接的方式固定连接,同时又与外壳30固定连接,具体也可以通过焊接的方式。外壳30采用薄壁件制成,大体呈一端开口的圆筒状,其开口的一端与阀座11密闭焊接。阀座11和连接件50可以通过在阀座11的上侧外缘设置台阶部,然后将连接件50从阀座11的上方装入,以方便两者装配定位。同样,也可以在连接件50的上侧外缘设置台阶部,以方便与外壳30装配定位,这样,方便实施焊接操作。即,阀座11通过连接件50与外壳连接,并在阀座11的上方形成一个腔体,用于容纳下文所描述的磁转子组件、螺母组件等等零部件。

阀座11包括阀口部113、第一接口部111、第二接口部112,第一接口部111和第二接口部112均用于与系统的冷媒通道连接,阀口部113设置有阀口113a。在本实施例中,第一接口部111固定连接有第一接管10b,第二接口部112固定连接有第二接管10c,冷媒能够从第一接管10b流入,经过阀口113a后从第二接管10c流出,也可以从第二接管10c流入,经过阀口113a后从第一接管10b流出。

电子膨胀阀包括螺母组件12,螺母组件12与阀座11固定连接。具体而言,阀座11的上端设置有开口,螺母组件12可以自上而下装入阀座11。螺母组件12包括螺母121以及连接片122,螺母121与连接片122固定连接。作为一种具体的实施方式,连接片122可以采用金属板冲压形成,螺母121采用非金属材料如工程塑料以连接片122为嵌件经注塑成形。螺母121压配装入阀座11,连接片122与阀座11通过焊接的方式固定连接。螺母的材料可以采用PPS改性树脂,或者采用PEEK改性树脂,或者采用PTFE改性树脂等。

螺母121具有沿其轴向贯通的通孔,并在该通孔的内侧壁设置内螺纹部12b,用于与下文所述的阀轴部22的外缘部所设置的外螺纹部22c形成螺旋进给机构。螺母内侧壁还设置有第一导向部12a,第一导向部12a设置在内螺纹部12b的下方,能够对阀针21提供圆周方向的导向定心作用。此处所述的下方,是指第一导向部12a相对于内螺纹部12b更靠近阀口部113。阀针21包括阀针导向部21b,即,第一导向部12a与阀针导向部21b为小间隙配合,阀针21在阀轴部22的带动下能够沿着螺母的第一导向部12a进行旋转或者发生上下位移。需要说明的是,此处的第一导向部12是指设置于螺母内侧壁的一个部位,阀针导向部21b是指设置于阀针外缘部的一个部位。螺母的内侧壁的相对上部设置有第二导向部12c,能够对阀轴部22提供圆周方向的导向定心作用。阀轴部22的外缘部设置有阀轴导向部22b,阀轴导向部22b与第二导向部12c为小间隙配合,阀轴部22能够在磁转子组件的带动下沿着第二导向部12c进行旋转或者发生上下位移。其中,第二导向部12c的内径大于螺母第一导向部12a的内径,这样,当阀轴部22的外螺纹部22c向上运动,逐渐脱离内螺纹部12b时,不会受到第二导向部12c的干涉。需要说明的是,上文所述的第一导向部12a、第二导向部12c均为螺母通孔的内壁的一部分,螺母外缘部的形状以及连接片122在螺母外缘部的设置位置,并不影响第一导向部和第二导向部的设置。

螺母121的顶部外缘设置有固定止动部12d,固定止动部12d至少部分凸出于螺母121的上端面,或者说,固定止动部12d至少部分轴向方向上凸出于螺母的环状基体,径向方向上既可以凸出于环状基体,也可以设置为不凸出。固定止动部12d用于与磁转子组件上设置的可动止动部20a配合,以实现对磁转子组件实现止动。即,本实施方式中,磁转子部件能够在轴向方向上产生位移,而螺母组件12与阀座11固定连接,因此,当磁转子组件向下移动至行程最下端时,可动止动部20a能够与固定止动部12d相抵接,使得磁转子组件不能再继续转动,从而可以控制磁转子部件向下运动的行程。

磁转子组件27能够感应电磁线圈的电磁力而转动,包括圆周方向带有磁极的磁转子271以及与磁转子271固定连接或一体设置的连接板272,连接板272采用金属制成,比如粉末冶金材料,具体可以将连接板272作为嵌件,注塑成型磁转子271。连接板272与阀轴部22固定连接,具体而言,位于阀轴部22的上端外缘部的转子固定部22a与连接板272的内缘部配合,并可以通过实施焊接进行固定。磁转子组件包括可动止动部20a,作为一种具体的实施方式,可动止动部20a可以由连接板272一体制成,即,可动止动部20a可以作为连接板272的一部分。

阀轴部22是一个大致呈中空筒状的部件,包括大径部221和小径部222。其中,大径部221的一部分外缘部就形成为转子固定部22a,用于与磁转子组件27的连接板272固定连接,两者连接的方式可以采用焊接固定或者压接固定等固定方式。大径部221的又一部分外缘部就形成为阀轴导向部22b,用于与螺母的第二导向部12c小间隙配合,从而实现导向。即,在转子转动的过程中,依靠螺母第二导向部12c为阀轴部22提供圆周方向的导向定心作用。如图1所示,转子固定部22a位于阀轴导向部22b的相对上方,阀轴导向部22b大致位于磁转子271所围成的空间内。小径部222的外缘部设置外螺纹部22c,用于与螺母设置的内螺纹部12b形成螺旋进给机构。阀轴部22包括第一通孔部22e以及第二通孔部22d,其中,第一通孔部22e大致对应于大径部221的内孔部分,第二通孔部22d大致对应于小径部222的内孔部分,这样,第一通孔部22e的内径大于第二通孔部22d的内径,并在第一通孔部22e和第二通孔部22d之间形成阀轴台阶部22f。并且,螺旋进给机构的公称直径小于第一通孔部22e的内径,且螺旋进给机构的公称直径略大于阀针导向部21c的外径。此处所述的“略大于”是指阀针向上运动时,不会受到内螺纹部12b的阻碍或干涉即可。

