CN101498378A

CN101498378A - 一种电动阀

Info

Publication number: CN101498378A
Application number: CNA2008100090816A
Authority: CN
Inventors: 袁泽; 詹才意; 蒋炜炜; 陈伯汀
Original assignee: Zhejiang Sanhua Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Intelligent Controls Co Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: CN101498378B

Abstract

本发明公开一种电动阀，本发明所述电动阀的设计要点在于：通过改进线圈固定架与定位卡片的结构和连接关系，同时，焊接部件之间的配合关系结合优化设计的焊缝位置，用以实现线圈的可靠定位、提高电动阀的耐高压能力。其中，固定在线圈盒上的定位卡片的外缘向下伸出后向内迂回形成迂回部；固定在阀座上的线圈固定架的外缘向外伸出限位挡板，该限位挡板上开有限位槽；该限位挡板置于定位卡片的容纳部内，所述定位卡片迂回部上的定位凸点顶端部分卡合在所述限位槽内。另外，在焊逢下部的阀座上设计环形槽，可部分切断阀座与线圈的振动对焊逢的影响。本发明具有结构紧凑、装配操作性好特点，特别适用于冰箱、空调制冷机组、热水器和除湿机等电器中。

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。

常规结构的电动阀包括外壳、套在外壳外的电磁线圈和连接在外壳下部的阀座，以及位于外壳内的磁转子、阀针和阀座等；外壳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。

在制冷系统工作时，为了保证电动阀可靠工作，要求电动阀的阀座和线圈相互间定位必须可靠，同时保证在高压力系统(如CO2制冷系统)下也能安全运行。所以在电动阀的设计时，如何实现线圈定位可靠，并提高产品耐高压就显得非常重要。

日本专利文献特许第3163262号公报中提出了一种解决方案，如图1所示，该图是方案中电动阀的整体结构示意图(基于整体考虑本申请文件，附图标记做了调整)，在阀座13与外壳11间安装一个线圈固定架15，然后通过钎焊工艺将阀座13、外壳11、线圈固定架15三者焊接起来；再通过端盖18与外壳11氩焊形成密封内腔。如图2所示，该图是图1所示I部放大图，固定在定子线圈12上的定位卡片15为折弯状，其下部内弯直线段上表面设置的凸点15d与线圈固定架4上的小孔14b相互配合，进而保证定子线圈12可靠定位。该方案有效的解决了线圈可靠定位问题，但是它的工艺较复杂，需要进行焊接，尤其是线圈固定架15、阀座13、外壳17三个零件通过钎焊形成的焊逢很难承受高压系统的反复冲击，给产品在高压下安全运行带来隐患。同时，焊接时经过高温后，线圈固定架14弹性也将下降，削弱了产品多次卡位能力。另外，焊接时钎料易附着在线圈固定架定位平面上，对实现精确卡位带来较大的影响。

日本专利文献特开第2003-314726号公报中提出了另一种解决方案，如图3所示，该图是方案中电动阀的整体结构示意图(基于整体考虑本申请文件，附图标记做了调整)，阀座33与罩盖36焊接连接，再通过罩盖36与外壳31氩焊或激光焊焊接密封，形成焊缝36，外壳31上有凹坑31c，线圈32上有定位卡片35，定位卡片35上的的凸点35d与外壳31上凹坑31c相互配合保证线圈定位。该方案在一定程度提高了产品在高压下运行的可靠性，但线圈轴向定位能力较差，在系统反复振动的条件下，易造成线圈定位松动。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种电动阀，该电动阀在保证线圈的可靠定位的同时，可提高电动阀的耐高压能力。

本发明提供的电动阀，包括：阀座；阀针；由磁转子和定子组成的步进马达，该步进马达驱动该阀针与阀座接合或分离；以及与阀座固定连接的外壳；还包括：定位卡片，其基部一侧的外缘向下伸出后向内迂回形成迂回部，所述迂回部的上表面设有定位凸点且该定位卡片的迂回部与基部之间形成容纳部；所述定位卡片基部与线圈盒固定连接；线圈固定架，其基部一侧的外缘向外伸出限位挡板，该限位挡板上开有限位槽；所述线圈固定架基部固定在阀座上，该限位挡板置于定位卡片的容纳部内，所述定位卡片迂回部上的定位凸点顶端部分卡入所述限位挡板的限位槽内。

