CN101493156B - 一种电动阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动阀，针对现有技术中防止线圈相对于阀体发生松动的止动部件弹性低的问题，本发明的技术方案包括：阀座、阀针、止动部件以及由转子和定子组成的步进马达，驱动该阀针与阀座接合或分离；止动部件与定子线圈盒固定连接，其向下延伸的两个臂部上的外凸弯曲部上方分别增设有相对的内凹弯曲部；定子线圈盒的外表面上固定设置有卡接件；止动部件的基部上设有与卡接件相适配的卡接口，该卡接口扣合在线圈盒上的卡接件上实现卡合连接。本发明工作噪音低；它还具有结构紧凑、装配操作性好的优点，同时减振能力大大提高，获得精确的流量控制。特别适用于冰箱、空调制冷机组、热水器和除湿机中，实现制热系统的化霜、流量控制和通断控制等。

Description

一种电动阀
技术领域
本发明涉及一种阀门，具体涉及一种电动阀。
背景技术
目前，制冷系统使用的电动阀由步进电机驱动，阀的开度可调，以控制管道中介质的流量。
常规结构的电磁阀包括外罩、套在外罩外的电磁线圈和连接在外罩下部的阀座，以及位于外罩内的磁转子、阀针和阀座等；外罩是由不锈钢等无磁材料制成的呈圆柱状结构，与阀座焊接连接；定子是由软磁材料制成的轭铁和通过轭铁中线圈筒卷绕的定子线圈构成，定子和转子构成了步进电机，用于驱动阀针相对于阀座的接合或分离。在系统工作时，电子控制器通过发送脉冲信号到线圈上，控制转子的正、反方向旋转，通过丝杆和螺母的传动，将转子的旋转运动转化为阀针沿轴向直线移动，从而调节阀口的通流面积，调节流进蒸发器的制冷剂流量，向蒸发器供给最适量的制冷剂，保证制冷系统的高效运行。
对于上述结构，若线圈与阀体之间的相对位置不固定，则会引起噪音及产品失步或卡死等情况，从而造成产品的功能丧失。
日本实用新型专利(文献号：昭63-43056)公开了一种电动阀，如图1所示，该图是该文中所述电动阀的主视方向的局部剖视图，由转子9和定子8组成的步进马达固定设置在阀本体1上，该阀本体1的流体内腔连通有水平流体进出管2和垂直流体进出管3；步进马达工作时，通过转子9带动阀针6上行或下行。其中，该技术方案为解决线圈固定问题，特别设计了一个通过点焊固定在定子线圈盒外部的止动部件；结合图2所示，该图是所述电动阀的侧视图，该止动部件由基部17和两个向下伸出的臂部组成，该臂部由上部直线段10和下部外弯曲段11组成，其弯曲部卡合在水平方向的流体进出管上；利用该弯曲部对水平流体进出管的夹持固定作用固定线圈。但是，由于止动部件利用下部外弯曲段11发生弹性变形而产生的弹力卡合在水平流体进出管上，因此，当弹力不足时，固定在流体进出管上的止动部件会发生松动，带来线圈与阀体之间的相对位置固定不可靠的问题。
另外，在电动阀装配过程中，止动部件通过点焊固定在线圈盒上，必须进行焊接作业，上述方案还存在操作性差和不易组装的缺点。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的是确保止动部件具有足够的弹力，用来提高对流体进出管的推压力，防止线圈相对于阀体发生松动。因此，阀针可高精度地与阀座进行接合或分离，从而可得到正确的流量控制。
为实现上述发明目的，本发明包括：
阀座，开设有分别与内腔连通的水平和垂直流体进出口；
阀针，由转子和定子组成的步进马达，驱动该阀针与阀座接合或分离；以及，
止动部件，与定子线圈盒固定连接的基部向下延伸有两个臂部，两个臂部上分别设有相对的外凸弯曲部，用于卡装在水平流体进出管上；所述两个臂部的外凸弯曲部上方分别设有相对的内凹弯曲部。
优选地，所述定子线圈盒的外表面上固定设置有卡接件；所述止动部件的基部上设有与卡接件相适配的卡接口，该卡接口扣合在线圈盒上的卡接件上实现卡合连接。
所述线圈盒上的卡接件是两个相对设置卡接片。
优选地，所述两个卡接片为冲压制成且在两个卡接片之间形成开口。
所述线圈盒由上、下两部分组成，所述两个卡接片分别设置在上线圈盒和下线圈盒上；所述卡接口是贯通孔。
优选地，所述止动部件与定子线圈盒的外表面铆接固定连接。
优选地，所述两个臂部上的外凸弯曲部的曲率半径与水平流体进出管的外径相适配。