衬套25与阀轴部22固定连接,衬套25大致呈中空的筒状,衬套25的至少部分外缘与第一通孔部22e的至少部分内缘相配合。这样,阀轴部22的大径部221与衬套25就形成一个空间,压缩弹簧24位于该空间内,且压缩弹簧24的外径大于小径部222的内径。压缩弹簧24的上端部与衬套25的底端部相抵接,此处所述的抵接,可以是直接抵接,也可以是间接抵接,比如在弹簧与衬套之间设置一个垫片实现间接抵接。压缩弹簧24的另一端与垫圈部23相抵接。对于垫圈部23而言,其一端与压缩弹簧24相抵接,另一端则与下文所述的阀针21相抵接。压缩弹簧24的最大外径大于第二通孔部22d的内径。这样,使得在相同规格的电子膨胀阀,如具有相同的转子直径、外壳直径、定子线圈直径以及体积的情况下,压缩弹簧的直径可做得相对较大,从而增大弹簧力,提高电子膨胀阀在全关状态时抗逆向压力的能力。

阀针21穿设于衬套25、阀轴部22以及螺母12所共同限定的中心通道中,压缩弹簧24套设在阀针21的部分外缘部的外围。阀针21整体呈杆状,且具有多段不同的外径,以图1-图5所示的视图为基准,阀针21的最底端为针尖调节部21a,针尖调节部21a的形状与阀口部的形状以及电子膨胀阀所需要的流量调节曲线相关,可以根据不同需要进行不同的设置,本申请不对针尖调节部21a的具体形状作出限定。阀针21包括阀针导向部21b,用于与螺母的第一导向部12a小间隙配合,在磁转子转动过程中,螺母的第一导向部12a为阀针21提供圆周方向的导向定心作用。阀针21包括垫片抵接部21e,用于与垫片23相抵接,使垫片23在与阀针抵接后,不会沿着阀针的中心轴线方向向下发生位移。作为一种具体的实施例,如图4所示,阀针21的阀针导向部的上方分别设置有第一轴状部21c和第二轴状部21d,其中,第一轴状部21c的外径大于第二轴状部21d的外径,且第一轴状部21c的外径小于阀针在阀针导向部的外径。这样,在第一轴状部21c和第二轴状部21d之间就形成了一个台阶,该台阶即可作为垫片抵接部21e的一个具体实施例,即垫片抵接部21e形成于第一轴状部21c的顶部。垫片23的下端面与垫片抵接部21e相抵接,本实施方式中,垫片23的数量为2个,则位于下侧的垫片抵接在垫片抵接部21e,垫片23的上部安装有压缩弹簧24,即压缩弹簧24的下端与垫片23相抵接,压缩弹簧24的上端与衬套25的底端相抵接。垫片23、压缩弹簧24都被容纳于阀轴部22的大径部与衬套25所限定的空间内。具体在装配时,阀针21由图4所示的下方向上插装于阀轴部22的中心通孔,使第一轴状部穿设于阀轴部小径部222的通孔内并可以相互运动;第二轴状部21d穿设于衬套25的中心通孔,且穿出于衬套25的上端面。第二轴状部21d的上端部套装固定有阀针套26,阀针套26的外径大于衬套25的内径,因此,阀针21受阀针套26的限制,在阀针21与阀针套26固定连接后,阀针21便不会从衬套25及阀轴部22的中心通孔中向下脱出。并且,阀针21与磁转子组件27之间形成浮动式连接,阀针21相对于阀轴部22向上运动时,能在轴向上进一步对压缩弹簧24进行压缩,在限定的范围内阀针21与阀轴部22能发生相对移动。阀针的第一轴状部21c与阀轴部22的第二通孔部22d为间隙配合,第二轴状部21d与衬套25的中心通孔也为间隙配合,因此阀针21相对于阀轴部22也可以沿圆周方向发生相对转动。

需要说明的是,本实施方式中,从外观看,阀针21除了针尖调节部21a之外,大致可以划分为三段阶梯式轴状结构,其中,阀针导向部21b所在的阀针段外径最大,第一轴状部21c所在的阀针段外径略小,而第二轴状部21d所在的阀针段外径最小,但这只是一种便于加工的具体实施例,在此基础上,还可以作出各种等同的结构变形或替代。比如对于阀针导向部21b而言,由于螺母对于阀座是固定不动的,阀针则能在轴向发生上下位移,即阀针能相对螺母进行上下移动并具有一定的行程,只需保证在该行程内,阀针在外缘设置一段相对较为光滑的、用于与螺母的第一导向部12a形成导向作用的阀针导向部21b即可,而并不要求如本实施例图示的外径最大的整段阀针外缘均作为阀针导向部,换言之,完全可以在阀针导向部21b所对应的阀针段的相对上部或相对下部的外缘设置凹槽等不平整结构,只需要保证在阀针的行程中,始终有一段阀针导向部21b与螺母的第一导向部12a相配合以实现导向作用即可。另外,第一轴状部21c和第二轴状部21d也不局限于采用等径的圆柱轴状结构,比如在第一轴状部21c或者第二轴状部21d上多设置一个轴状台阶等等,这些等同的技术特征变换显然也属于本申请的保护范围。

另外,本文所述的阀针导向部、第一轴状部、第二轴状部均是以其在本技术方案中所起的作用而命名,不能机械地理解或者限制阀针只能由图4所示的三段轴状部组合而成。或者,阀针21可以采用分段组装的形式制成,比如采用相邻两段之间螺纹连接或实施焊接的方式。实际上,如上文所述,图示的结构仅仅是一种便于加工的实施例而已。

本实施方式提供的阀针结构,第二轴状部、第一轴状部以及阀针导向部所在阀针段的外径依次增大,制造相对方便,同轴度相对较好,且第二轴状部能够与阀轴部及衬套围成一个用于容纳压缩弹簧的空间,使得压缩弹簧的外径不再受到阀针导向部的外径大小的约束,使得在相同规格的电子膨胀阀,如具有相同的转子直径、外壳直径、定子线圈直径以及体积的情况下,可以直接将阀口通径增大,以获得更大口径流量调节的电子膨胀阀。

在阀针套26的外周套装有回复弹簧28,回复弹簧28的下端抵接于衬套25或者阀轴部22的上端面,具体抵接位置可以根据衬套25和阀轴部22的相对位置关系以及回复弹簧28的直径而确定。如图4所示,可以将衬套25与阀轴部22的顶端设置为相平或者基本相平,此时回复弹簧可以设置为与阀轴部22相抵接,也可以设置为与衬套25相抵接,或者同时与阀轴部22和衬套25相抵接。回复弹簧28的高度大于阀针套26与外壳30之间的距离,这样,回复弹簧28就不会从阀针套26的外周脱落。

