CN102818068A - 一种阀体部件和使用该阀体部件的电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀体部件和使用该阀体部件的电子膨胀阀，属于制冷控制技术领域，其阀体部件包括，带有进口通道(31)和出口通道(32)的阀本体(3)、置于所述进口通道(31)和出口通道(32)之间的阀口(5)、设置于所述阀本体(3)的内腔(33)中的阀芯(4)和阀杆(2)，和通过施力作用于所述阀杆(2)的传动杆(6)，其特征在于，所述传动杆(6)连接有阀套(1)；在所述阀套(1)与所述阀本体(3)之间密闭连接第一弹性部件(7)；在所述阀套(1)与所述阀杆(2)之间密闭连接第二弹性部件(8)，该结构的阀套采用嵌套方式连接两个弹性部件，在阀芯移动行程中，可以在不增加阀体内腔长度的前提下，提高阀芯的有效行程长度和保证阀芯的节流调节精度，以满足节流控制的需要。

Description

一种阀体部件和使用该阀体部件的电子膨胀阀

技术领域

    本发明涉及一种阀体部件和使用该阀体部件的电子膨胀阀，是通过调整阀口的大小来控制节流量的装置，属于制冷控制技术领域，尤其适合于商用大容量空调系统中使用的电子膨胀阀。

背景技术

作为节流装置的电子膨胀阀广泛应用于制冷系统的回路中，电子膨胀阀的作用是调节流进蒸发器的制冷量，向蒸发器供给最适量的制冷剂，保证制冷系统的稳定运行。现有技术的典型电子膨胀阀结构如图7所示，包括阀体部件100’、传动部件200’、驱动部件300’、进口接管400’和出口接管500’等几部分。传动部件200’与驱动部件300’的转轴连接，包括由齿轮组组成的减速机构和传动螺母等零件。通过传动螺母与阀体部件100’上的传动杆6’的螺纹配合，将驱动部件300’的动力转化成传动杆6’的旋转运动和轴向位移。并将轴向位移传递给阀体部件100’的阀杆2’，阀杆2’与阀芯4’连接并带动阀芯4’在阀本体3的内腔33中内轴向滑动，通过阀芯4’和阀口5之间形成流道的通流面积的变化来控制通过出口部的流量，进而调节制冷系统的制冷剂流量。在现有技术中，采用阀杆2’上焊接作为弹性部件的波纹管600’，与传动杆6’施加的力平衡来控制阀芯4’的位移，阀芯4’的位移量靠波纹管600’的压缩/拉伸变形量来实现，所以在设定参数允许范围内，波纹管600’的轴向可压缩/拉伸的长度与阀芯4’的位移量相关。

在大容量商用空调系统中，膨胀阀由于节流变化大，要求阀芯的工作行程长。在现有技术中，只有通过增加波纹管的轴向可压缩/拉伸的长度（即降低波纹管的刚性或增加波纹管的节数长度），但是波纹管的刚性降低会造成节流不稳定；而增加波纹管的节数长度会使阀体部件的体积增加，不利于产品的小型化。,同时由于弹性元件的特点，在增加弹性部件的长度后，降低了阀芯初始阶段节流调节的精度。

所以如何改进阀的结构，尤其在大容量商用空调系统中提高阀芯的有效行程长度，保证阀芯的节流调节精度，满足节流控制的需要是本领域的技术人员所要攻克的难题。

发明内容

为此，本发明提出一种阀体部件，包括带有进口通道和出口通道的阀本体、置于所述进口通道和出口通道之间的阀口、设置于所述阀本体的内腔中的阀芯和阀杆，和通过施力作用于所述阀杆的传动杆，所述阀芯相对与所述阀口位移以改变所述进口通道和出口通道之间的流道的大小，其特征在于，所述传动杆连接有阀套；在所述阀套与所述阀本体之间密闭连接有第一弹性部件；在所述阀套与所述阀杆之间密闭连接有第二弹性部件。

