CN102734476A - 一种电子膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀，包括设有阀腔(11)和阀口(12)的阀座(1)、与所述阀座(1)连接的螺母(2)、及通过其丝杆(31)与所述螺母(2)螺纹配合的阀针组件；所述电子膨胀阀还包括轴承座(4)，所述阀座(1)开设有安装所述轴承座(4)的轴承座安装孔(13)，所述螺母(2)通过所述轴承座(4)与所述阀座(1)连接；所述轴承座(4)设有阀针导向孔(41)，所述阀针组件的阀针(32)穿过所述阀针导向孔(41)与所述阀口(12)配合。该电子膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀座(1)各个相应孔之间的同轴度，另一方面能够提高阀座(1)的加工效率和降低其材料成本的支出。

Description

一种电子膨胀阀
技术领域
本发明涉及流体控制部件技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀。
背景技术
在制冷制热技术领域，电子膨胀阀是制冷制热设备的冷媒流量控制部件，其工作过程一般为：随着线圈装置的通电或断电，阀针调节阀口的开度，从而调节冷媒的流量。
在现有技术中，专利号为200520101881.2的专利公开了一种电子膨胀阀，具体请参考图1，图1为现有技术中一种电子膨胀阀的结构示意图。
在该现有技术中，如图1所示，该电子膨胀阀包括阀座1′，阀座1′开设有阀腔1′1，阀腔1′1的下端部装配有阀芯座2′，阀芯座2′上开设有阀口2′1；此外，阀座1′上还开设有阀针导向孔1′2，阀座1′的上端部设有伸入到磁转子3′内部的伸出部1′3，伸出部1′3设有螺母安装孔1′3a，螺母安装孔1′3a中安装有螺母4′，螺母4′内部通过螺纹配合有丝杆5′，丝杆5′下方设有通过阀针导向孔1′2导向的阀针6′。随着磁转子3′发生旋转，丝杆5′随之发生转动，并沿轴向向上运动或向下运动，丝杆5′进而带动其下方连接的阀针6′开启或关闭阀口2′1，或者调节阀口2′1的开度。
然而上述结构的电子膨胀阀存在如下缺陷：
第一，由于孔径较小的阀针导向孔1′2开设于阀座1′上，并且阀座1′的两端需要开设孔径较大的阀腔1′1和螺母安装孔1′3a，因而在加工过程中，需要对阀座1′进行两次装夹，从阀座1′的两端分别加工出螺母安装孔1′3a和阀腔1′1，因而会导致螺母安装孔1′3a和阀腔1′1的同轴度较差，进而会影响阀针6′与阀口2′1之间的同轴度，降低产品的密封性能和工作可靠性。
第二，由上段所述，需要对阀座1′进行两次装夹，进行两次加工，才能够加工出螺母安装孔1′3a和阀腔1′1，因而加工效率非常低，加工难度较大；特别是为了提高产品抗腐蚀能力及焊缝可靠性，阀座采用不锈钢材料时，其阀座1′加工效率会更低，加工难度会更大。
第三，阀座1′设有伸入磁转子3′的伸出部1′3，并且该伸出部1′3开设有轴向尺寸和径向尺寸均较大的螺母安装孔1′3a，因而造成阀座1′的材料成本支出较大。
有鉴于此，如何对现有技术中的电子膨胀阀进行改进，从而一方面提高阀座各个相应孔之间的同轴度，另一方面提高阀座的加工效率和降低其材料成本的支出，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀座各个相应孔之间的同轴度，另一方面能够提高阀座的加工效率和降低其材料成本的支出。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电子膨胀阀，包括设有阀腔和阀口的阀座、与所述阀座连接的螺母、及通过其丝杆与所述螺母螺纹配合的阀针组件；所述电子膨胀阀还包括轴承座，所述阀座开设有安装所述轴承座的轴承座安装孔，所述螺母通过所述轴承座与所述阀座连接；所述轴承座设有阀针导向孔，所述阀针组件的阀针穿过所述阀针导向孔与所述阀口配合。
优选地，所述轴承座设有位于所述阀针导向孔上方的螺母安装孔，且所述螺母安装孔的孔径小于所述阀针导向孔的孔径；所述螺母设于所述螺母安装孔中。