电子膨胀阀的线圈40接受驱动脉冲信号产生周期性变化的磁场,磁转子27励磁发生转动,由于阀轴部22与连接板272固定连接,因此阀轴部22与磁转子27同步转动,并通过阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构,使磁转子27在旋转运动的同时还能够在轴向发生移动,从而带动阀针21作轴向上的移动,使阀针21的针尖调节部21a接近或远离阀口113a,从而实现电子膨胀阀流量的线性开关调节功能。当针尖调节部21a向下移动至与阀口部113抵接时,即针尖调节部21a处于其行程的最下端,此时,电子膨胀阀处于全关状态,如图1所示。当针尖调节部21a处于远离阀口部113的位置时,电子膨胀阀处于开启状态,图2所示为电子膨胀阀大约处于80%开度的剖视图。当磁转子组件27从图2所示状态朝开阀方向继续向上旋转,直到阀轴部的外螺纹部22c向上脱出螺母12的内螺纹部12b,此时,回复弹簧28的上端已与外壳30的顶壁相抵接,回复弹簧28处于被压缩状态。由于此时,阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构已相互脱离,因此磁转子组件27不会继续向上移动。而当需要进行关阀动作时,磁转子组件27在旋转的同时会受到回复弹簧28向下的弹簧力,这样可以促使阀轴部22的外螺纹部22c与螺母的内螺纹部12b再次恢复螺纹啮合,从而确保重新组成螺旋进给机构。

本实施方式提供的电子膨胀阀,阀轴部包括第一通孔部和第二通孔部,由于阀针导向部的外径大于阀轴部的第二通孔部的内径,使得在相同规格的电子膨胀阀,如具有相同的转子直径、外壳直径、定子线圈直径以及体积的情况下,螺旋进给机构的的公称直径只需略大于阀针导向部的外径即可实现,即螺旋进给机构的公称直径可以做得相对较小,有利于减少来自于螺旋进给机构的摩擦阻力。

第二实施方式

下面结合图5-图9说明本申请的第二实施方式。

为了便于说明,对于本实施方式与第一实施方式中结构和功能基本相同的部件采用同一附图标记,并只作简要说明,本领域技术人员可以参考第一实施方式中相关的描述进行理解,本实施方式重点针对与第一实施方式不同之处进行详细说明。

请参照图5-图9,其中,图5为第二实施方式的电子膨胀阀处于关阀状态剖面示意图,图6为第二实施方式的电子膨胀阀处于开阀状态剖面示意图,图7为第二实施方式的螺母组件结构示意图,图8为第二实施方式的转子组件与阀针配合的局部剖视图,图9为第二实施方式的螺母组件俯视图。

电子膨胀阀包括阀体部件和线圈部件40,其中,阀体部件包括阀座11、连接件50、外壳30,阀座11、连接件50、外壳30的结构及配合方式可参照第一实施方式的描述。

电子膨胀阀包括螺母组件120,螺母组件120与阀座11固定连接。具体而言,螺母组件120包括螺母1201以及连接片1202,螺母1201与连接片1202固定连接。螺母1201具有沿其轴向贯通的通孔,并在该通孔的内侧壁设置内螺纹部120b,用于与阀轴部22的外缘部所设置的外螺纹部22c形成螺旋进给机构。阀轴部22与磁转子组件27固定连接,因此阀轴部22能同步随磁转子的转动而旋转。磁转子组件27能够感应电磁线圈的电磁力而转动,包括圆周方向带有磁极的磁转子271以及与磁转子271固定连接或一体设置的连接板272,连接板272与阀轴部22固定连接。一般可以采用过盈压配连接或者铆压连接,或者将连接板272与阀轴部22焊接连接。磁转子组件包括可动止动部20a,在本实施方式中,可动止动部20a可以作为连接板272的一部分,并相对连接板沿轴向朝向阀座方向凸出,用于与螺母上设置的固定止动部配合实现止动功能。

如图8所示,磁转子组件27通过连接板272与阀轴部22固定连接,磁转子组件带动阀轴部22旋转,阀轴部22再带动阀针21旋转,阀针21可相对于阀轴部22在限定的弹性位移范围内沿轴方向相对移动,也可以相对发生旋转运动。阀轴部22与阀针21的配合方式可以参照第一实施方式的相关描述,在此不再赘述。

电子膨胀阀的基本原理是,线圈40接受驱动脉冲信号产生周期性变化的磁场,磁转子27励磁发生转动,由于阀轴部22与连接板272固定连接,因此阀轴部22与磁转子27同步转动,并通过阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构,使磁转子27在旋转运动的同时还能够在轴向发生移动,从而带动阀针21作轴向上的移动,使阀针21的针尖调节部21a接近或远离阀口113a,从而实现电子膨胀阀流量的线性开关调节功能。图5所示的电子膨胀阀处于全关状态的止动位置,即阀针21的针尖调节部21a处于其行程的最下端,阀口113a此时处于全关状态或者处于设定的最小开度状态。线圈40驱动磁转子向下移动,当针尖调节部21a处于全关状态或处于其行程最下端位置时,需要设置止动机构对磁转子组件向下运动的行程进行限位止动,因此在本实施例中,在螺母1201的上端部设置固定止动部,在磁转子组件27上设置对应的可动止动部20a。当电子膨胀阀处于全关状态时,可动止动部20a会抵触到固定止动部的对应配合面上,从而实现对磁转子组件和阀轴部、阀针的限位止动。

图6是本实施方式电子膨胀阀开启状态的剖视图,图中所示的开度位置约处于80%的开度。此时阀针21的针尖调节部21a处于远离阀口113a的位置,可动止动部20a也处于脱离固定止动部120d的位置状态。

图7是本实施方式的螺母组件的结构示意图,螺母组件120包括连接片1202和螺母1201,作为一种具体的实施方式,螺母1201可以采用非金属材料如树脂材料注塑成型,具体而言,可以将连接片1202作为嵌件放入模具腔体中,通过注塑成型机采用树脂注塑的方式,使树脂螺母1201成型,且连接片1202有一部分没有被螺母所包覆。螺母的材料可以采用PPS改性树脂,或者采用PEEK改性树脂,或者采用PTFE改性树脂等。螺母组件120与阀座11固定连接。具体是通过将连接片1202未被螺母包覆的部分与阀座11通过焊接或者铆压的方式固定,而螺母1201则可以通过压配的方式插装入阀座11的上端开口。