优选地，与所述外壳连接的所述阀座外表面的上部，由上至下依次设置有：

锥形导向段，其与所述外壳的内壁之间为间隙配合；

直线定位段，其与所述外壳的内壁之间为过盈配合；以及

轴向定位台阶，其上表面与所述外壳的下部边缘接触并焊接固定。

优选地，所述轴向定位台阶下方的外壳的外表面上开有环形槽。

优选地，线圈固定架基部为套筒状且其上缘增设有外弯折边，该套筒状线圈固定架基部套装在所述外壳与所述阀座接合处外侧且过盈配合；所述阀座的外表面设有凹孔，对应地，所述套筒状线圈固定架基部上设有与该凹孔配合的向内的凸台。

所述套筒状线圈固定架基部上凸台为冲压制成。

所述套筒状线圈固定架基部上部开设有至少一个通孔。

所述通孔为由内至外的下斜孔。

优选地，所述定位卡片基部为板状圆环，该圆环状定位卡片基部套装在线圈固定架上方的阀座上且与线圈盒固定连接。

所述板状圆环上开设有若干个沿圆周均布的通孔，该圆环状定位卡片基部通过通孔与线圈盒的下表面点焊固定。

本发明提供的装置与现有技术相比，具有下述有益效果：

1、所述容纳部与限位挡板的配合关系保证了线圈盒的轴向定位；限位挡板上的限位槽与所述迂回部上的定位凸点的配合关系保证了线圈盒的周向定位，能够实现线圈盒相对于阀座的可靠定位。

2、线圈固定架与阀座之间采用紧配合和冲压打点两种方式进行固定；另外，阀座与外壳之间以及线圈固定架在焊逢处与外壳之间采用过盈配合；以保证固定关系可靠。

3、在焊逢下部的阀座上特别了设计环形槽，可部分切断阀座与线圈的振动对焊逢的影响，同时，环形槽还减少了焊接时热量的扩散，有利于形成较深的焊逢熔深；线圈固定架装配前后无焊接热影响，易保证线圈固定架的弹性，提高阀体与线圈卡位可靠性。

4、线圈固定架上设置有小孔，能较好地排除线圈与阀体形成的空腔内积水，保证线圈工作环境干燥，有利于线圈抗腐蚀和提高线圈电气性能。

5、结构紧凑、装配操作性好，特别适用于冰箱、空调制冷机组、热水器和除湿机等电器中，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是背景技术中所述日本专利文献特许第3163262号公报中公开的电动阀的整体结构示意图；

图2是图1的I部放大图；

图3是背景技术中所述日本专利文献特开第2003-314726号公报中公开的电动阀的整体结构示意图；

图4是本发明所述电动阀的整体结构示意图；

图5是图4的II部放大图；

图6是本发明所述定位卡片45的结构示意图；

图7是本发明所述线圈固定架44的结构示意图；

图8是本发明所述阀座43的结构示意图；

图9是本发明所述外壳41的结构示意图；

图10是表示阀座43与外壳41之间连接关系的结构示意图。

图4-图10中：40定子、41外壳、41a内壁、42线圈盒、43阀座、43a锥形导向段、43b环形槽、43c直线定位段、43d轴向定位台阶、43e凹孔、44线圈固定架、44a凸台、44b限位槽、44c线圈固定架基部、44d外弯折边、44e限位挡板、44f排水孔、45定位卡片、45a定位卡片基部、45b迂回部、45c容纳部、45d定位凸点、45e通孔、焊缝46。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明实施方式。

本发明所述电动阀通过改进线圈固定架与定位卡片的结构和连接关系，用以实现线圈的可靠定位；同时，焊接部件之间的配合关系结合优化设计的焊缝位置，提高了电动阀的耐高压能力。

参见图4，该图是本发明的整体结构示意图。

本发明所述电磁阀的主要结构与现有技术相同，如该图所示，它包括置于外壳41内的磁转子(图中未示出)和阀针(图中未示出)、定子40、阀座43、定位卡片45以及线圈固定架44；其中，所述定子40是由线圈盒42、软磁材料制成的轭铁(图中未示出)和通过轭铁中线圈筒卷绕的定子线圈(图中未示出)构成；由定子40和转子构成的步进电机，用于驱动阀针相对于阀座43的接合或分离，调节阀的开度。套在外壳41外侧的定子线圈盒42和阀座43，外壳41与阀座43焊接连接。由于本发明的发明点不在于磁转子和阀针，因此，磁转子和阀针的相应结构和连接关系未在图中示出。

