CN102454797A - 电磁膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁膨胀阀，包括阀体(21)、固定于阀体(21)的顶壁的螺旋导轨装置(241)、设置于螺旋导轨装置(241)的随动部件(242)和安装于阀体(21)内的磁钢(27)，螺旋导轨装置(241)的轨道的下端设置有下止动件，还包括限位套(31)和限位块(25)，限位套(31)与磁钢(27)固定连接，限位套(31)上设置有用于推动随动部件(242)沿轨道运动的推动部件，限位块(25)与螺旋导轨装置(241)的端部固定连接，且位于限位套(31)的内腔中，与限位套(31)的内侧壁相互配合。本发明所公开的电磁膨胀阀具有较高的抗振性能，稳定的流量调节性能，具有较长的使用寿命，还具有较小的体积。

Description

电磁膨胀阀

技术领域

本发明涉及控制阀技术领域，特别涉及一种电磁膨胀阀。

背景技术

近年来，变频技术的应用已经逐渐从家用空调领域逐步扩展到冰箱、洗衣机、热水器等领域，电子膨胀阀作为变频技术的重要配件，其应用范围也在不断的扩大，并且已经逐渐应用到汽车空调系统中。

电子膨胀阀是一种由步进电机、螺纹机构、止动器部件和阀针阀口流量调节机构构成的控制阀，其应用在汽车上，要求电子膨胀阀具有体积小、抗振性能好、耐高低温环境等特性。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的电磁膨胀阀的结构示意图。

如图中所示，现有技术中的电磁膨胀阀包括阀体11和阀座12，二者固定连接，阀座12上分别连接有横接管131和竖接管132，阀体11的顶部设置有端盖111，端盖111的下部固定有芯轴112，芯轴112的外周套装有弹簧导轨141和滑环142，滑环142设置于弹簧导轨141的螺旋间隙中，弹簧导轨141的上部设置有上止动部1411，下部设置有下止动部1412，滑环142的推动端1421与推动杆15接触，在推动杆15的作用下，滑环142能够沿弹簧导轨141的螺旋轨道在上止动部1411和下止动部1412之间上下运动，推动杆15与电磁膨胀阀的丝杆16固定连接，丝杆16的外周部固定有磁钢17，磁钢17的内腔中设置有套装于丝杆16的螺母18，螺母18包括具有与丝杆的螺纹相互配合的螺纹段181，和设置于螺纹段181上方的导向段182，与阀座12相配合的阀针19与丝杆16连接。

工作过程中，磁钢17在步进电机的作用下旋转，从而带动与其固定连接的丝杆16和推动杆15旋转，这样，一方面，由于丝杆16和螺母18的螺纹段181的作用，丝杆16在旋转的同时，还会在上下方向上运动，从而使阀针19与阀座12的配合关系发生变化，实现开关和对流体流量的控制；另一方面，为防止螺纹机构与阀针19过度上升或下降造成丧失流量调节功能，滑环142在其推动部1421和推动杆15的作用下，沿弹簧导轨141边旋转边在上止动部1411和下止动部1412之间在上下方向上移动；同时，在丝杆16的运动过程中，螺母18的导向段182还对丝杆16的横向位移有一定的限制，以防止磁钢17在上升或者下降的过程中发生左右晃动。

然而，在工作过程中，当丝杆16和磁钢17运动到电磁膨胀阀全开状态时，丝杆16与螺母18的导向段182的重合长度变短，从而使得丝杆16和磁钢17所受的周向限制变小，很容易产生径向晃动，当在汽车上使用时，受路况的影响，晃动会更加剧烈，还有可能出现磁钢17碰到阀体11造成卡死的情况，影响流量调节功能，或者造成推动杆15上端的径向晃动量增大，导致滑环142与推动杆15径向脱开，使得磁钢17的转动图数变化，影响对螺纹机构与阀针19轴向升降的行程的限制作用；另一方面，由于弹簧导轨是用直径较小的钢丝制成的，在振动作用的影响下，弹簧导轨的尺寸很容易变化，导致控制的不稳定性。

