具体实施方式

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，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。

本文中所述的“轴向”是指沿导向部的轴线方向，即图1中所示的O-O方向，本方中所述的“固定连接”可以是两个零部件直接固定连接，也可以两个零部件通过其它零部件实现固定连接，即两个零部件间接固定连接。

图1所示为本发明提供的第一种流量控制阀在闭阀状态下的结构示意图；图2所示为图1所示流量控制阀的阀芯部件的结构示意图；图3所示为流体正向进入，流量控制阀处于闭阀时，阀内流体压力分布示意图；图4所示为流体正向进入，流量控制阀处于闭阀时，阀芯部件所受到的流体压力分析示意图；图5所示为流体反向进入，流量控制阀处于闭阀时，阀内流体压力分布示意图；图6所示为流体反向进入，流量控制阀处于闭阀时，阀芯部件所受到的流体压力分析示意图；图7所示为图1中调节器的结构示意图；图8所示为图1中I处的局部放大图；图9所示为图1中密封部与密封环抵接时，阀芯的本体部的外缘在密封环的投影环线与阀芯的密封内缘环线和密封外缘环线的关系示意图。

如图1、图2所示，本方案的流量控制阀具体为一种电子膨胀阀，包括阀体部件10，阀芯部件30，传动部件40和电机部件50。电机部件50与传动部件40连接，传动部件40又与阀芯部件30连接。传动部件40在电机部件50的驱动下能够带动阀芯部件30相对于阀体部件10的导向部移动。具体地，传动部件40包括螺杆41和螺母42，螺母42能够带动阀芯部件30轴向移动。

阀体部件10包括阀体11、带内孔的密封环座12、密封环13、导向件20，密封环座12通过锻造或锻造后精车形成，或通过棒料车加工形成。密封环座12设置于阀体11的内腔，密封环座12上加工有一环形凸出部121，环形凸出部121作为阀口部，环形凸出部121的中心通孔作为阀口。阀体11与密封环座12焊接或螺纹连接，密封环13安装于密封环座12，密封环13与密封环座12固定连接。阀芯部件30与密封环13抵接或分离，如此设置，密封环座12成为密封环13和阀体11之间的过渡连接件，阀口部可以形成于密封环座12，降低了对阀体部件的加工精度的要求。而密封环座12与阀体11分体设置，应知，密封环座12相对于阀体11，为体积较小、结构简单的零部件，可单独加工、易加工、精度高、便于批量生产。在工艺简单的前提下，更利于精度的控制。不用如现有一些流量控制阀那样在阀体上加工高精度要求的阀口。

阀体11包括第一流体端口A和第二流体端口B。本文的技术方案可以适用于单向的流量控制阀，也可以适用于双向流量控制阀，尤其是在双向流量控制阀中，其优点或说效果更为明显。“双向”指流体可以正向进入，也可以反向进入，正向是指阀应用时，开阀状态下，流体可以从第二流体端口B流入，从第一流体端口A流出，反向是指阀应用时，开阀状态下，流体可以从第一流体端口A流入，从第二流体端口B流出。导向件20与阀体11螺纹连接固定，并在二者之间设置有密封件进行密封。在可实现本发明目的前提下，导向件20也可以与阀体11一体形成。导向件20的一端伸入阀体11的内腔，导向件20包括导向部21，阀芯部件30设置于阀体11的内腔，阀芯部件30包括阀芯31和密封部件32，阀芯31和密封部件32能够相对于导向部21轴向滑动，图2中，密封部件32安装于阀芯31上，密封部件32能够与导向部21的内壁配合。具体地，阀芯31包括开口朝向导向部21内侧壁的环形凹槽，密封部件32设置于环形凹槽中。密封部件32包括密封圈321和弹性垫片322。阀芯31包括本体部311、设置于本体部311下方的扩径部312，本体部311除设置环形凹槽的部分外，其余部分的外缘的直径大致相等，本体部311与扩径部312大致呈圆环状，扩径部312的外径大于本体部311的外径。扩径部312的下端包括密封部3121。阀芯部件30能够相对于导向部21的内壁滑动以使密封部3121与密封环13抵接或分离。导向部21的内壁与密封部件32配合在接触部位形成一道密封。密封部3121与密封环13抵接时，流量控制阀包括设置于密封部件32上侧的第一腔体1和设置于密封部件32下侧的与第一流体端口A连通的第二腔体2，阀芯部件30包括平衡流路，密封部3121与密封环13抵接时：第一腔体1与第二腔体2通过平衡流路连通，第一腔体1与第二流体端口B不连通；

如图9所示，密封部3121与密封环13抵接时，密封部3121包括与密封环13配合的密封内缘环线N和密封外缘环线P,本体部311的外缘在密封环13的垂直方向的投影环线M位于密封内缘环线N与密封外缘环线P之间，密封内缘环线N与投影环线M之间形成内环形面3121A，面积为S_内，密封外缘环线P与投影环线M之间形成外环形面3121B，面积为S_外。

