CN101994839B - 电子控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子控制阀，其磁转子(9)的内腔设有与外壳(5)固定连接并轴向设置的导向支承轴(7)，所述导向支承轴(7)通过其中心通孔与丝杆(8)螺合；所述导向支承轴(7)的外壁具有螺旋导向结构(71)，以及沿所述螺旋导向结构(71)滑动的滑动部件(72)；该滑动部件(72)随与所述磁转子(9)固定连接的止动部件滑动或停止，所述止动部件的主体部设于磁转子(9)的内腔，并与所述磁转子(9)的侧壁有适当的距离。该电子控制阀能有效防止磁转子(9)受到撞击产生磁粉脱落，提高电子控制阀的可靠性和稳定性，并有效提高电子控制阀的使用寿命。

Description

电子控制阀

技术领域

本发明涉及一种电子控制阀，特别涉及一种止动部件的主体部设于磁转子内腔的电子控制阀。

背景技术

在空调系统、给汤机系统和空气源热水器系统等场合，电子控制阀通常用于调节制冷剂等流通介质的流量，其性能的稳定性与使用该阀的设备的性能休戚相关。随着我国经济建设的快速发展，市场对于电子控制阀的要求日益增多，电子控制阀也逐步向性能稳定、可靠性高、成本低廉发展。

专利号为JP2008032215的日本专利公开了一种电子控制阀，该电子控制阀中磁转子设于外壳内，磁转子的顶端中心部设有丝杆套，丝杆套的下方固定连接丝杆，磁转子的内腔中设有与外壳固定连接的导向支承轴，导向支承轴具有容纳丝杆的中心通孔，且外壁具有螺旋导向结构和与该螺旋导向结构配合的滑环，滑环可以沿螺旋导向结构滑动。磁转子的内壁设有与之一体成型的止动部件，止动部件带动滑环滑动或停止。磁转子转动时，带动滑环转动，使滑环在沿螺旋导向结构中滑动并相对导向支承轴作轴向运动，螺旋导向结构的首端具有上止动段，末端具有下止动段，上止动段、下止动段能有效阻止滑环滑动，从而使磁转子停止转动。

在该电子控制阀中，由于止动部件与磁转子具有一体式结构，当上、下止动段对滑环止动时，会产生较大的止动力作用于磁转子，滑环对上、下止动段之间产生的撞击容易使磁转子破碎，从而产生细小的磁粉，使电子控制阀被卡死。

另外，由于止动杆与磁转子一体成型，使磁转子圆周上的质量分布不均匀，其重心不在轴向上。当磁转子转动时，会因为偏心的影响产生振动，既不利于电子控制阀的稳定，又影响电子控制阀的使用寿命，增加磁转子的使用成本。

因此，如何有效提高电子控制阀工作的可靠性和稳定性，从而提高电子控制阀的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制介质流量的电子控制阀，该电子控制阀能有效防止磁转子受到撞击产生磁粉脱落，提高电子控制阀的可靠性和稳定性，并有效提高电子控制阀的使用寿命。

本发明提供一种电子控制阀，其磁转子的内腔设有与外壳固定连接并轴向设置的导向支承轴，所述导向支承轴通过其中心通孔与丝杆螺合；所述导向支承轴的外壁具有螺旋导向结构，以及沿所述螺旋导向结构滑动的滑动部件，该滑动部件随与所述磁转子固定连接的止动部件滑动或停止；所述止动部件的主体部设于磁转子的内腔，并与所述磁转子的侧壁有适当的距离。

优选地，所述磁转子具有轴向通孔，所述止动部件为大体为倒“L”型的止动杆；所述止动杆的主体部为与所述丝杆大体平行的竖直段，该竖直段沿所述轴向通孔穿出所述磁转子的内腔；所述止动杆的水平段与所述磁转子的外表面固定连接。

优选地，所述磁转子的顶端中心部设有丝杆套，所述水平段通过所述丝杆套固定连接于所述磁转子的顶端。

优选地，所述螺旋导向结构包括位于顶部的上止动段和位于底部的下止动段，以便阻止所述滑动部件继续滑动。

优选地，所述下止动段包括沿轴向方向延伸的第一段、与轴向呈适当角度的第二段和沿径向方向延伸的第三段，且该第三段插装于所述导向支承轴的支座的侧孔或者所述导向支承轴的侧孔中。