因此，如何提高电磁膨胀阀的抗振性能，以提高电磁膨胀阀的流量调节稳定性，延长电磁膨胀阀的使用寿命，就成为本领域的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电磁膨胀阀，该电磁膨胀阀具有较高的抗振性能，稳定的流量调节性能，具有较长的使用寿命，还具有较小的体积。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电磁膨胀阀，包括阀体、固定于所述阀体的顶壁的螺旋导轨装置、设置于所述螺旋导轨装置的随动部件和安装于所述阀体内的磁钢，所述螺旋导轨装置的轨道的下端设置有下止动件，还包括限位套和限位块，所述限位套与所述磁钢固定连接，所述限位套上设置有用于推动所述随动部件沿所述轨道运动的推动部件，所述限位块与所述螺旋导轨装置的端部固定连接，且位于所述限位套的内腔中，与所述限位套的内侧壁相互配合。

优选地，所述螺旋导轨装置为螺纹轴，所述随动部件的螺旋部与所述螺纹轴的螺纹槽相配合。

优选地，所述螺纹轴为不锈钢螺纹轴。

优选地，所述螺纹轴为塑料螺纹轴。

优选地，还包括与所述塑料螺纹轴注塑为一体的连接件，所述连接件与所述阀体焊接连接。

优选地，所述推动部件为开设于所述限位套的侧壁的推动槽，所述随动部件的被推动件位于所述推动槽内。

优选地，所述限位块为所述螺旋导轨装置的下止动件。

优选地，所述随动部件为滑环。

优选地，所述限位块焊接于或者铆接于所述螺纹轴的下端部。

本发明所提供的电磁膨胀阀，包括阀体、螺旋导轨装置、随动部件和安装于阀体内的磁钢，所述螺旋导轨装置的一端固定于阀体的顶壁，随动部件套装于螺旋导轨装置，且能够沿螺旋导轨装置的轨道运行，其运行的范围受设置于轨道下端的下止动件和位于轨道上端的上止动件或者阀体的顶壁的限制，还包括限位套和限位块，其中，限位套与磁钢固定连接，限位套上设置有用于推动随动部件沿轨道运动的推动部件，限位块与螺旋导轨装置的另一端固定连接，且位于限位套的内腔中，与限位套的内侧壁相互配合。这样，在电磁膨胀阀的工作过程中，磁钢在步进电机的作用下旋转，带动与其固定连接的限位套旋转，限位套的推动部件从而推动随动部件沿螺旋导轨装置的轨道在上止动件(或者顶壁)和下止动件之间运动，实现对阀针轴向运动的限制，并且在此过程中，固定于螺旋导轨装置的限位块始终处于限位套的内腔中，且限位块与限位套的内侧壁相互配合，从而在阀针的运动过程中，始终能够很好地限制磁钢的进行运动。可以看出，本发明所提供的电磁膨胀阀，在流量控制的过程中，通过限位套和限位块的相互配合，提高了导向性能，大大降低了磁钢的径向振动，从而可以有效地防止磁钢碰到阀体，同时还保证了随动部件的运动，提高了流量调节的稳定性；另一方面，由于磁钢的径向振动得到抑制，从而可以将限位套、螺旋导轨装置以及随动装置均设置于磁钢的内腔中，这样，就减小了阀体的轴向尺寸，提高了电磁膨胀阀的安装适用性。

在一种优选实施方式中，本发明所提供的电磁膨胀阀的螺旋导轨装置为螺纹轴，随动部件的螺旋部与螺纹轴的螺纹槽相配合。这样，本发明所提供的电磁膨胀阀的螺旋导轨装置利用螺纹轴代替了现有技术中的弹簧导轨，具有较高的刚性，不易在振动的作用下改变尺寸，保证了随动部件的运动轨道的有效性，提高了对阀针轴向运动控制的稳定性，进而提高了流量控制的稳定性。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的电磁膨胀阀的结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的阀针处于全闭状态的主视示意图；

图3为图2所示的电磁膨胀阀的侧视示意图；

图4为图2所示的电磁膨胀阀的阀针处于全开状态的主视示意图；

图5为图2所示的电磁膨胀阀的立体示意图；

图6为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的塑料螺纹轴的立体示意图；

图7为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的连接件的立体示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电磁膨胀阀，该电磁膨胀阀具有较高的抗振性能，稳定的流量调节性能，具有较长的使用寿命，还具有较小的体积。

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2、图3和图5，图2为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的阀针处于全闭状态的主视示意图；图3为图2所示的电磁膨胀阀的侧视示意图；图5为图2所示的电磁膨胀阀的立体示意图。