如此设置，如图1－图4及图9所示，当流体正向流入(即从第二流体端口B流入)，扩径部312的密封部3121与密封环13抵接，流量控制阀处于闭阀状态时，由于第一腔体1为零压区，第二腔体2与第一腔体1又通过平衡流路连通，则第二腔体2内也相应为零压区。而扩径部312的位于密封环线M外侧的部分会受到高压流体的压强P_高外的作用，其受力面积为外环形面3121B的面积S_外，产生作用于密封环13的方向朝向密封环13的作用力F_高外↓。此外，由于阀芯部件30相对于导向部21轴向滑动，则阀芯部件30与导向部21之间，除密封部件32与导向件20的内壁之间形成密封部位外，阀芯部件30与导向部21之间包括位于密封部件32下侧的第一预定间隙X、位于密封部件32上侧的第二预定间隙Y。第二预定间隙Y处于零压区，不受流体压力作用，而第一预定间隙X的存在，阀芯部件30还受到第二流体端口B流入的高压流体作用于密封部件32的方向背离阀口方向(方向向上)的作用力△F_↑，定义位于密封部件32下侧的第一预定间隙X的通流面积为S₁，则△F_↑＝P_高外·S₁，则阀芯部件30受到的流体压力的合力为F_外＝F_高外↓+△F_↑＝，由于F_高外↓与△F_↑二者方向相反，因此，F_外＝P_高外·(S_外－S₁)，为了有利于改善阀芯31与密封环13之间的密封可靠性以利于改善流量控制阀的内泄漏，F_外的方向需朝向密封环13并作用于密封环13，则外环形面的面积S_外大于第一预定间隙X的通流面积S₁，即S_外＞S₁。

图5所示为流体反向(流体自第一流体端口A进入)时图1中压强分布的示意图，图6所示为流体反向进入时阀芯部件的受力分析示意图。如此设置，如图1、图5、图6及图9所示，当流体反向流入(即从第一流体端口A流入)，扩径部312的密封部3121与密封环13抵接，流量控制阀处于闭阀状态时，由于第二腔体2为高压区，第一腔体1与第二腔体2又通过平衡流路连通，则第一腔体1内也相应为高压区。而扩径部312的位于密封环线M内侧的部分会受到高压流体的压强P_高内的作用，其受力面积为内环形面3121A的面积S_内，产生作用于密封环13的方向朝向密封环13的作用力F_高内↓。由于该第二预定间隙Y的存在，阀芯部件30还受到第二流体端口B流入的高压流体作用于密封部件32的方向朝向阀口方向的作用力△F_↓，定义位于密封部件32上侧的间隙的通流面积为S₂，则△F_↓＝P_高内·S₂，则阀芯部件30受到的流体压力的合力为F_内＝F_高内↓+△F_↓＝P_高内·S_内+P_高内·S₂，由于F_高内↓与△F_↓二者方向相同，均朝向密封环32，因此，F_内＝P_高内·(S_内+S₂)，F_外的方向朝向密封环32并作用于密封环32，有利于改善阀芯31与密封环32之间的密封可靠性以利于改善流量控制阀的内泄漏。

可见，本方案的流量控制阀，不论流体正向进入还是反向进入时，阀芯部件30均能够受到流体所施加的朝向密封环13的有利于阀芯31与密封环32之间抵紧的作用力，能够使阀芯部件30不论流体正向进入还是反向进入时，都利于闭阀状态下阀芯31与密封环13的配合，流体正向进入还是反向进入时的内泄漏都能得到改善。

进一步，如图6所示，本体部311的外缘与导向部21的内缘之间形成前述第二预定间隙Y，第二预定间隙Y在密封环13的垂直方向的投影面积为第二预定间隙Y的通流面积S₂，且S₂与S₁大致相等。

并且，为了在相同流体压强下，流体正向进入或反向进入时，阀芯部件30所需的开阀力相差不大，也即相当于阀芯部件30受到的流体压力差相差不大，使阀芯部件30正向及反向运动较为平稳，即，F_外＝F_内，本方案的流量控制阀，设计S_外大于S_内的面积时，如前所述，F_外＝P_高外·(S_外－S₁)，F_内＝F_高内↓+△F_↑＝P_高内·S_内+P_高内·S₂，由于P_高外＝P_高内＝P,则F_外＝P·(S_外－S₁),F_内＝P·(S_内+S₂)。则，P·(S_外－S₁)＝P·(S_内+S₂)，则S_外＝S_内+S₂+S₁。即，S_外要大于S_内。