优选地，所述上止动段和所述下止动段均由弹性材料制作。

优选地，该电子控制阀的阀针上设有与之固定连接的阀针座；所述阀针座的内腔沿轴向设置有弹簧，所述丝杆的底部穿入所述阀针座的内腔且固定连接有弹簧支撑体；该弹簧支撑体的径向尺寸大于所述丝杆的径向尺寸。

优选地，所述丝杆与所述弹簧支撑体以注塑的方式一体形成。

优选地，所述弹簧支撑体与所述弹簧之间设有减摩片。

磁转子转动时，带动丝杆转动，由导向支承轴内部的螺纹与丝杆螺合，使丝杆的径向转动转化为轴向运动。另外，磁转子也带动滑动部件随之转动，使滑动部件沿所述螺旋导向结构滑动，并产生相对导向支承轴的轴向运动。由于止动部件的主体部设于磁转子的内腔，且与磁转子的侧壁有适当的距离，所以，当滑动部件停止滑动时，滑动部件作用于止动部件的止动力不会直接作用于磁转子，能有效防止磁转子受到止动部件的撞击，减小磁粉脱落的可能，从而有效减少磁粉卡死电子控制阀的可能，提高电子控制阀的稳定性和可靠性。另外，由于止动部件的主体部与磁转子的侧壁有适当的距离，可以增加滑动部件与止动部件的配合长度，使止动部件与滑动部件配合更牢固，在工作中不易脱落，进一步提高电子控制阀的可靠性。

在一种优选的实施方式中，磁转子具有轴向通孔，止动部件为倒“L”型的止动杆，所述止动杆的主体部为与丝杆大体平行的竖直段，该竖直段沿所述轴向通孔穿出所述磁转子的内腔，所述止动杆的水平段与所述磁转子的外表面固定连接。这样，止动杆焊接在磁转子外部，其焊接操作方便，便于焊接检测，焊接质量有保障。而且，将止动杆焊接在磁转子的外部能进一步减小止动杆对磁转子的影响，减小脱落的磁粉进入磁转子内腔，进一步提高电子控制阀的可靠性。另外，止动杆从磁转子内腔中穿出，与止动杆在同一方向上的磁性材料也会相应减少，保证转子部件的重心与其中心轴线重合，减小了磁转子的振动。

在另一种优选的实施方式中，所述丝杆与所述弹簧支撑体可以采用注塑的方式一体形成。这样可以使组装电子控制阀更方便，可以有效避免在组装电子控制阀时可能出现的装配错误问题，为产品质量提供保障，同时使维修该阀体时更便利。

附图说明

图1为本发明所提供电子控制阀一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供止动部件一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图1中A部分的局部放大图；

图4为本发明所提供弹簧支撑体的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于控制介质流量的电子控制阀，该电子控制阀能有效防止磁转子受到撞击产生磁粉脱落，提高电子控制阀的可靠性和稳定性，并有效提高电子控制阀的使用寿命。

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。

请参考图1，图1为本发明所提供电子控制阀一种具体实施方式的结构示意图。

图示的电子控制阀包括进口1和出口2，流通介质从进口1进入阀体；当阀针3离开阀口4时，流通介质自出口2流出电子控制阀。电子控制阀具有固定的外壳5，以及与外壳5固定连接的支座6，支座6上固定连接有导向支承轴7，导向支承轴7的中心通孔里穿套有丝杆8，丝杆8的顶端与磁转子9固定连接。磁转子9转动时，带动丝杆8一起转动，丝杆8具有与导向支承轴7配合的螺纹，从而使丝杆8的径向转动转化为轴向运动，并带动磁转子9作轴向移动。