为了详细说明本实施方式，请参见图6，该图是本发明所述定位卡片45的结构示意图。

如图6所示，所述定位卡片基部45a一侧的外缘向下伸出后向内迂回形成迂回部45b，所述迂回部45b的上表面设有定位凸点45d且所述定位卡片的迂回部45b与基部45a之间形成容纳部45c；所述定位卡片基部45a与线圈盒42固定连接。

参见图7，该图是本发明所述线圈固定架44的结构示意图。

如图7所示，所述线圈固定架基部44c一侧的外缘向外伸出限位挡板44e，该限位挡板44e上开有限位槽44b；相应地，所述线圈固定架44与所述定位卡片45之间所形成的配合定位关系，请参见图5，该图是图4的II部放大图。

如图5和图7所示，所述线圈固定架基部44c固定在阀座43上，该限位挡板44e置于定位卡片45的容纳部45c内，所述定位卡片迂回部45b上的定位凸点顶端部分卡合在所述限位槽44b内。

装配时，首先，线圈固定架44固定在阀座43上，定位卡片45与线圈盒42固定连接；然后，将固定有定位卡片45的线圈盒42套装在阀座43上并下压，使定位卡片45的下底面与线圈固定架44的上部平面相接合，线圈固定架44的限位挡板44e与定位卡片45的容纳部45c水平对齐；最后，通过转动线圈盒42，带动定位卡片45一起旋转，凸点45d旋转一定角度后卡入限位挡板44e的限位槽44b内。此时，所述容纳部45c与限位挡板44e的配合关系保证了线圈盒42的轴向定位；限位挡板44e上的限位槽44b与所述迂回部45b上的定位凸点45d的配合关系保证了线圈盒42的周向定位。

可以理解的是，该限位挡板44e上的限位槽44b可以沿周向设置为多个。相应地，在各配合部件加工精度不同的情况下，根据装配需要选择不同的限位槽44b嵌入定位凸点45d，提高产品装配的适应性。

本实施例中，为解决现有技术中焊逢很难承受高压系统的反复冲击的问题，本实施方式中改进了所述的外壳41与阀座43之间的连接关系，详见说明书附图中的图8、图9和图10。

参见图8，该图是本发明所述阀座43的结构示意图。

如图8所示，与所述外壳41连接的所述阀座43外表面的上部，由上至下依次设置有：锥形导向段43a，其与所述外壳41的内壁41a之间为间隙配合；直线定位段43c，其与所述外壳41的内壁41a之间为过盈配合；以及轴向定位台阶43d，其上表面与所述外壳41的下部边缘接触并焊接固定。

其中，锥形导向段43a与所述外壳41的内壁41a之间为间隙配合，如此设计的目的是为了防止外壳41在压入阀座43的过程中发生偏移，以确保外壳41在压入后与阀座43保持同轴。直线定位段43c，其与所述外壳41的内壁41a之间为过盈配合，如此设计的目的是为了实现外壳41与阀座43之间的固定。

参见图9，该图是本发明所述外壳41的结构示意图。

如图9所示，所示外壳41为带底的圆筒状结构。所述外壳41是由不锈钢制，当然，它也可以由其他无磁材料制成，只要满足产品的使用需要均可。

参见图10，该图是表示阀座43与外壳41之间连接关系的结构示意图。

压配完成后，所述轴向定位台阶43d与所述外壳41的下边缘接触，从而对外壳41轴向定位。所述外壳41与阀座43压装后，外壳41的下边缘与阀座43的轴向定位台阶43d之间采用激光焊或者氩焊进行焊接固定，形成焊缝46，焊逢结构简单。相当地，此处的焊接固定也可以选用其他焊接方式。

特别地，如图8所示，所述轴向定位台阶43d下方的阀座43的外表面上开有环形槽43b。作为本发明的最佳方案，所述环形槽43b位于焊缝46的下方，它可以减少焊接时热量的扩散，并有利于形成较深的焊缝熔深，进而增加焊缝强度，以提高承受高压系统反复冲击的能力。

再如图7所示，所述线圈固定架基部44c为套筒状且其上缘增设有外弯折边44d，该套筒状线圈固定架基部44c套装在所述外壳41与所述阀座43接合处外侧且过盈配合，即所述焊缝46的外侧。