此外，由于扩径部312及密封部3121的设计，本方案的流量控制阀，还可以通过调整阀芯31的内环形面3121A与外环形面3121B的面积差值来调整阀芯部件30受到的流体压力差的大小，而不用改变阀的其它部件的结构尺寸，流量控制阀生产时，利于零件标准化及系列化。

进一步地，为了减小流体流动时的阻力，并更利于闭阀，阀芯31还包括过渡部313，过渡部313的一端与本体部311连接，过渡部313的另一端与扩径部312连接，过渡部313的外壁大致呈斜面状，过渡部313的上端的外径小于过渡部313的下端的外径。为了使阀正向及反向应用时所需的开阀力相差不大，外环形面的面积S_外是内环形面S_内的面积的1.5倍－2.5倍，以有效抵消因导向部21的内壁与阀芯部件30之间的第一预定间隙X产生的压力差。例如，作为一种具体方案，外环形面的面积S_外是内环形面S_内的面积的2倍。即S_外等于或约等于2S_内。如此设置的好处是，正向或反向时，均能在改善闭阀状态下的内泄漏的情况下，兼顾开阀时阀芯部件受到的流体压力的阻力。

更进一步的方案中，扩径部312包括第一段3122及设置于所述第一段3122下方的第二段3123，第一段3122的内壁大致呈等径设置，第一段3122的外壁大致呈等径设置，第二段3123的内壁呈斜面状设置，第二段3123的内壁的上端的内径小于第二段3123的内壁的下端的内径。如此设置，当需要开阀时流体作用于第二段3123，有利于阀芯31开阀。

如图1所示，导向件20的外壁设置有外螺纹，阀体11的内壁设置有内螺纹，导向件20与阀体11螺纹连接固定，并在二者之间设置有一密封圈进行密封。为了对螺母42更好地进行导向，导向件20包括设置于导向部21上方的导向孔22，该实施例中，导向孔22具体由导向件20的内壁沿径向向内凸出的径向凸出部的内孔形成的。螺母42的外壁与导向孔22的内壁间隙滑动配合。如此设置，导向件21既能够起到连接阀体11与电机壳体的作用，又能够对阀芯部件30及螺母42进行导向。

如图2所示，阀芯部件30包括与螺母42配合的螺母盖36、与螺母盖36和阀芯31固定连接的连接件33，连接件33包括筒状部331和板状部332，板状部332包括中间的挡流部3321和设置于挡流部3321外侧的连通通道3322，螺母盖36包括容纳腔361，当阀芯31与密封环13抵接时，流量控制阀的平衡流道包括第二腔体2、连通通道3322、容纳腔361。通过设置挡流部3321，当阀芯31与密封环13分离时，自第二流体端口B进入的流体会在挡流部3321的下方集聚形成一个高压区域，挡流部3321能够至少部分地阻止这些高压流体直接冲入密封部件32上侧的第一腔体1，使这些高压流体在挡流部3321位置向四周分散，压力会减小，压力减小后的流体再通过容纳腔361进入密封部件32上侧的第一腔体1，这样，能够减小阀芯部件30受到的向下的流体压力，减小阀芯部件30向上运动以开阀时的阻力，利于改善流量控制阀的开阀可靠性。

如图3、图8所示，在进一步地设计中，阀体部件10还包括压套34，压套34大致呈环状，压套34至少部分地设置在密封环座12的内孔，压套34与密封环座12固定连接，压套34包括台阶面朝下的第一下台阶部341，第一下台阶部341的台阶面抵接密封环13。这样，密封环13的内缘由压套压住，增加了密封环13的固定可靠性。

图7所示为图1中调节器的结构示意图。如图1及图7所示，阀体部件10还包括调节器35，调节器35与密封环座12固定连接，阀芯31能够相对于调节器35的调节流道353移动以调节第一流体端口A与第二流体端口B之间的通流面积。使阀具有流量调节功能。并且，进一步方案中，密封环座12的外边缘向上延伸形成延伸部121(图1中所示为延伸壁121铆压前的状态)，调节器35的底部外边缘具有向外延伸的凸缘部352。具体地，调节器35还包括轴向延伸的调节段351，调节段351包括调节流道353，调节流道353具体为V形缺口。延伸壁121与凸缘部352抵接，凸缘部352与密封环13抵接，当阀芯31与密封环13抵接时，调节器35位于阀芯31的外部。如此设计，延伸部121与凸缘部352可以方便地铆压固定，并且密封环13的外缘由凸缘部352压住，密封环13的内缘由压套34的台阶面压住，密封环13能够与密封环座12较可靠地贴合，提高阀的内泄漏性能。