所述两个内凹弯曲部的曲率半径小于两个外凸弯曲部的曲率半径。
所述两个外凸弯曲部的下缘分别向外翻边。
优选地，所述基部是呈长方形的板状部件且该板状部件与线圈盒之间为无缝隙接触。
所述基部还包括横向设置的支撑部，该支撑部的外端与基部的下端固定连接，该支撑部的内端分别与两个臂部的上端固定连接。
本发明提供的电动阀与背景技术相比，具有下述有益效果：
1、由于止动部件的两个臂部分别设置有两个弯曲部，提高了臂部弹性，在同样变形的状态下，可获得相对较大的弹力，增强了止动部件的卡位能力；进而固定可靠、工作噪音低，提高了电动阀的可靠性；
2、所述止动部件与线圈盒之间的固定方式采用卡合连接或铆接，省去了工艺复杂的焊接工序，可提高加工效率，降低成本；
3、结构紧凑、装配操作性好，减振能力大大提高，能够获得精确的流量控制，特别适用于冰箱、空调制冷机组、热水器和除湿机中，实现制热系统的化霜、流量控制和通断控制等。
附图说明
图1是本发明背景技术中所述日本实用新型专利(文献号：昭63-43056)的主视方向的局部剖视图；
图2是本发明背景技术中所述日本实用新型专利(文献号：昭63-43056)的侧视图；
图3是本发明所述电动阀的立体结构图；
图4是本发明的带局部剖视的主视图；
图5是本发明所述线圈盒1-4b与止动部件1-5图4的装配示意图；
图6是本发明所述线圈盒1-4b的立体图；
图7是本发明所述止动部件1-5的立体图；
图8是本发明所述线圈盒1-4b上的卡接片的与止动部件1-5的基部1-5a之间铆接的外观立体结构图。
图3-图8中：
1-1-电动阀；
1-2-阀座、1-2a-水平流体进出口、1-2b-垂直流体进出口、1-2c-阀口；
1-3-转子、1-3a-磁转子、1-3b-转子外罩、1-3c-环状板；
1-4-定子、1-4a-定子线圈、1-4b-线圈盒、1-4c-轭铁、1-4d-引线连接部、1-4e-开口、1-4f-卡接件、1-4G-中部通孔；
1-5-止动部件、1-5a-基部、1-5b-卡接口、1-5c1和1-5c3-内凹弯曲部、1-5c2和1-5c4-外凸弯曲部、1-5c2′和1-5c4′-外凸弯曲部下缘、1-5d1和1-5d2-臂部；
1-6-阀针；
1-7-水平流体进出管；
1-8-垂直流体进出管。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明本实施方式。
参见图3，该图为本发明所述电动阀1-1的立体结构图。
如该图所示，本发明所述电动阀1-1由阀座1-2、转子1-3、套在转子1-3外侧的定子1-4、止动部件1-5和阀针1-6组成；转子1-3和定子1-4构成的步进电机设置在阀座1-2上，用于驱动阀针1阀针1-6上下运动实现阀针1-6与阀座1-2之间的接合或分离。布置在控制系统中，阀座1-2的水平流体进出口1-2a和垂直流体进出口1-2b分别与水平流体进出管1-7和垂直流体进出管1-8连通。为了更清晰的说明本发明各组成部分的位置及连接关系，请参见图4，该图为本发明的带局部剖视的主视图。
如图4所示，本发明所述电动阀1-1的转子外罩1-3b套装在磁转子1-3a的外侧，该外罩1-3b呈圆柱状结构，由无磁材料制成。在本实施例中，转子外罩1-3b选用不锈钢材料且通过环状板1-3c与阀座1-2焊接连接。
所述定子1-4主要是由软磁材料制成的轭铁1-4c和通过轭铁1-4c中线圈筒卷绕的定子线圈1-4a构成，如图所示，该定子线圈1-4a置于线圈盒1-4b中。所述转子1-3置于线圈盒1-4b的中部通孔1-4G内。
此外，本实施方式中，所述水平流体进出管1-7和垂直流体进出管1-8分别与阀座1-2焊接连接。
所述阀针1-6的下端部插装在阀座1-2下部的阀口1-2c中且实现密封，图示位置为常态，即常闭状态。在系统工作时，电子控制器通过发送脉冲信号到线圈1-4a上，控制磁转子1-3a的正、反方向旋转，通过丝杆和螺母的传动，将磁转子1-3a的旋转运动转化为阀针1-6沿轴向直线移动，从而调节阀口1-2c的通流面积，调节流进蒸发器的制冷剂流量，向蒸发器供给最适量的制冷剂，保证制冷系统的高效运行。特别说明一点，由于磁转子1-3a至阀针1-6之间的传动连接关系，已经在背景技术中描述的日本实用新型专利(文献号：昭63-43056)中公开，因此，相应的结构在此不予赘述。