导向支承轴7的外壁设有螺旋导向结构71和与螺旋导向结构71配合的滑动部件72，滑动部件72沿螺旋导向结构71滑动。磁转子9上固定连接有止动部件，滑动部件72由止动部件控制其动作，随止动部件滑动或停止。当磁转子9带动丝杆8转动并作轴向运动时，也带动止动部件作轴向运动，止动部件带动滑动部件72沿螺旋导向结构71滑动，实现滑动部件72在导向支承轴7的外壁作轴向移动。

丝杆8的下端连接有阀针3。当丝杆8向上运动，带动阀针3向上运动，使阀针3离开阀口4，实现电子控制阀的进口1和出口2流通；当丝杆8向下运动，带动阀针3向下运动，阀针3受逐渐封闭阀口4，阻断介质流通。

需要说明的是，本文所述的轴向，系指与电子控制阀的中心轴大体相同的方向；本文所述的径向，系指与电子控制阀的磁转子9直径大体相同的方向。电子控制阀在实际应用中可能会有不同的安装位置，其保护范围不应受实际存在位置的影响。

另外，图中电子控制阀的进口1和出口2在实际使用中可以互换，即图中的进口1可以作为介质流出电子控制阀的出口，图中的出口2可以作为介质流进电子控制阀的入口。

由于止动部件的主体部设于磁转子9的内腔，并与磁转子9的侧壁有适当的距离，当滑动部件72停止滑动时，滑动部件72作用于止动部件的止动力不会直接作用于磁转子9，能有效防止磁转子9受到止动部件的撞击，减小磁粉脱落的可能，从而有效减少磁粉卡死电子控制阀的可能，提高电子控制阀的稳定性和可靠性。

而且，由于止动部件的主体部与磁转子9的侧壁有适当的距离，可以增加滑动部件72与止动部件的配合长度，使止动部件与滑动部件72配合更牢固，在电子控制阀工作过程中不易脱落，进一步提高电子控制阀的可靠性。

请参考图2，图2为本发明所提供止动部件一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，磁转子9具有轴向通孔92，止动部件可以为倒“L”型的止动杆93，该止动杆93的主体部为与丝杆8大体平行的竖直段931，竖直段931沿轴向通孔92穿出磁转子9的内腔，止动杆93的水平段932与磁转子9的外表面固定连接。这样，止动杆93焊接在磁转子9的外部，其焊接操作方便，而且便于焊接检测，使焊接质量有保障。

而且，将止动杆93焊接在磁转子9的外部，如果存在磁粉脱落，脱落的磁粉不易进入磁转子9的内腔，能进一步减小止动杆9对磁转子9的影响，进一步提高电子控制阀的可靠性，提高电子控制阀的使用寿命。

另外，止动杆93从磁转子9中穿出，与止动杆9在同一方向上的磁性材料也会相应减少，提高磁转子9的重心与其中心轴线的同轴度，从而可以有效减小磁转子9转动时产生的振动。

具体地，磁转子9的顶端中心部设有丝杆套91，止动杆93的水平段932可以通过丝杆套91固定连接于磁转子9的顶端。由于止动杆93的重量作用于丝杆套91上，而丝杆套91的位于磁转子9的顶端中心部，所以，水平段932与丝杆套91固定连接可以进一步提高磁转子9的同轴度，减小磁转子9转动时的振动，进而提高电子控制阀的可靠性。

当磁转子9需要停止转动时，可以在螺旋导向结构71(示于图1)的顶端和末端设置止动段，以便阻止滑动部件72继续沿螺旋导向结构71滑动，从而实现磁转子9停止运动。

请参考图3，图3为图1中A部分的局部放大图。

在一种具体的实施方式中，螺旋导向结构71可以包括位于顶部的上止动段73(示于图1)和位于底部的下止动段74。当磁转子9和丝杆8上升，滑动部件72沿螺旋导向结构71向上滑动，滑动部件72到达上止动段73时，上止动段73可以有效阻止滑动部件72继续向上滑动，从而使磁转子9和丝杆8不再上升，实现上止动；当磁转子9和丝杆8下降，滑动部件72沿螺旋导向结构71向下滑动，滑动部件72到达下止动段74时，下止动段74可以有效阻止滑动部件72继续向下滑动，从而使磁转子9和丝杆8不再下降，实现下止动。