图8所示为图1中I处的局部放大图。调节器35的内壁与扩径部312的外壁之间的最小间隙为X₁，压套34的外壁与扩径部312的内壁之间的最小间隙为X₂，则X₁﹤1mm，X₂﹤1mm。如此设计，当流体正向进入时，流体自调节器35的内壁与扩径部312的外壁之间的间隙流过压套34的外壁与扩径部312的内壁之间的间隙时，利于使阀芯部件30受到的流体压力趋于平衡，减小阀芯部件30受到的压力差，改善流量控制阀的动作可靠性，并且，阀芯部件30受到的流体压力还可以进一步通过调整X₁与X₂的大小来进行调节。具体地，可以作如下设计：X₁﹤0.3mm，X₂﹤0.3mm。

更进一步的方案中，如图3所示，密封环座12的内孔的孔壁包括第一级台阶部125和第二级台阶部126，压套34的底部抵接第一级台阶部125，密封环13置于第二级台阶部126，延伸壁121自第二级台阶部126的外边缘向上延伸。以此对压套34及密封环13形成可靠地支撑。

图10所示为本发明所提供的第二种流量控制阀在闭阀状态下的局部结构示意图。

本实施例的流量控制阀除密封环座结构与实施例一不同之外，本实施例的有益效果及其它部件的结构与实施例一相同。下面仅对不同之处进行说明。

如图10所示，密封环座12包括内衬部120’，内衬部120’大致呈环状，内衬部120’的外壁与密封环座12’的外边缘之间包括第三台阶部122’，密封环13设置于所述第三台阶部122’。如此设置，相比于实施例一的结构，本实施例中，减少了“压套”这一零件，在密封环座12’上直接加工出内衬部120’，减少了零部件数量并减少了实施例一压套与密封环座焊接的步骤。

进一步方案中，内衬部120’的上端高出密封环13的上表面，内衬部120’的外壁包括台阶面朝下的第二下台阶部1211’，第二下台阶部1211’的台阶面抵接密封环13，密封环座12’包括设置于内衬部120’的外壁与密封环13的外边缘之间的第四台阶部123’，第四台阶部123’的内径大于所述第三台阶部122’的内径，调节器35的凸缘部352抵接第四台阶部123’的台阶面和密封环13。如此设置，相比于实施例一中凸缘部352仅直接压在密封环13上面未压在密封环座12’上而言，能够改善密封环13的变形，进一步提高闭阀时的密封性能。

需要说明的是，实施例一中密封环座也可以如实施例二中那样，对密封环座进行变形设计，使凸缘部352的下端与密封环13和密封环座12抵接。这也在本发明的保护范围内。

需要说明的是，上述各方案中，密封部的具体形状不作限制，只要能够实现本发明目的即可。密封部3121的具体细节形状可以如图6所示其下端面为环形平面，此时，环形平面的内缘作为密封内缘环线，环形平面的外缘作为密封外缘环线。图11所示为阀芯的密封部的变形例的示意图，如图11所示，密封部3121a包括间隔设置的第一凸出部1a和第二凸出部1b，所述第一凸出部1a的靠近阀芯31的中心线的一侧包括密封内缘环线3121A，第二凸出部1b的远离阀芯31的中心线的一侧包括密封外缘环线3121B。

此外，上述各实施例中，密封环13的形状也不作具体限制，其还可以是下述各种结构，图12所示为密封环的第一变形例与阀芯配合的局部示意图。如图12所示，密封环13a可以包括如图中所示凹陷部131a，阀芯31的密封部3121伸入凹陷部131a与密封环13抵接，此时，密封部3121的密封内缘环线3121A和密封外缘环线3121B如图所示。图13所示为密封环的第二变形例与阀芯配合的局部示意图。如图所示，密封环13b可以包括截面如图中所示凹陷部131b，阀芯31的密封部3121伸入凹陷部131b，此时，密封部3121的密封内缘环线3121和密封外缘环线3121与凹陷部131b抵接。凹陷部131a与凹陷部131b的区别在于，图13中，凹陷部131b的位于阀芯31的外侧的部分的内壁的倾斜角度大于凹陷部131b的位于阀芯31的内侧的部分的内壁的倾斜角度。图14所示为密封环的第三变形例与阀芯配合的局部示意图。如图所示，密封环13c可以包括如图中所示凹陷部131c，阀芯31的密封部3121伸入凹陷部131c与密封环13c抵接，此时，密封部3121的密封内缘环线3121A和密封外缘环线3121B如图所示。凹陷部131c与凹陷部131b的区别在于，图13中，凹陷部131c的位于阀芯31的内侧的部分的内壁的倾斜角度大于凹陷部131c的位于阀芯31的外侧的部分的内壁的倾斜角度。

图15所示为本发明提供的又一种流量控制阀的结构示意图。本方案的流量控制阀具体为一种电磁阀，其与前述各实施例的流量控制阀的主要区别在于其控制部件的不同。该电磁阀中，其控制部件包括静铁芯100a和动铁芯100b。其它关于阀芯及阀座部件等的结构可以参照前述各实施例理解。

以上对本发明所提供的流量控制阀进行了详细介绍。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。