下面详细阐述本发明的发明点。参见图7，该图是本发明所述止动部件1-5的立体图。
如图7所示，所述止动部件1-5包括呈长方形板状结构的基部1-5a、横向设置的支撑部1-5c和两个相对设置的臂部1-5d1、1-5d2。图示，止动部件1-5基部1-5a的下端5a2上横向设置有一定长度的支撑部1-5c，从支撑部1-5c的伸出端向下延伸设置两个相对设置的臂部1-5d1、1-5d2。
该止动部件1-5应当采用具有一定弹性的材料，在本实施例中，采用不锈钢制成。可以理解的是，它可以选用不锈钢板一体冲压制成，也可以分体焊接而成，只要弹性及刚性满足使用需要即可。
所述外凸弯曲部1-5C3上方的臂部1-5d1上设置有内凹弯曲部1-5C1，同样，相对设置的外凸弯曲部1-5C4上方的臂部1-5d2上设置有内凹弯曲部1-5C2。并且，两个内凹弯曲部1-5C1和1-5C3的曲率半径相同；两个外凸弯曲部1-5C2和1-5C4的曲率半径相同且与水平流体进出管1-7的外径相适配。其中，两个外凸弯曲部1-5C2和1-5C4的曲率半径大于两个内凹弯曲部1-5C1和1-5C3的曲率半径。
而背景技术中所述的技术方案，其止动部件的两个臂部上只有一个与水平流体进出管卡合连接的弯曲部，当弹性不充足的时候，固定在流体进出管上的止动部件，会产生固定不紧的问题。相比之下，本实施方式利用臂部上方的内凹弯曲部，进一步增加了臂部的弹性，紧固可靠；同时，可缓冲所述进出管的振动，减少线圈的振动。
此外，两个外凸弯曲部1-5C2和1-5C4的下缘1-5C2′和1-5C4′向外翻边，使得装配过程中，两个臂部1-5d1、1-5d2与水平流体进出管1-7之间的卡合易于操作，通过性好。
参见图5，该图是本发明所述线圈盒1-4b与止动部件1-5图4的装配示意图。
如图5所示，所述定子1-4的线圈盒1-4b的外表面上固定设置有卡接件1-4f，所述止动部件1-5的基部1-5a上设有与卡接件1-4f相适配的卡接口1-5b，该卡接口1-5b扣合在卡接件1-4f上实现卡合连接；所述止动部件1-5的基部1-5a向下延伸出两个臂部1-5d1、1-5d2，所述两个臂部1-5d1、1-5d2上分别设有相对的外凸弯曲部1-5c2、1-5c4，用于卡装在水平流体进出管1-7上。具体地，止动部件1-5与线圈盒1-4b之间的卡合结构关系，详见图6和图7。
参见图6，该图是本发明所述线圈盒1-4b的立体图。
如图6所示，所述线圈盒1-4b上的卡接件1-4f是两个相对设置卡接片。该卡接片可以经冲压工艺制成，线圈合1-4b采用软磁材质，在线圈盒1-4b的外表面上形成开口1-4e，切割的线圈盒1-4b本体向外翻形成卡接片。另外，在卡接片另一侧的线圈盒1-4b上设有与内腔连通的引线连接部1-4d，通过该部分可有序地实现定子线圈1-4a的控制电连接。
再如图7所示，该止动部件1-5的基部1-5a为长方形形状的板状结构，其中部的卡接口1-5b为长方形形状的贯通孔，该贯通孔压装在线圈盒1-4b上两个相对设置的卡接片上，实现卡合连接。进一步，该贯通孔至基部1-5a下端5a2的距离大于至基部1-5a上端5a1的距离。
作为最佳方案，所述线圈盒1-4b可以设计成上、下两部分结构。详见图6，两个卡接片分别相对设置在上线圈盒和下线圈盒上，同时起到固定上、下线圈盒的作用。上、下线圈盒的结构完全一致，装配互换性高，因此，此设计减少了零件的种类并降低了模具成本。
特别地，基部1-5a与线圈盒1-4b之间同样为无缝隙接触，紧密贴合，所述止动部件1-5的两个臂部1-5d1、1-5d2垂直设置在线圈盒1-4b的下方。因此，止动部件1-5与线圈盒1-5a之间形成可靠的刚性连接。因此，结构更加紧凑，有缓解水平流体进出管振动。
可以理解地是，所述两个卡接片相对于线圈盒1-4b的位置关系并不局限于图中所示，也可以沿与图示位置相垂直的方向设置两个卡接片；当然，卡合结构可为其他形式。另外，所述线圈盒1-4b与止动部件1-5的基部1-5a之间可采铆接固定连接；即可以利用铆钉实现，也可以将卡接片1-4b′外翻作为铆接件实现与基部铆接固定(如图8所示)，只要满足使用需要，都在本专利的保护范围内。