优选地，所述螺母安装孔包括远离所述阀针导向孔的上段孔及靠近所述阀针导向孔的下段孔；所述螺母与所述下段孔间隙配合或过渡配合，与所述上段孔过盈配合。
优选地，所述阀针导向孔与所述螺母安装孔之间形成有第一内台阶部，所述第一内台阶部上开设有第一铆接部，所述螺母通过所述第一铆接部铆接于所述螺母安装孔中。
优选地，所述轴承座设有位于所述螺母安装孔上方的丝杆导向孔，且所述丝杆导向孔的孔径小于所述螺母安装孔的孔径，所述丝杆穿过所述丝杆导向孔；所述丝杆导向孔与所述螺母安装孔之间形成有第二内台阶部，所述螺母的上端面抵接于所述第二内台阶部上。
优选地，所述螺母的内部开设有螺纹孔及位于所述螺纹孔上方的丝杆导向孔，所述丝杆穿过所述丝杆导向孔。
优选地，所述螺母安装孔上端部的内壁上开设有台阶面朝下的第三内台阶部，所述螺母上端部的外侧壁上开设有台阶面朝上的螺母台阶部，所述螺母台阶部抵接于所述第三内台阶部上。
优选地，所述阀针导向孔上端部的侧壁上开设有平衡孔，所述平衡孔周向的阀针导向孔内壁上开设有环形槽。
优选地，所述轴承座的下端面开设有台阶面朝下的第一外台阶部，所述轴承座安装孔的内壁上设有台阶面向上的阀座台阶部，所述第一外台阶部支撑于所述阀座台阶部上。
优选地，所述阀针导向孔的外侧壁上开设有台阶面朝上的第二外台阶部，所述轴承座安装孔的侧壁的上端面上开设有第二铆接部，所述轴承座通过所述第二铆接部铆接于所述第二外台阶部上。
优选地，所述丝杆的下端部固定有弹簧座；所述阀针包括阀针壳、设于所述阀针壳内的球体及设于所述球体与所述弹簧座之间的弹性部件；所述阀针还包括可移动套装于所述丝杆上并与所述阀针壳连接的阀针套，且所述阀针套支撑于所述弹簧座上。
在现有技术的基础上，本发明所提供的电子膨胀阀还包括轴承座，所述阀座开设有安装所述轴承座的轴承座安装孔，所述螺母通过所述轴承座与所述阀座连接；所述轴承座设有阀针导向孔，所述阀针组件的阀针穿过所述阀针导向孔与所述阀口配合。
在本发明中，孔径较小的阀针导向孔是设于轴承座上，而不是设于阀座上，因而在阀座中，阀座的轴承座安装孔、阀腔和阀口的孔径可以依次递减，因而可以通过一次装夹加工形成，从而保证了轴承座安装孔、阀腔和阀口之间的同轴度，进而保证了阀针和阀口之间的同轴度，提高了产品的密封性能和工作的可靠性。此外，由于轴承座安装孔、阀腔和阀口可以一次装夹加工形成，因而显然提高了阀座的加工效率。再者，相对于现有技术中的阀座，本发明的阀座并没有设有伸入到磁转子内部的伸出部，因而也就无需加工轴向尺寸和径向尺寸均较大的螺母安装孔，因而显著降低了阀座的材料成本。
综上所述，本发明所提供的电子膨胀阀一方面能够提高阀座的轴承座安装孔、阀腔和阀口之间的同轴度，另一方面能够提高阀座的加工效率和降低其材料成本的支出。
附图说明
图1为现有技术中一种电子膨胀阀的结构示意图；
图2为本发明第一种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；
图3为图2中电子膨胀阀的阀座组件的结构示意图；
图4为图2中电子膨胀阀的轴承座的结构示意图；
图5为图2中电子膨胀阀的螺母的结构示意图；
图6为图2中电子膨胀阀的阀针组件的结构示意图；
图7为本发明第二种实施例中电子膨胀阀的轴承座和螺母的装配示意图；
图8为图7中轴承座的结构示意图；
图9为图7中螺母的结构示意图。
其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1′阀座；1′1阀腔；1′2阀针导向孔；1′3伸出部；1′3a螺母安装孔；
2′阀芯座；2′1阀口；
3′磁转子；4′螺母；5′丝杆；6′阀针。
图2至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1阀座；11阀腔；12阀口；13轴承座安装孔；14阀座台阶部；15第二铆接部；16罩盖；
2螺母；21螺纹孔；22螺母台阶部；
31丝杆；31a弹簧座；
32阀针；32a阀针壳；32b球体；32c弹性部件；32d阀针套；
4轴承座；41阀针导向孔；41a平衡孔；41b环形槽；42螺母安装孔；42a上段孔；42b下段孔；43第一内台阶部；43a第一铆接部；44丝杆导向孔；45第二内台阶部；46第三内台阶部；47第一外台阶部；48第二外台阶部；