在第一种具体实施方式中，本发明所提供的电磁膨胀阀，包括阀体21和阀座22，阀座22上连接有横接管231和竖接管232，阀体21的内部设置有螺旋导轨装置241、随动部件242、丝杆26、磁钢27、螺母28和阀针29，其中，螺旋导轨装置241的上端与阀体21的顶壁固定连接，随动部件242套装于螺旋导轨装置241，并能够在外力的作用下沿螺旋导轨装置241的轨道运行，其运行的范围受设置于轨道2411(示于图6中)两端的上止动件2412(示于图6中)和下止动件(图中为限位块25)的限制，丝杆26与磁钢27固定连接，丝杆26与螺母28螺纹配合，将旋转运动转变为轴向运动，阀针29随着丝杆26的轴向运动改变位置，实现电磁膨胀阀的开启、关闭以及流量的控制；当然，本发明所提供的电磁膨胀阀还包括限位套31和限位块25，限位套31与磁钢27固定连接(具体可以通过与丝杆26的固定连接实现与磁钢27的固定连接，也可以通过其他方式与磁钢27固定连接)，限位套31上还设置有用于推动随动部件242沿导轨2411运行的推动部件，限位块25固定于螺旋导轨装置241的端部，且位于限位套31的内腔中，与限位套31的内侧壁相互配合，以实现对限位套31和磁钢26的径向运动的限制。

具体地，本文所述的上、下分别为图2中电磁阀的上方和下方；下止动件可以为单独设置的能够实现对随动部件242的运动进行限制作用的装置，也可以直接利用限位块25实现上述作用，这样，限位块25就起到了轴向限位和径向限位的双重作用，减少了零件数目，降低了加工难度，降低了成本；另一方面，在另一种实施方式中，上止动件2412还可以直接由阀体21的顶壁代替，实现对随动部件242的运动范围的限制。

电磁膨胀阀的工作过程，磁钢27在步进电机的作用下旋转，带动与其固定连接的限位套31和丝杆26旋转，由于丝杆26与螺母28螺纹配合，丝杆26在螺纹机构的作用下，将旋转运动转化为直线运动，改变丝杆26的轴向位置，限位套31在旋转过程中，在其推动部件的作用下推动随动部件242沿螺旋导轨装置241的轨道2411运动，受导轨形状的限制，随动部件242将旋转运动转化为直线运动，并在上止动件2412和下止动件之间运动，实现对阀针29轴向运动位置的限制，在此过程中，限位块25的位置始终保持不变，并始终处于限位套31的内腔中，由于限位块25与限位套31的内侧壁的相互配合作用，实现了对磁钢27的径向运动的限制。

请结合图2参考图4，图4为图2所示的电磁膨胀阀的阀针处于全开状态的主视示意图。

如图中所示，当电磁膨胀阀的阀针29处于全闭状态时，随动部件242运动到与下止动件相互接触的位置，限位套31处于最下方位置，限位块25位于限位套31之中；当电磁阀膨胀阀的阀针29处于全开状态时，随动部件242运动到与上止动件2411相互接触的位置，限位套31处于最上方位置，限位块25仍然位于限位套31之中，从而在电磁膨胀阀进行流量控制的过程中，限位块25始终位于限位套31之中，实现对磁钢27的位置的限定作用。

可以看出，本发明所提供的电磁膨胀阀，在流量控制的过程中，通过限位套31和限位块25的相互配合，保证了磁钢上端的导向性能，并且由于丝杆26与螺母28之间的配合，保证了磁钢下端的导向性能，这样，相当于在磁钢的上下两端分别设置有径向限制装置，大大降低了磁钢28的径向振动，从而可以有效地防止磁钢28碰到阀体21，同时还保证了随动部件242的运动，提高了流量调节的稳定性；另一方面，由于磁钢28的径向振动得到抑制，防止了磁钢28与阀体21之间的碰撞，从而可以将限位套31、螺旋导轨装置241以及随动装置242均设置于磁钢27的内腔中，这样，就减小了阀体21的轴向尺寸，减小了整个电磁膨胀阀的尺寸，提高了电磁膨胀阀的安装适用性。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的电磁膨胀阀的螺旋导轨装置241可以为螺纹轴，随动部件242的螺旋部与螺纹轴的螺纹槽相配合，从而，当电磁膨胀阀进行流量调节时，磁钢27带动丝杆26和限位套31旋转，限位套31带动推动部件推动随动部件242的被推动部运动，进而带动其螺旋部沿螺纹轴的螺纹槽边旋转边做轴向运动。