上文所述的顶部，系指电子控制阀位于图1所示的位置时，靠近螺旋导向结构的上端的部分；上文所述的底部，系指电子控制阀位于图1所示的位置时，靠近螺旋导向结构的下端的部分。

具体地，上述的下止动段74可以包括沿轴向方向延伸的第一段741，与轴向呈适当角度的第二段742和沿径向延伸的第三段743，其中，第三段743插装于导向支承轴7的侧孔中，或者插装于支座6的侧孔中。这样，不仅下止动段74可以安装稳定，而且第二段742可以有效缓冲滑动部件72对下止动段74的冲击力，使滑动部件72对导向支承轴7或者支座6的冲击力变小，进一步保证导向支承轴7和支座6的安全，提高电子控制阀的稳定性，进而提高电子控制阀的使用寿命。

显然，下止动段74可以具有其它的结构，只要能稳定地安装在电子控制阀中，并能有效阻止滑动部件72继续滑动，就能满足本发明的要求，都应该在本发明的保护范围之内。

为了进一步减小滑动部件72对上止动段73和下止动段74的冲击力，本发明所提供的上止动段73和下止动段74可以由弹性材料制作。当滑动部件72撞击上止动段73或下止动段74时，弹性材料容易产生变形，从而可以有效吸收冲击力，使冲击力作用在导向支承轴7和支座6上的应力更小，进一步提高电子控制阀的稳定性。

可以对上述的电子控制阀作进一步地改进。

请参考图4，图4为本发明所提供弹簧支撑体的结构示意图。

在一个具体的实施方式中，本发明所提供的电子控制阀的阀针3上设有与之固定连接的阀针座31(示于图1)，阀针座31的内腔沿轴向设置有弹簧33。丝杆8的底部穿入阀针座31的内腔，且固定连接有弹簧支撑体32，该弹簧支撑体32设在弹簧33和阀针座31的顶端之间，其径向尺寸大于丝杆8的径向尺寸，以便丝杆8可以带动阀针座31作轴向运动。

丝杆8转动并作轴向运动时，带动弹簧支撑体32转动并作轴向运动，为了保证丝杆8能灵活转动，弹簧支撑体32可以选用润滑性良好的塑料；同时，由于丝杆8带动弹簧支撑体32旋转，弹簧支撑体32与阀针座31的顶端会不断摩擦，所以，弹簧支撑体32还应具有良好的耐磨性。

显然，弹簧支撑体32也可以是其它的材料，只要润滑性良好，能保证丝杆8灵活转动；耐磨性良好，能保证电子控制阀稳定地工作，就能满足本发明的要求。

如果丝杆8的末端不设置弹簧支撑体32，而是其它能带动阀针座31运动的结构，也能满足本发明的要求，比如说丝杆8的末端设计一系列尺寸大于丝杆8尺寸的耐磨片，该耐磨片也能带动阀针座31作轴向运动，以能使丝杆8灵活转动为基本原则，其它结构也应属于本发明的保护范围。

在另一种具体的实施方式中，弹簧支撑体32与丝杆8可以采用注塑的方式一体形成。这样可以使组装电子控制阀更方便，可以有效避免在安装电子控制阀时可能出现的装配错误问题，为安全生产提供保障，同时可以使维修更便利。

弹簧支撑体32的下端与弹簧33连接，为了减小弹簧支撑体32与弹簧33之间的摩擦，进一步提高丝杆8转动的灵活性，可以在弹簧支撑体32与弹簧33之间设置减摩片34，以便进一步保证电子控制阀稳定安全地工作，防止弹簧33在工作中受到摩擦力过大而变形，提高电子控制阀的可靠性。