螺母1201的外圆周设置有至少一条凸筋,且至少一条凸筋延伸到螺母的端面并凸出于螺母的上端面1201d,定义螺母1201的凸出于其上端面的部分为止动凸起部,该止动凸起部即构成电子膨胀阀的固定止动部。如图9所示,在本实施方式中,螺母1201的外缘部设置有两条凸筋,其中一条凸筋1201a凸出于螺母的上端面,则凸出于螺母上端面的凸筋形成止动凸起部1201c的至少一部分,另一条凸筋1201b的上端部则与上端面1201d平齐。止动凸起部1201c即构成电子膨胀阀的固定止动部,定义止动凸起部1201能够接受可动止动部20a碰撞的受力面宽度为K,定义螺母相对上端的厚度为t,则满足:K>t。

螺母1201在其外缘部设置至少一条凸筋,且有一条凸筋延伸并凸出于螺母的端面,形成止动凸起部。将止动凸起部设置在凸筋靠近树脂螺母的端部,且止动凸起部相对螺母本体在径向方向的凸出量(K-t)与凸筋相对螺母本体在径向方向的凸出量(K-t)设置为相同,则可以简化模压模具的结构,方便上下脱模。同时,凸筋与止动凸起部一体注塑成型,也增强了止动凸起部的强度,提高了电子膨胀阀止动机构的工作寿命。特别是,由于凸筋的设置,使得止动凸起部的强度与螺母本体(靠近上端部部分)的材料厚度的关联性大大降低,即,即使采用较薄的螺母本体厚度,也不会对止动机构的强度造成太大的影响,这样,就可以进一步降低树脂材料的用量成本。并且,通常而言,树脂螺母基体材料越多,厚度越大,则内部因注塑而产生气孔的概率也会提高,而本实施方式提供的螺母结构,在保证止动凸起部强度的前提下,相对可以采用更少的树脂用量,减少产生气孔的可能性以及可提高树脂螺母的尺寸精度和尺寸一致性。

需要说明的是,本实施方式中,主要针对螺母的结构作了详细的描述,与之相匹配的磁转子组件结构只需满足磁转子组件在朝向螺母一侧设置一个突出部作为可动止动部能够与螺母设置的固定止动部相抵接实现止动即可,至于该可动止动部具体采用哪种结构,并不会对本实施方式的实现产生影响,本领域技术人员应当理解,所有满足该结构的磁转子组件皆可以运用至本实施方式中。至于如阀座、阀针、阀轴部等部件也均可采用任何可能实现的结构,以产生更多的电子膨胀阀实施方式。

第三实施方式

下面结合图10-图14说明本申请的第三种实施方式。

为了便于说明,对于本实施方式与第一实施方式中结构和功能基本相同的部件采用同一附图标记,并只作简要说明,本领域技术人员可以参考第一实施方式中相关的描述进行理解,本实施方式重点针对与第一实施方式不同之处进行详细说明。

请参照图10-图14,其中,图10为第三实施方式的电子膨胀阀处于关阀状态剖面示意图,图11为第三实施方式的电子膨胀阀处于开阀状态剖面示意图,图12为第三实施方式的螺母组件结构示意图,图13为第三实施方式的阀轴部与止动件配合结构示意图,图14为第三实施方式的磁转子组件与阀轴部、阀针及止动件的配合结构示意图。

电子膨胀阀包括阀体部件和线圈部件40,其中,阀体部件包括阀座11、连接件50、外壳30,阀座11、连接件50、外壳30的结构及配合方式可参照第一实施方式的描述。

电子膨胀阀包括螺母组件12,螺母组件12与阀座11固定连接。具体而言,螺母组件12包括螺母121以及连接片122,螺母121与连接片122固定连接。作为一种具体的实施方式,螺母121可以采用非金属材料如树脂材料注塑成型,具体而言,可以将连接片122作为嵌件放入模具腔体中,通过注塑成型机采用树脂注塑的方式,使树脂螺母121成型,且连接片122有一部分没有被螺母所包覆。螺母的材料可以采用PPS改性树脂,或者采用PEEK改性树脂,或者采用PTFE改性树脂等。螺母组件12与阀座11固定连接。具体是通过将连接片122未被螺母包覆的部分与阀座11通过焊接或者铆压的方式固定,而螺母121则可以通过压配的方式插装入阀座11的上端开口。螺母121具有沿其轴向贯通的通孔,并在该通孔的内侧壁设置内螺纹部12b,用于与阀轴部22的外缘部所设置的外螺纹部22c形成螺旋进给机构。阀轴部22与磁转子组件27固定连接,因此阀轴部22能同步随磁转子的转动而旋转。磁转子组件27能够感应电磁线圈的电磁力而转动,包括圆周方向带有磁极的磁转子271以及与磁转子271固定连接或一体设置的连接板272,连接板272与阀轴部22固定连接。一般可以采用过盈压配连接或者铆压连接,或者将连接板272与阀轴部22焊接连接。螺母121的顶部外缘设置有固定止动部12d,固定止动部12d至少部分凸出于螺母121的上端面,或者说,固定止动部12d至少部分轴向方向上凸出于螺母的环状基体,本实施方式附图所示的固定止动部12d在径向方向上也凸出于环状基体,当然也可以设置为不凸出。

如图14所示,磁转子组件27通过连接板272与阀轴部22固定连接,磁转子组件带动阀轴部22旋转,阀轴部22再带动阀针21旋转,阀针21可相对于阀轴部22在限定的弹性位移范围内沿轴方向相对移动,也可以相对发生旋转运动。阀轴部22与阀针21的配合方式可以参照第一实施方式的相关描述,在此不再赘述。

阀轴部22是一个大致呈中空筒状的部件,包括大径部221和小径部222。对于阀轴部22与衬套25、螺母12、阀针21的装配关系可参照第一实施方式的描述。

电子膨胀阀的基本原理是,线圈40接受驱动脉冲信号产生周期性变化的磁场,磁转子27励磁发生转动,由于阀轴部22与连接板272固定连接,因此阀轴部22与磁转子27同步转动,并通过阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构,使磁转子27在旋转运动的同时还能够在轴向发生移动,从而带动阀针21作轴向上的移动,使阀针21的针尖调节部21a接近或远离阀口113a,从而实现电子膨胀阀流量的线性开关调节功能。图10所示的电子膨胀阀处于全关状态的止动位置,即阀针21的针尖调节部21a处于其行程的最下端,阀口113a此时处于全关状态或者处于设定的最小开度状态。线圈40驱动磁转子向下移动,当针尖调节部21a处于全关状态或处于其行程最下端位置时,需要设置止动机构对磁转子组件向下运动的行程进行限位止动。