可以看出，本发明所提供的电磁膨胀阀的螺旋导轨装置241利用螺纹轴代替了现有技术中的弹簧导轨，由于螺纹轴具有较高的刚性，不易在振动的作用下改变尺寸，从而保证了随动部件242的运动轨道的有效性，提高了对阀针29轴向运动控制的稳定性，进而提高了流量控制的稳定性；另一方面，还可以通过对螺纹轴的螺距的控制，缩短螺旋导轨装置241的长度，见效其所占用的轴向空间，从而可以进一步地减小电磁膨胀阀的尺寸。

当然，上述螺纹轴也可以用现有技术中的支撑轴和套装于支撑轴的弹簧导轨代替。

具体地，为了保证电磁膨胀阀的使用寿命，防止螺纹轴被流体腐蚀，上述螺纹轴可以为不锈钢螺纹轴，具体加工过程可以直接在不锈钢棒上加工螺纹，加工过程简单，减小了加工成本。

请参考图6和图7，图6为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的塑料螺纹轴的立体示意图；图7为本发明一种具体实施方式所提供的电磁膨胀阀的连接件的立体示意图。

如图中所示，在另一种具体实施方式中，上述螺纹轴还可以为塑料螺纹轴，通过注塑的方式进行加工，直接注塑出螺纹槽轨道，为了方便，在注塑模具中设置出上止动件2411，这样，才形成导向轨道的同时，还形成了止动件，从而，进一步降低了加工难度和制造成本。

为方便塑料螺纹轴与阀体21的顶壁固定连接，如图中所示，本发明所提供的电磁膨胀阀还包括连接件243，该连接件243与塑料螺纹轴注塑为一体。

为了在保证实现功能要求的基础上，降低结构的复杂度，具体地，如图5所示，设置于限位套31的推动部件可以为开设于限位套31的侧壁的推动槽311，随动部件242的被推动件位于推动槽311内，从而，随动部件242就可以在限位套31的作用下沿着轨道运动。

具体地，上述随动部件242可以为滑环，滑环为现有技术中较成熟的结构，可以保证电磁膨胀阀工作的可靠性。

另外，限位块25可以通过焊接或者铆接的方式固定于螺纹轴的下端部。

以上对本发明所提供的电磁膨胀阀进行了详细介绍。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 (9)

1.一种电磁膨胀阀，包括阀体(21)、固定于所述阀体(21)的顶壁的螺旋导轨装置(241)、设置于所述螺旋导轨装置(241)的随动部件(242)和安装于所述阀体(21)内的磁钢(27)，所述螺旋导轨装置(241)的轨道的下端设置有下止动件，其特征在于，还包括限位套(31)和限位块(25)，所述限位套(31)与所述磁钢(27)固定连接，所述限位套(31)上设置有用于推动所述随动部件(242)沿所述轨道运动的推动部件，所述限位块(25)与所述螺旋导轨装置(241)的端部固定连接，且位于所述限位套(31)的内腔中，与所述限位套(31)的内侧壁相互配合。

2.根据权利要求1所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述螺旋导轨装置(241)为螺纹轴，所述随动部件(242)的螺旋部与所述螺纹轴的螺纹槽相配合。

3.根据权利要求2所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述螺纹轴为不锈钢螺纹轴。

4.根据权利要求2所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述螺纹轴为塑料螺纹轴。

5.根据权利要求4所述的电磁膨胀阀，其特征在于，还包括与所述塑料螺纹轴注塑为一体的连接件(243)，所述连接件(243)与所述阀体(21)焊接连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述推动部件为开设于所述限位套(31)的侧壁的推动槽(311)，所述随动部件(242)的被推动件位于所述推动槽(311)内。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述限位块(25)为所述螺旋导轨装置(241)的下止动件。

8.根据权利要求1至5任一项所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述随动部件(242)为滑环。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电磁膨胀阀，其特征在于，所述限位块(25)焊接于或者铆接于所述螺纹轴的下端部。

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