装配时，止动部件1-5的两个臂部1-5d1和1-5d2限定了线圈盒1-4b沿圆周方向的位置，其作用是为了固定与电动阀1-1连接的沿水平方向上设置的流体进出管1-7的位置；另外，两个臂部1-5d1和1-5d2下压水平流体进出管1-7，臂部1-5d1和1-5d2向外侧弹性变形的同时卡装在水平流体进出管1-7，水平流体进出管1-7进入两外凸弯曲部1-5C2和1-5C4所形成的空间内时，臂部1-5d1和臂部1-5d2的弹性变形恢复。因此，通过臂部1-5d1和臂部1-5d2的弹性复原，其两个外凸弯曲部1-5C2和1-5C4从两侧向内压紧水平流体进出管1-7的外周面。由此可以得知，线圈盒1-4b与电动阀外罩1-3b的相对位置关系，以水平流体进出管1-7作为基准得以确定。
系统配置时，电动阀1-1可与温控器配套使用，由温控器控制电动阀电机，完成阀门动作。当需要工作时，由温控器提供一个开启信号，使电动阀接通交流电源而动作，实现管道冷媒的流量调节，进而通过风机盘管送风，以实现温度的自动调节。
综上所述，本实施方式中，构成止动部件1-5a的两个臂部1-5d1和1-5d2，由于具有上、下两个弯曲部，加强了止动部件1-5a的弹性，所以增大了对水平流体出入管7的推压力。这样的结果，确保止动部件1-5a与水平流体出入管7之间的卡合强度，并且，利用止动部件1-5a而加固了电动阀的整体结构。
另外，由于止动部件1-5a利用卡方式固定在线圈盒1-4b的开口1-4e上形成的卡接片4f上，因此，安装在线圈盒上的结构简单，且易安装。利用上述卡接片，可使因所述进出管的振动而对所述线圈盒产生的振动得到缓和；同时，可精确设定止动部件和线圈的相对位置，从而得到一种提高阀体流量调节精度的电动阀。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动阀，它包括：
阀座，开设有分别与内腔连通的水平和垂直流体进出口；
阀针，由转子和定子组成的步进马达，驱动该阀针与阀座接合或分离；以及，
止动部件，与定子线圈盒固定连接的基部向下延伸有两个臂部，两个臂部上分别设有相对的外凸弯曲部，用于卡装在水平流体进出管上；其特征在于，
所述两个臂部的外凸弯曲部上方分别设有相对的内凹弯曲部；
所述定子线圈盒的外表面上固定设置有卡接件；所述止动部件的基部上设有与卡接件相适配的卡接口，该卡接口扣合在线圈盒上的卡接件上实现卡合连接。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述线圈盒上的卡接件是两个相对设置卡接片。
3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，所述两个卡接片为冲压制成且在两个卡接片之间形成开口。
4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，所述线圈盒由上、下两部分组成，所述两个卡接片分别设置在上线圈盒和下线圈盒上。
5.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，所述卡接口是贯通孔。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的电动阀，其特征在于，所述两个臂部上的外凸弯曲部的曲率半径与水平流体进出管的外径相适配。
7.根据权利要求6所述的电动阀，其特征在于，所述两个内凹弯曲部的曲率半径小于两个外凸弯曲部的曲率半径。
8.根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述两个外凸弯曲部的下缘分别向外翻边。
9.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基部是呈长方形的板状部件且该板状部件与线圈盒之间为无缝隙接触。
10.根据权利要求9所述的电动阀，其特征在于，所述基部还包括横向设置的支撑部，该支撑部的外端与基部的下端固定连接，该支撑部的内端分别与两个臂部的上端固定连接。
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