在本实施方式中,还包括止动件33,止动件33与阀轴部22直接或间接固定连接。此处所述的间接连接,是指止动件33通过其它零件与阀轴部22固定连接。止动件33采用金属板材冲压折弯而成,其主体呈环状,并至少有一部分材料朝轴向进行折弯,形成可动止动部33a。具体而言,可以将一块完整的环状金属板材在任一位置切割,然后将其中一个端部朝向轴向方向进行弯折,以形成可动止动部33a。当然,作为可替换的方式,也可以在成型环状止动件后不进行折弯,而是额外再通过焊接等方式将可动止动部与止动件进行固定,使可动止动部沿着止动件的轴向方向凸出,也同样能够实现。

为了方便定位,在本实施方式中,阀轴部22在大径部221的外缘设置有环状的凸环部223,这样,连接板272就可以依靠凸环部223的上表面进行定位,而止动件33的至少部分则可以依靠环状凸环部223的下表面进行定位,这样就可以方便地在阀轴部22上对止动件33的安装位置进行精确定位。当然,凸环部223并非必须设置,实际上也可以采用工装定位的方式对止动件33与阀轴部22的相对位置进行精确限位。阀轴部22与止动件33可以采用焊接的方式固定连接,也可以采用铆压等其他方式固定连接。止动件33与阀轴部22固定连接,阀轴部22与磁转子组件27固定连接,因此,止动件33会跟随磁转子组件27同步旋转。当电子膨胀阀处于全关状态时,或者电子膨胀阀的阀针21的针尖调节部21a处于电子膨胀阀设定的最小开度时,止动件33向下弯折的可动止动部33a碰撞螺母组件12上端设置的固定止动部12d,从而实现对磁转子组件的止动限位,如图10所示。当磁转子组件向相反方向旋转时,止动件33也随之向上发生位移,此时可动止动部33a向上移动,脱离固定止动部12d,如图11所示。图11是本实施方式电子膨胀阀开启状态的剖视图,图中所示的开度位置约处于80%的开度。此时阀针21的针尖调节部21a处于远离阀口113a的位置,可动止动部33a也处于脱离固定止动部12d的位置状态。

如图14所示,磁转子组件27通过连接板272与阀轴部22固定连接,磁转子组件带动阀轴部22旋转,阀轴部22再带动阀针21旋转,阀针21可相对于阀轴部22在限定的弹性位移范围内沿轴方向相对移动,也可以相对发生旋转运动。阀轴部22与阀针21的配合方式可以参照第一实施方式的相关描述,在此不再赘述。

本实施方式提供的电子膨胀阀,螺母材料采用PPS树脂或PEEK树脂或PTFE树脂注塑成型,树脂螺母的上端部一体注塑成型固定止动部,止动件可以采用金属板材冲压而成,零件的加工工艺相对较好,且金属材质的止动件具有更好的耐磨性,能够提高止动机构的使用寿命,生产成本也相对较低。

第四实施方式

下面结合图15-图16说明本申请的第四种实施方式。

需要说明的是,本实施方式与第三实施方式的差异在于可动止动部的差异,因此本实施方式主要针对可动止动部的结构进行说明。对于其余零部件,可以参照第一实施方式和第三实施方式进行理解。

请参照图15、图16,其中,图15是本申请第四种实施方式提供的连接板结构示意图,图16是本申请第四种实施方式提供的磁转子组件与阀轴部、阀针等部件配合结构的局部剖视图。以图16所示的方位为基准,图15所示的是仰视视角的连接板示意图。在本实施方式中,连接板272可以采用金属粉末模压烧结成型,大体具有中心通孔的板状结构,其中心通孔的内壁部2721用于与阀轴部22固定连接,一般可采用过盈压配连接,或者铆接连接,或者将转子连接板33与丝杆32焊接连接。为了增加连接板与阀轴部的接触面积,可以适当增加内壁部2721的高度,使内壁部2721的高度大于连接板本体的厚度,这样,连接板的纵截面大体呈L状。如第一实施方式所记载,连接板272与磁转子271可以采用注塑的方式固定连接,即,以连接板作为嵌件放置模具内腔,然后将磁性材料注入,形成磁转子271,这样,连接板272的板状外缘部2723就被磁性材料所包覆。连接板272的朝向阀口方向的一侧,设置有可动止动部2722,即可动止动部2722凸出于连接板一侧的表面,具体而言,可动止动部2722可以与连接板的基体采用金属粉末一体模压烧结成型,这种加工方式,能够有效提高可动止动部2722的强度,并且加工简便,能够与连接板一体制成,不需要再额外添置用于与螺母的固定止动部配合的可动止动部零件。当然,作为可替代的制造方法,也可以采用金属粉末通过模具注塑成坯料后再绕结成型。

磁转子271励磁旋转时,连接板272、阀轴部22会同步旋转,阀轴部22再带动阀针21以及设置于阀轴部内部的其他构成零件旋转。阀针21套装于阀轴部22的内孔,并且阀针21与阀轴部22之间为弹性连接。阀针21相对于阀轴部22可在限定的弹性位移范围内轴方向相对移动,也可以相对发生旋转运动。

当电子膨胀阀处于全关状态时,或者电子膨胀阀的阀针的针尖调节部处于电子膨胀阀设定的最小开度时,需对磁转子组件向下转动的行程进行止动限位,此时,连接板272向下凸出的可动止动部2722与螺母上端设置的固定止动部12d相抵接,从而实现止动限位的作用。而当磁转子组件向开阀方向转动时,可动止动部2722会随着转子部件一同旋转并向上发生位移,脱离固定止动部12d。

第五实施方式

下面结合图17-图26说明本申请的第五实施方式。

本实施方式是在第一实施方式的基础上所作的进一步改进。对于本实施方式与第一实施方式中结构和功能基本相同的部件采用同一附图标记,并只作简要说明,本领域技术人员可以参考第一实施方式中相关的描述进行理解。

图17是第五实施方式电子膨胀阀全关状态处于止动位置的示意图,

图18是图17中I部放大图,图19是图17中II部放大图,图20是第五实施方式电子膨胀阀处于弹簧力卸载点时的剖视图,图21是图20中III部放大图,图22是图20中IV部放大图,图23是第五实施方式电子膨胀阀处于开启临界点时的剖视图,图24是图23中V部放大图,图25是图23中VI部放大图,图26是第五实施方式电子膨胀阀全开状态的剖视图。

电子膨胀阀包括阀体部件和线圈部件40,其中,阀体部件包括阀座11、连接件50、外壳30,阀座11、连接件50、外壳30、螺母12的结构及配合方式可参照第一实施方式的描述。阀座11包括阀口部113、第一接口部111、第二接口部112,定义冷媒从第一接口部111流入电子膨胀阀,经阀口流出第二接口部112的方向为第一流动方向,定义冷媒从第二接口部112流入电子膨胀阀,经阀口流出第一接口部111的方向为第二流动方向。本实施方式以第一流动方向为例进行说明。