5磁转子；51连接座；6外壳；71竖接管；72横接管。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀的结构设计一方面能够提高阀座各个相应孔之间的同轴度，另一方面能够提高阀座的加工效率和降低其材料成本的支出。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2、图3、图4和图5，图2为本发明第一种实施例中电子膨胀阀的结构示意图；图3为图2中电子膨胀阀的阀座组件的结构示意图；图4为图2中电子膨胀阀的轴承座的结构示意图；图5为图2中电子膨胀阀的螺母的结构示意图。
在本发明的基础技术方案中，如图2所示，电子膨胀阀包括阀座1、螺母2和阀针组件；阀座1设有阀腔11和阀口12，螺母2固定连接于阀座1上，阀针组件包括丝杆31和阀针32，且丝杆31与螺母2螺纹配合，丝杆31的顶端部与磁转子5固定；具体地，磁转子5设有连接座51，丝杆31的顶端部固定于连接座51的中心孔中。如图3所示，阀座1上固定有罩盖16，阀座1通过该罩盖16与外壳6连接；阀座1上还连接有与阀腔11连通的竖接71管和横接管72。如图5所示，螺母2设有螺纹孔21，丝杆31伸入该螺纹孔21中从而实现螺纹配合。
如图2所示，在上述现有技术的基础上，所述电子膨胀阀还包括轴承座4，阀座1开设有安装轴承座4的轴承座安装孔13，螺母2通过轴承座4与阀座1连接；轴承座4设有阀针导向孔41，所述阀针组件的阀针32穿过阀针导向孔41与阀口12配合。
在本发明中，孔径较小的阀针导向孔41是设于轴承座4上，而不是设于阀座1上，因而在阀座1中，阀座1的轴承座安装孔13、阀腔11和阀口12的孔径可以依次递减，因而可以通过一次装夹加工形成，从而保证了轴承座安装孔13、阀腔11和阀口12之间的同轴度，进而保证了阀针32和阀口12之间的同轴度，提高了产品的密封性能和工作的可靠性。此外，由于轴承座安装孔13、阀腔11和阀口12可以一次装夹加工形成，因而提高了阀座的加工效率。再者，相对于现有技术中的阀座，本发明的阀座1并没有设有伸入到磁转子5内部的伸出部，因而也就无需在伸出部上加工轴向尺寸和径向尺寸均较大的螺母安装孔，从而显著降低了阀座1的材料成本。
综上所述，本发明所提供的电子膨胀阀一方面能够提高阀座1的轴承座安装孔13、阀腔11和阀口12之间的同轴度，另一方面能够提高阀座1的加工效率和降低其材料成本的支出。
在上述基础技术方案中，可以对轴承座4的结构作出具体设计。比如，如图4所示，轴承座4设有螺母安装孔42，该螺母安装孔42位于阀针导向孔41上方，并且螺母安装孔42的孔径小于阀针导向孔41的孔径；螺母2设于螺母安装孔42中。由于该螺母安装孔42的孔径小于阀针导向孔41的孔径，因而该两个孔可以对轴承座4一次装夹加工形成，因而一方面提高两个孔之间的同轴度，另一方面有提高了加工效率。
具体地，如图4所示，该螺母安装孔42包括两部分，分别为远离阀针导向孔41的上段孔42a及靠近阀针导向孔41的下段孔42b，并且下段孔42b的孔径略大于上段孔42a的孔径；在此基础上，螺母2的外侧壁与下段孔42b间隙配合，与上段孔42a过渡配合或过盈配合。所述间隙配合能够保证螺母2能够较为方便地安装于螺母安装孔42内，所述过渡配合或过盈配合能够保证螺母2和螺母安装孔42内壁之间的扭矩。
具体地，还可以对螺母2的固定结构作出具体设计。比如，请参考图2和图4，阀针导向孔41与螺母安装孔42之间形成有第一内台阶部43，第一内台阶部43上开设有第一铆接部43a，螺母2通过第一铆接部43a铆接于螺母安装孔42中。该种结构设计非常方便地实现了对螺母2的固定，防止其从螺母安装孔42中脱落下来。
如图2和图4所示，在上述基础技术方案的基础上，可以作出进一步改进，从而得到本发明的第一种实施例。
具体地，在该第一种实施例中，如图2和图4所示，轴承座4设有丝杆导向孔44，该丝杆导向孔44位于螺母安装孔42上方，并且丝杆导向孔44的孔径小于螺母安装孔42的孔径，丝杆31穿过该丝杆导向孔44。由于丝杆导向孔44的孔径小于螺母安装孔42的孔径，因而在阀座的三个孔中，阀针导向孔41、螺母安装孔42和丝杆导向孔44的孔径依次递减，因而该三个孔可以通过对轴承座4一次装夹加工形成，从而一方面保证了三者之间的同轴度，另一方面提高了加工效率。