上述的滑动部件72可以为滑环，只要能沿螺旋导向结构71滑动即可，滑动部件72也可以是其它的结构。

生产本发明提供的电子控制阀过程中，可以按照下列顺序安装：

a、将丝杆8与弹簧支撑体32注塑成型的组合件从阀针座31的尾部穿入阀针座31；

b、依次向阀针座31内放入减摩片34、弹簧33，然后将阀针3压入阀针座31并实施焊接连接构成阀针部件；

c、将丝杆8旋入导向支撑轴，将导向支撑轴7和支座6压入具有进口1和出口2的阀座中；

d、在导向支撑轴7的外壁安装螺旋导向结构71和滑动部件72，并将滑动部件72的另一端与止动杆93固定连接；

e、将丝杆8间隙配合地套入丝杆套91中，然后实施焊接；

f、将外壳5焊接在阀座上，构成电子膨胀阀的阀体。

在上述的安装过程中，由于丝杆8从导向支承轴7的下端旋入，所以丝杆8和导向支撑轴7上的螺纹均可以设计的比较小，从而可以有效减小磁转子9的转动阻力矩，提高磁转子9的工作效率。

而且，从上述安装过程中不难看出，磁转子9在电子控制阀的其它部件差不多装配好后才安装，这样可以有效减少磁转子9在安装过程中碰伤和黏附杂质，有利于保护磁转子9的安全，并提高磁转子9的工作效率和使用寿命。

同时，丝杆8与丝杆套91采用间隙配合装配，不仅便于安装，而且可以保证丝杆8细小的螺纹部不受力，从而保证丝杆8的安全。

显然，如果有特殊需要，本发明提供的电子控制阀也可以用其它的安装步骤进行组装，以能提供性价比更高的电子控制阀为基本原则。

以上对本发明所提供的电子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。

Claims (8)

1.一种电子控制阀，其特征在于，其磁转子(9)的内腔设有与外壳(5)固定连接并轴向设置的导向支承轴(7)，所述导向支承轴(7)通过其中心通孔与丝杆(8)螺合；所述导向支承轴(7)的外壁具有螺旋导向结构(71)，以及沿所述螺旋导向结构(71)滑动的滑动部件(72)，该滑动部件(72)随与所述磁转子(9)固定连接的止动部件滑动或停止；所述止动部件的主体部设于磁转子(9)的内腔，并与所述磁转子(9)的侧壁有适当的距离；所述磁转子(9)具有轴向通孔(92)，所述止动部件为大体为倒“L”型的止动杆(93)；所述止动杆(93)的主体部为与所述丝杆(8)大体平行的竖直段(931)，该竖直段(931)沿所述轴向通孔(92)穿出所述磁转子(9)的内腔；所述止动杆(93)的水平段(932)与所述磁转子(9)的外表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的电子控制阀，其特征在于，所述磁转子(9)的顶端中心部设有丝杆套(91)，所述水平段(932)通过所述丝杆套(91)固定连接于所述磁转子(9)的顶端。

3.根据权利要求1所述的电子控制阀，其特征在于，所述螺旋导向结构(71)包括位于顶部的上止动段(73)和位于底部的下止动段(74)，以便阻止所述滑动部件(72)继续滑动。

4.根据权利要求3所述的电子控制阀，其特征在于，所述下止动段(74)包括沿轴向方向延伸的第一段(741)、与轴向呈适当角度的第二段(742)和沿径向方向延伸的第三段(743)，且该第三段(743)插装于所述导向支承轴(7)的支座(6)的侧孔或者所述导向支承轴(7)的侧孔中。

5.根据权利要求3或4任一项所述的电子控制阀，其特征在于，所述上止动段(73)和所述下止动段(74)均由弹性材料制作。

6.根据权利要求5所述的电子控制阀，其特征在于，该电子控制阀的阀针(3)上设有与之固定连接的阀针座(31)；所述阀针座(31)的内腔沿轴向设置有弹簧(33)，所述丝杆(8)的底部穿入所述阀针座(31)的内腔且固定连接有弹簧支撑体(32)，该弹簧支撑体(32)的径向尺寸大于所述丝杆(8)的径向尺寸。

7.根据权利要求6所述的电子控制阀，其特征在于，所述丝杆(8)与所述弹簧支撑体(32)以注塑的方式一体形成。

8.根据权利要求7所述的电子控制阀，其特征在于，所述弹簧支撑体(32)与所述弹簧(33)之间设有减摩片(34)。

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