电子膨胀阀包括螺母组件12,螺母组件12与阀座11固定连接。螺母组件12包括螺母121以及连接片122,螺母121与连接片122固定连接。螺母121具有沿其轴向贯通的通孔,并在该通孔的内侧壁设置内螺纹部12b,与阀轴部22的外缘部所设置的外螺纹部22c形成螺旋进给机构。螺母内侧壁还设置有第一导向部12a,第一导向部12a设置在内螺纹部12b的下方,能够对阀针21提供圆周方向的导向定心作用,阀针21包括阀针导向部21b,即,第一导向部12a与阀针导向部21b为小间隙配合,阀针21在阀轴部22的带动下能够沿着螺母的第一导向部12a进行旋转或者发生上下位移。此处所述的第一导向部12是指设置于螺母内侧壁的一个部位,阀针导向部21b是指设置于阀针外缘部的一个部位。螺母的内侧壁的相对上部设置有第二导向部12c,能够对阀轴部22提供圆周方向的导向定心作用。阀轴部22的外缘部设置有阀轴导向部22b,阀轴导向部22b与第二导向部12c为小间隙配合,阀轴部22能够在磁转子组件的带动下沿着第二导向部12c进行旋转或者发生上下位移。上文所述的第一导向部12a、第二导向部12c均为螺母通孔的内壁的一部分,螺母外缘部的形状以及连接片122在螺母外缘部的设置位置,并不影响第一导向部和第二导向部的设置。

螺母121的顶部外缘设置有固定止动部12d,固定止动部12d至少部分凸出于螺母121的上端面,与磁转子组件上设置的可动止动部20a配合,以实现对磁转子组件实现止动。本实施方式的可动止动部20a和固定止动部12d与第一实施方式相同,当然,可动止动部完全可以采用第三实施方式或第四实施方式的结构,固定止动部完全可以采用第二实施方式的结构。当磁转子组件向下移动至行程最下端时,可动止动部20a能够与固定止动部12d相抵接,使得磁转子组件不能再继续转动,从而可以控制磁转子部件向下运动的行程。

磁转子组件27能够感应电磁线圈的电磁力而转动,包括圆周方向带有磁极的磁转子271以及与磁转子271固定连接或一体设置的连接板272。阀轴部22是一个大致呈中空筒状的部件,包括大径部221和小径部222。阀轴部22与连接板272固定连接。大径部221的一部分外缘部就形成为转子固定部22a,用于与磁转子组件27的连接板272固定连接,大径部221的又一部分外缘部就形成为阀轴导向部22b,用于与螺母的第二导向部12c小间隙配合,从而实现导向。转子固定部22a位于阀轴导向部22b的相对上方,阀轴导向部22b大致位于磁转子271所围成的空间内。小径部222的外缘部设置外螺纹部22c,用于与螺母设置的内螺纹部12b形成螺旋进给机构。阀轴部22包括第一通孔部22e以及第二通孔部22d,其中,第一通孔部22e大致对应于大径部221的内孔部分,第二通孔部22d大致对应于小径部222的内孔部分,这样,第一通孔部22e的内径大于第二通孔部22d的内径,并在第一通孔部22e和第二通孔部22d之间形成阀轴台阶部22f。

衬套25与阀轴部22固定连接,衬套25大致呈中空的筒状,衬套25的至少部分外缘与第一通孔部22e的至少部分内缘相配合。阀轴部22的大径部221与衬套25就形成一个空间,压缩弹簧24位于该空间内,压缩弹簧24的上端部与衬套25的底端部相抵接,此处所述的抵接,可以是直接抵接,也可以是间接抵接,比如在弹簧与衬套之间设置一个垫片实现间接抵接。压缩弹簧24的另一端与垫圈部23相抵接。对于垫圈部23而言,其一端与压缩弹簧24相抵接,另一端则与阀针21相抵接。

阀针21穿设于衬套25、阀轴部22以及螺母12所共同限定的中心通道中,压缩弹簧24套设在阀针21的部分外缘部的外围。阀针21整体呈杆状,且具有多段不同的外径,阀针21的最底端为针尖调节部21a,阀针21包括阀针导向部21b,用于与螺母的第一导向部12a小间隙配合,在磁转子转动过程中,螺母的第一导向部12a为阀针21提供圆周方向的导向定心作用。与第一实施方式类似,只需保证在阀针的行程内,阀针在外缘设置一段相对较为光滑的、用于与螺母的第一导向部12a形成导向作用的阀针导向部21b即可。阀针21包括垫片抵接部21e,用于与垫片23相抵接,使垫片23在与阀针抵接后,不会沿着阀针的中心轴线方向向下发生位移。阀针21的阀针导向部的上方分别设置有第一轴状部21c和第二轴状部21d,其中,第一轴状部21c的外径大于第二轴状部21d的外径,且第一轴状部21c的外径小于阀针在阀针导向部的外径。这样,在第一轴状部21c和第二轴状部21d之间就形成了一个台阶,该台阶即可作为垫片抵接部21e的一个具体实施例,垫片23的下端面与垫片抵接部21e相抵接,本实施方式中,垫片23的数量为2个,则位于下侧的垫片抵接在垫片抵接部21e,垫片23的上部安装有压缩弹簧24,即压缩弹簧24的下端与垫片23相抵接,压缩弹簧24的上端与衬套25的底端相抵接。垫片23、压缩弹簧24都被容纳于阀轴部22的大径部与衬套25所限定的空间内。具体在装配时,阀针21由图4所示的下方向上插装于阀轴部22的中心通孔,使第一轴状部穿设于阀轴部小径部222的通孔内并可以相互运动;第二轴状部21d穿设于衬套25的中心通孔,且穿出于衬套25的上端面。第二轴状部21d的上端部套装固定有阀针套26,阀针套26的外径大于衬套25的内径,因此,阀针21受阀针套26的限制,在阀针21与阀针套26固定连接后,阀针21便不会从衬套25及阀轴部22的中心通孔中向下脱出。并且,阀针21与磁转子组件27之间形成浮动式连接,阀针21相对于阀轴部22向上运动时,能在轴向上进一步对压缩弹簧24进行压缩,在限定的范围内阀针21与阀轴部22能发生相对移动。阀针的第一轴状部21c与阀轴部22的第二通孔部22d为间隙配合,第二轴状部21d与衬套25的中心通孔也为间隙配合,因此阀针21相对于阀轴部22也可以沿圆周方向发生相对转动。