此外，如图2和图4所示，丝杆导向孔44与螺母安装孔42之间形成有第二内台阶部45，螺母2的上端面抵接于第二内台阶部45上。第二内台阶部45和上文中的第一铆接部43a的结构设计可以在轴向上对螺母2的位置进行限定，从而防止其沿轴向发生窜动，进而提高了工作的可靠性。
在上述基础技术方案的基础上，还可以作出进一步改进，从而得到本发明的第二种实施例。
具体地，在该第二种实施例中，如图7、图8和图9，螺母2的内部开设有丝杆导向孔44，该丝杆导向孔44位于螺母2的螺纹孔21的上方，丝杆31穿过丝杆导向孔44。
具体地，在该第二种实施例中，可以对螺母2的固定结构作出具体设计。比如，如图8所示，螺母安装孔42上端部的内壁上开设有台阶面朝下的第三内台阶部46；如图9所示螺母2上端部的外侧壁上开设有台阶面朝上的螺母台阶部22；如图7所示，螺母台阶部22抵接于第三内台阶部46上。该种结构设可以防止螺母2向上窜动，同时该种结构结合第一铆接部43a，可以对螺母2的轴向位置进行限定，从而提高螺母2工作的可靠性。
具体地，在上述任一种技术方案中，如图4和图8所示，阀针导向孔41上端部的侧壁上开设有平衡孔41a，并且平衡孔41a周向的阀针导向孔41内壁上开设有环形槽41b。该环形槽41b能够将平衡孔41a与阀针导向孔41内壁之间的毛刺去掉，从而确保阀针32与阀针导向孔41之间的配合不受毛刺的影响。此外，如图4和图8所示，该环形槽41b延伸至第一铆接部43a的根部，并去除根部的一部分，因而可以增加第一铆接部43a的轴向尺寸，从而可以便于对第一铆接部43a进行铆接。
此外，在上述任一种技术方案中，还可以对轴承座4的固定结构作出具体设计。比如，如图4和图8所示，轴承座4的下端面开设有台阶面朝下的第一外台阶部47；如图3所示，轴承座安装孔13的内壁上设有台阶面向上的阀座台阶部14；如图2所示，第一外台阶部47支撑于阀座台阶部14上。该种结构设计较为方便地实现了对轴承座4的轴向位置的限定，使其不能向下窜动。
进一步地，如图4和图8所示，阀针导向孔41的外侧壁上开设有台阶面朝上的第二外台阶部48；如图3所示，轴承座安装孔13的侧壁的上端面上开设有第二铆接部15；如图2所示，轴承座4通过第二铆接部15铆接于第二外台阶部48上。该种结构设计较为方便地实现了对轴承座4的轴向位置的限定，使其不能向上窜动。
请参考图6，图6为图2中电子膨胀阀的阀针组件的结构示意图。
在上述任一种技术方案的基础上，还可以对阀针组件作出具体设计。比如，如图6所示，丝杆31的下端部固定有弹簧座31a；阀针32包括阀针壳32a、设于阀针壳32a内的球体32b及设于球体32b与弹簧座31a之间的弹性部件32c；阀针32还包括可移动套装于丝杆31上阀针套32d，该阀针套32d插装固定于阀针壳32a上端部中，并且阀针套32d支撑于弹簧座31a上。该种结构设计非常方便地实现了丝杆31和阀针32之间在轴向上的活动连接。
此外，需要说明的是，轴承座4的螺母安装孔42的壁厚一般设计在螺母2壁厚的35％～75％之间，这样能保证螺母2内部的螺纹孔21的变形量不影响螺母2与丝杆31之间的螺纹配合；当螺母安装孔42的壁厚小于螺母2壁厚的35％时，压配螺母2，螺母安装孔42的外壁将会变形严重，既不能充分保证轴承座4的刚性，又不能充分保证螺母2的扭矩；当螺母安装孔42的壁厚大于螺母2壁厚的75％时，压配螺母2，螺母安装孔42的外壁将挤压螺母2外壁变形，从而使螺纹变形，影响丝杆31与螺母2之间的螺纹配合。
以上对本发明所提供的一种电子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 (11)

1.一种电子膨胀阀，包括设有阀腔(11)和阀口(12)的阀座(1)、与所述阀座(1)连接的螺母(2)、及通过其丝杆(31)与所述螺母(2)螺纹配合的阀针组件；其特征在于，所述电子膨胀阀还包括轴承座(4)，所述阀座(1)开设有安装所述轴承座(4)的轴承座安装孔(13)，所述螺母(2)通过所述轴承座(4)与所述阀座(1)连接；所述轴承座(4)设有阀针导向孔(41)，所述阀针组件的阀针(32)穿过所述阀针导向孔(41)与所述阀口(12)配合。