再如图3和图4所示，所述阀座43的外表面设有凹孔43e，对应地，所述套筒状线圈固定架基部44c上设有与该凹孔43e配合的向内的凸台44a。从提高产品工艺性的角度考虑，所述套筒状线圈固定架基部44c上凸台44a可以冲压制成，即，当套筒状线圈固定架基部44c套装在阀座43上后，对应阀座43外表面上的凹孔43e，冲压套筒状线圈固定架基部44c，形成卡装在凹孔43e内的凸台44a。具有结构可靠，工艺简单的优点。

再如图5和图8所示，所述套筒状基部44c上部开设有至少一个排水孔44f。用于排除线圈与阀体形成的空腔内积水，保证线圈工作环境干燥，有利于线圈抗腐蚀和提高线圈电气性能。特别地，所述排水孔44f为由内至外的下斜孔。这样，能较好地引导排除积水。

再如图5和图6所示，所述定位卡片基部45a为板状圆环，该圆环状定位卡片基部45a套装在线圈固定架44上方的阀座43上且与线圈盒42固定连接。所述定位卡片45与线圈盒42之间可采用焊接固定。作为本发明的最佳方案，在所述板状圆环上开设有若干个沿圆周均布的通孔45e，利用圆环状定位卡片基部45a上通孔45e完成与线圈盒42的下表面点焊固定，焊点置于通孔45e内而不裸露在外，产品外观好。由于焊接时，焊接电流使其局部发热，因此，焊接变形小，不会影响整机工作性能。

下面对本发明所述电动阀的加工方法，进行简要说明：

一、将外壳41与阀座43进行压装；

二、将外壳41的下边缘与阀座43的轴向定位台阶43d焊接固定；

三、将线圈固定架44压配在阀座43上；

四、在线圈固定架44上与阀座43上设置的凹孔43e对应处冲压打点，形成凸台44a；所述的凸台44a嵌入所述的凹孔43e内；

五、将定位卡片45与线圈盒42之间通过点焊固定连接；

六、将固定在一起的定位卡片45和线圈盒42压装在阀座43上，直至定位卡片45与线圈固定架44的外弯折边44d相接合，线圈固定架44的限位挡板44e与定位卡片45的容纳部45c水平对齐；

七、转动线圈盒42和带动定位卡片45，至凸点45d旋转卡入限位挡板44e的限位槽44b内。完成装配。

综上所述，本发明所述电动阀在保证线圈的可靠定位的同时，可提高电动阀的耐高压能力。

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

1、一种电动阀，包括：阀座；阀针；由磁转子和定子组成的步进马达，该步进马达驱动该阀针与阀座接合或分离；以及与阀座固定连接的外壳；其特征在于，还包括：定位卡片，其基部一侧的外缘向下伸出后向内迂回形成迂回部，所述迂回部的上表面设有定位凸点且该定位卡片的迂回部与基部之间形成容纳部；所述定位卡片基部与线圈盒固定连接；线圈固定架，其基部一侧的外缘向外伸出限位挡板，该限位挡板上开有限位槽；所述线圈固定架基部固定在阀座上，该限位挡板置于定位卡片的容纳部内，所述定位卡片迂回部上的定位凸点顶端部分卡入所述限位挡板的限位槽内。

2、根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，与所述外壳连接的所述阀座外表面的上部，由上至下依次设置有：

锥形导向段，其与所述外壳的内壁之间为间隙配合；

直线定位段，其与所述外壳的内壁之间为过盈配合；以及

3、根据权利要求2所述的一种电动阀，其特征在于，所述轴向定位台阶下方的外壳的外表面上开有环形槽。

4、根据权利要求2或3所述的电动阀，其特征在于，线圈固定架基部为套筒状且其上缘增设有外弯折边，该套筒状线圈固定架基部套装在所述外壳与所述阀座接合处外侧且过盈配合；所述阀座的外表面设有凹孔，对应地，所述套筒状线圈固定架基部上设有与该凹孔配合的向内的凸台。

5、根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，所述套筒状线圈固定架基部上凸台为冲压制成。

6、根据权利要求5所述的电动阀，其特征在于，所述套筒状线圈固定架基部上部开设有至少一个通孔。

7、根据权利要求6所述的电动阀，其特征在于，所述通孔为由内至外的下斜孔。

8、根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述定位卡片基部为板状圆环，该圆环状定位卡片基部套装在线圈固定架上方的阀座上且与线圈盒固定连接。

9、根据权利要求8所述的电动阀，其特征在于，所述板状圆环上开设有若干个沿圆周均布的通孔，该圆环状定位卡片基部通过通孔与线圈盒的下表面点焊固定。