需要说明的是,与第一实施方式类似,阀针导向部、第一轴状部、第二轴状部均是以其在本技术方案中所起的作用而命名,不能机械地理解或者限制阀针只能由图4所示的三段轴状部组合而成。或者,阀针21可以采用分段组装的形式制成,比如采用相邻两段之间螺纹连接或实施焊接的方式。实际上,如上文所述,图示的结构仅仅是一种便于加工的实施例而已。

在阀针套26的外周套装有回复弹簧28,回复弹簧28的下端抵接于衬套25或者阀轴部22的上端面,具体抵接位置可以根据衬套25和阀轴部22的相对位置关系以及回复弹簧28的直径而确定。如图4所示,可以将衬套25与阀轴部22的顶端设置为相平或者基本相平,此时回复弹簧可以设置为与阀轴部22相抵接,也可以设置为与衬套25相抵接,或者同时与阀轴部22和衬套25相抵接。回复弹簧28的高度大于阀针套26与外壳30之间的距离,这样,回复弹簧28就不会从阀针套26的外周脱落。

电子膨胀阀的线圈40接受驱动脉冲信号产生周期性变化的磁场,磁转子27励磁发生转动,由于阀轴部22与连接板272固定连接,因此阀轴部22与磁转子27同步转动,并通过阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构,使磁转子27在旋转运动的同时还能够在轴向发生移动,从而带动阀针21作轴向上的移动,使阀针21的针尖调节部21a接近或远离阀口113a,从而实现电子膨胀阀流量的线性开关调节功能。图17所示的电子膨胀阀处于全关状态的止动位置,即阀针的针尖调节部21a处于其行程的最下端,且阀针与阀口部113相抵触,此时阀口113a处于全关状态。当磁转子组件27从图17所示状态朝开阀方向继续向上旋转,直到阀轴部的外螺纹部22c向上脱出螺母12的内螺纹部12b,此时,回复弹簧28的上端已与外壳30的顶壁相抵接,回复弹簧28处于被压缩状态。由于此时,阀轴部与螺母之间的螺旋进给机构已相互脱离,因此磁转子组件27不会继续向上移动。而当需要进行关阀动作时,磁转子组件27在旋转的同时会受到回复弹簧28向下的弹簧力,这样可以促使阀轴部22的外螺纹部22c与螺母的内螺纹部12b再次恢复螺纹啮合,从而确保重新组成螺旋进给机构。

请参照图18、图19,图18是图17中I部放大图,图19是图17中II部放大图。图17是电子膨胀阀处于全关状态的止动位置,即可动止动部20a刚好撞击触碰固定止动部12d的位置,此时阀针21的针尖调节部21a处于其行程的最下端,且阀针与阀口部113抵接。如图19所示,此时阀针21受到来自于压缩弹簧24通过垫片23向图示下方传递的弹簧力,弹簧力再通过阀针21传递至阀口部113上的与阀针接触的部位。本实施方式以垫片的个数为2个进行说明,垫片23包括第一垫片231和第二垫片232,以图17图示为基准,第一垫片231位于第二垫片232的上方,且第一垫片231和第二垫片232相抵接。作为可替换的实施方式,垫片的数量可以是1个,也可以是2个以上。

压缩弹簧24的上端部抵靠在衬套25的下端部,压缩弹簧的下端部抵靠在第一垫片231的上端面,第二垫片232的下端部则抵靠在阀针21的垫片抵接部21e,此时,第二垫片232的下端面距离阀轴部22的阀轴台阶部22f还有一定的距离k,也可以理解为,第二垫片232还能够朝向图示的下方发生距离为k的位移量。此时,压缩弹簧24的弹簧力通过垫片23和阀针21的传递,最终作用在阀口部的与阀针接触的密封部位。

阀针21的上端部套装固定有阀针套26,阀针套26的下端部距离衬套25的上端部具有一定的距离h,且满足:h>k。另外,根据图19所示,本实施方式的阀针套26的外径小于衬套25的外径。本领域技术人员可以理解,作为可替代方式,阀针套26的外径也可以设置成大于衬套25的外径,在这种情况下,当阀轴部22在轴向上的高度大于衬套25的高度时,阀针套26在任何情况下都不会与衬套25相抵触,而是会在下移时与阀轴部22相抵触。此时的h即为阀针套26的下端部距离阀轴部22的上端部的距离。或者,可以理解为h为阀针套26与衬套25或阀轴部22任意一者之间的最小距离。

以图17所示状态的起点,磁转子组件27受定子线圈40的励磁驱动向上旋转,可动止动部20a开始旋转脱离固定止动部12d,在螺旋进给机构的作用下,磁转子组件27连同阀轴部22同步向上发生位移,当提升的高度刚好为k时,电子膨胀阀处于弹簧力卸载点。

请参照图20-图22,其中,图20是第五实施方式电子膨胀阀处于弹簧力卸载点时的剖视图;图21是图20中III部放大图;图22是图20中IV部放大图。

此时,第二垫片232的下端部与阀轴部的阀轴台阶部22f距离为0,即压缩弹簧24的弹簧力通过垫片23的传递,会从图17所示的作用于阀针21的垫片抵接部21e,转移到图20所示的作用于阀轴部22的阀轴台阶部22f,即,此时电子膨胀阀处于压缩弹簧24的弹簧力卸载点,阀针21不再受到压缩弹簧24所传递的弹簧力。如图21所示,此时阀针套26的下端部距离衬套25的上端部还具有一定的距离,该距离为h-k。当然,在阀针套26的外径设置成大于衬套25的外径的情况下,则阀针套26的下端部距离阀轴部22的上端部还具有一定的距离为h-k。

从图17所示的全关状态到图20所示的弹簧力卸载点状态,阀轴部22和磁转子组件27向上位移量为k,阀针21向上的位移量为0。

以图20所示为基准,磁转子组件27受定子线圈40的励磁驱动继续向上旋转,受螺旋进给机攀爬的转换作用,磁转子组件27连同阀轴部22继续同步向上发生位移,当提升的高度为h-k时,电子膨胀阀处于开启临界点。