2.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述轴承座(4)设有位于所述阀针导向孔(41)上方的螺母安装孔(42)，且所述螺母安装孔(42)的孔径小于所述阀针导向孔(41)的孔径；所述螺母(2)设于所述螺母安装孔(42)中。
3.如权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母安装孔(42)包括远离所述阀针导向孔(41)的上段孔(42a)及靠近所述阀针导向孔(41)的下段孔(42b)；所述螺母(2)与所述下段孔(42b)间隙配合或过渡配合，与所述上段孔(42a)过盈配合。
4.如权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针导向孔(41)与所述螺母安装孔(42)之间形成有第一内台阶部(43)，所述第一内台阶部(43)上开设有第一铆接部(43a)，所述螺母(2)通过所述第一铆接部(43a)铆接于所述螺母安装孔(42)中。
5.如权利要求2至4任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述轴承座(4)设有位于所述螺母安装孔(42)上方的丝杆导向孔(44)，且所述丝杆导向孔(44)的孔径小于所述螺母安装孔(42)的孔径，所述丝杆(31)穿过所述丝杆导向孔(44)；所述丝杆导向孔(44)与所述螺母安装孔(42)之间形成有第二内台阶部(45)，所述螺母(2)的上端面抵接于所述第二内台阶部(45)上。
6.如权利要求2至4任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母(2)的内部开设有螺纹孔(21)及位于所述螺纹孔(21)上方的丝杆导向孔(44)，所述丝杆(31)穿过所述丝杆导向孔(44)。
7.如权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母安装孔(42)上端部的内壁上开设有台阶面朝下的第三内台阶部(46)，所述螺母(2)上端部的外侧壁上开设有台阶面朝上的螺母台阶部(22)，所述螺母台阶部(22)抵接于所述第三内台阶部(46)上。
8.如权利要求1至7任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针导向孔(41)上端部的侧壁上开设有平衡孔(41a)，所述平衡孔(41a)周向的阀针导向孔(41)内壁上开设有环形槽(41b)。
9.如权利要求1至7任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述轴承座(4)的下端面开设有台阶面朝下的第一外台阶部(47)，所述轴承座安装孔(13)的内壁上设有台阶面向上的阀座台阶部(14)，所述第一外台阶部(47)支撑于所述阀座台阶部(14)上。
10.如权利要求9所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针导向孔(41)的外侧壁上开设有台阶面朝上的第二外台阶部(48)，所述轴承座安装孔(13)的侧壁的上端面上开设有第二铆接部(15)，所述轴承座(4)通过所述第二铆接部(15)铆接于所述第二外台阶部(48)上。
11.如权利要求1至10任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述丝杆(31)的下端部固定有弹簧座(31a)；所述阀针(32)包括阀针壳(32a)、设于所述阀针壳(32a)内的球体(32b)及设于所述球体(32b)与所述弹簧座(31a)之间的弹性部件(32c)；所述阀针(32)还包括可移动套装于所述丝杆(31)上并与所述阀针壳(32a)连接的阀针套(32d)，且所述阀针套(32d)支撑于所述弹簧座(31a)上。
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