请参照图23-25,其中,图23是第五实施方式电子膨胀阀处于开启临界点时的剖视图;图24是图23中V部放大图;图25是图23中VI部放大图。此时,阀针21处于与阀口部113刚好相接触的状态,或者可以理解为,只要阀针21继续向上发生位移,即可与阀口部113相脱离。此时第二垫片232的下端部与阀轴部22的阀轴台阶部22f相抵接,压缩弹簧24的弹簧力通过垫片23的传递,作用在阀轴台阶部22f。如图24所示,此时,阀针套26的下端部距离衬套25的上端部距离为0,即从图20到图23的状态,阀轴部22与转子同步向上发生位移为h-k。此时,阀针21已经不再受到压缩弹簧24所传递的弹簧力,弹簧力已经从阀针21上卸载,阀针21相对于阀轴部22旋转运动的摩擦力会明显减小。即,阀针与阀口部接触和脱离的瞬间,阀针21由于已经不再受到压缩弹簧24的弹簧力,所以可以减小阀针与阀口部之间相对转动的摩擦冲击力,从而可以减少两者接触部位的磨损,提高电子膨胀阀的使用寿命。

从图17所示的全关状态到图23所示的开启临界点状态,阀轴部22和磁转子组件27向上位移量为h,阀针21向上的位移量为0。

请参照图26,图26是第五实施方式电子膨胀阀全开状态的剖视图。此时,阀针21已远离阀口部113,从图23到图26的动作过程中,即电子膨胀阀从开启临界点到最大开度往复动作的过程中,阀针21跟随着阀轴部22同步进行轴方向的升降运动,阀针21始终不受到压缩弹簧24的弹簧力,这样可以降低阀针21与阀轴部22之间相对旋转的摩擦力,可以减少阀针导向部21b与螺母的第一导向部12a之间的磨损,从而可以提高电子膨胀阀的使用寿命。从图23所示的开启临界点到图26所示的全开状态,阀针21与阀轴部22在轴向的相对位置保持不变。

电子膨胀阀从图20的弹簧力卸载点僮到图23所示的开启临界点状态,阀轴部22和磁转子组件27向上位移量为h-k,阀针21向上的位移量为0。电子膨胀阀从图17所示的全关状态到图26所示的全开状态,阀轴部22和磁转子组件27向上的位移量为L,阀针21向上的位移量为L-h。

另外,在本实施方式中,第一垫片和第二垫片均呈板状,阀轴部的第二通孔部的底面(即阀轴台阶部)也呈平面状,因此图示中的h、k的标识也显示为两个平面之间的在轴向方向的距离,而实际上,垫片或第二通孔部的接触部位并不限定为两个平面的接触,而是可以作出各种变化,比如改为轴向上两个斜面的接触,或者其他不规则形状的接触,此时,只需将h、k理解为两个部件在轴向上的位移差即可。

需要说明的是,第五实施方式是以第一流动方向为例进行说明,第一接口部的流体压力大于第二接口部的流体压力,因此电子膨胀阀的阀针在上述各状态下,始终受到流体介质向下的压差力。

图26中所示的转子部件的状态,阀针21不受压缩弹簧24产生的弹簧力的作用,当第一接口部的流体和第二接口部的流体没有压力差的情况下,阀针21相当于只受其本身重力的作用,即相当于阀针21与阀针套26固定连接后,阀针21在不受到压缩弹簧24产生的弹簧力作用的状态下,其相对于阀轴部22沿其轴向方向还具有一定的活动间隙,其间隙大小与图25所示的间隙相同,为h-k。

由上可知,在压缩弹簧的弹簧力不施加于阀针的状态下,阀针相对于阀轴部在沿轴向方向能够发生相对位移。作为一种具体的实施方式,该位移量可以是0~0.5mm。

本实施方式提供的电子膨胀阀,从开启到关闭状态,阀针与阀口部密封接触的瞬间;以及从关闭到开启状态,阀针与阀口部脱离的瞬间,压缩弹簧的弹簧力不施加于阀针,可以减少两者密封部位相对转动的摩擦冲击力,从而减少接触部位的磨损,提高电子膨胀阀的使用寿命。并且,电子膨胀从最小开度到最大开度的往复动作过程中,压缩弹簧的弹簧力始终不施加于阀针,降低了阀针与阀轴部之间的旋转摩擦力,从而可以减少阀针导向部与螺母之间的磨损,从而进一步提高电子膨胀阀的使用寿命。

第六实施方式

下面结合图27,说明本申请的第六实施方式。

在以上五种实施方式中,电子膨胀阀的第一接口部连接有第一接管10b,第二接口部连接有第二接管10a,即电子膨胀阀以接管的形式与制冷系统进行连接。而实际上,上述实施方式的电子膨胀阀可以应用于多个领域,电子膨胀阀与制冷系统之间并不局限于采用接管连接的方式。比如在应用于汽车空调等需要能快速维修的场合时,可以不用采用第一接管和第二接管的结构,而是将阀座直接与集成有多个通道的一体式阀体固定连接,比如采用法兰密封连接的方式。

请参照图27,图27是本发明第六实施方式电子膨胀阀的结构示意图。本实施方式是电子膨胀阀应用于汽车空调系统的一种实施例。阀座11与连接件51a通过焊接固定,然后作为一个整体与阀体80固定连接。其中,连接件51a可以适应性地设计为适合与阀体连接的形状。具体而言,连接件51a可以通过法兰密封连接的方式与阀体80固定连接(图中未示出),比如,在连接件的圆盘板状部位设置螺钉孔,然后通过螺钉连接的方式,使连接件与阀体固定连接。并且为了保证密封性能,在连接件与阀体之前设置第一密封件803。另外,阀座11与阀体80之间设置有第二密封件804,当装配完成后,连接件51以及阀座11与阀体80实现固定连接,并保持良好的密封性能。

阀体80可以采用金属切削加工而成,并形成第一接口端801和第二接口端802,第一接口端801和第二接口端802用于与空调系统的其他部件进行连接。当然,第一接口端801和第二接口端802的结构不限于图27所示,可以根据系统需要作出不同的布局。这样,在需要拆卸维修时,就可以方便地将电子膨胀阀的阀座和连接件从阀体上分离。

需要说明的是,本文所提及的上、下、左、右等方位名词,均是以说明书附图作为基准,为便于描述而引入的;以及部件名称中的“第一”、“第二”等序数词,也是为了便于描述而引入的,并不意味着对部件的任何次序作出任何的限定,另外,由于上述实施例所提供的各零部件之间的某些部位的功能相同,故本说明书对这些部位采用统一命名的方式。以上对相关技术方案所提供的电子膨胀阀进行了详细介绍,本文中应用了具体实施例进行了阐述,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,并非对本发明作任何形式上的限制。

33页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:电子膨胀阀

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!