优选地，如上述结构的阀体部件，所述第一弹性部件和所述第二弹性部件具体为波纹管，并分别位于所述阀套的筒部的外部和内部；

进一步，所述第一弹性部件的刚性大于所述第二弹性部件的刚性；

具体地，如上述结构的阀体部件，所述第一弹性部件具体为波纹管，位于所述阀套的筒部的外部；所述第二弹性部件具体为弹性膜片，位于所述阀套的端部；

优选地，如上述结构的阀体部件，所述第一弹性部件和所述第二弹性部件与所述阀套的筒部的端部密闭焊接；

进一步，所述传动杆上具有与所述阀套配合的第一螺纹部；所述阀套上具有与所述第一螺纹部配合的螺纹部；

进一步，所述传动杆上具有与所述阀套配合的台阶部；

进一步，所述阀套上设置有限位部(14)；

进一步，所述限位部具体为所述阀套上带有缺口的环形凸出部。

进一步，所述阀本体上固定有与所述阀套的限位部配合的限位环。

同时，本发明还提出一种电子膨胀阀，包括驱动部件、传动部件，其特征在于，所述还包括上述结构的阀体部件。

进一步，如上述结构的电子膨胀阀，所述传动杆上设置有第二螺纹部；所述传动部件上设置有与第二螺纹部配合的螺母；所述传动杆的第一螺纹部与第二螺纹部的螺距相等。

本发明的阀体部件和使用该阀体部件的电子膨胀阀，阀套采用嵌套方式连接两个弹性部件，在阀芯移动行程中，两个弹性部件在不同阶段实施压缩/拉伸而起作用，在不增加阀体内腔长度的前提下，提高阀芯的有效行程，同时在弹性元件作用的初始阶段，刚性小的弹性部件先动作，保证了阀芯的节流调节精度，满足节流控制的需要。

附图说明

图1：本发明给出的电子膨胀阀具体实施例之一的示意图。

图2A：图1中的阀体部件结构在第一阶段节流的状态示意图。

图2B：图1中的阀体部件结构在第二阶段节流的状态示意图。

图3：图1中的阀体部件中阀芯组件的结构示意图。

图4A/4B：图1中的阀体部件结构的阀套零件的主视图和俯视图。

图5A/5B：图1中的阀体部件结构的限位环零件的主视图和俯视图。

图6：本发明给出的阀体部件结构具体实施例之二的示意图。

图7：典型的现有技术的电子膨胀阀结构图。

图中符号说明：

1/1A-阀套、

11-筒部、12-锥面;

13-螺纹部、14-限位部;

15-通孔、16-端部

2/2’-阀杆、21-端部;

22-台阶部、23-海棉体;

24-上阀杆、25-下阀杆’

3/3’-阀本体、31-进口通道;

32-出口通道、33-内腔;

4/4’-阀芯、5-阀口;

6/6’-传动杆

61-第二螺纹部、62-台阶部;

63-第一螺纹部;

7-第一弹性部件、8-第二弹性部件;

9-限位环、91-限位部;

92-内孔、93-底部;

100/100’-阀体部件;

110-阀芯组件、200/200’-传动部件;

210-螺母、300/00’-驱动部件;

400/400’-进口接管、500/500’-出口接管；

600-波纹管。

具体实施方式

为使本领域的技术人员能充分理解本发明的思想，下面结合具体应用于本发明所公开的阀体部件的电子膨胀阀实施例对进行说明。

图1为本发明给出的电子膨胀阀具体实施例之一的示意图；图2A和图2B分别为阀体部件结构在第一阶段和第二阶段节流的状态示意图；图3为图1中的阀体部件去处阀体后的示意图；图4A和4B分别为图1中的阀体部件结构的阀套零件的主视图和俯视图；图5A和5B分别为图1中的阀体部件结构的限位环零件的主视图和俯视图。

如图1所示。电子膨胀阀包括阀体部件100、传动部件200、驱动部件300、进口接管400和出口接管500等几部分。

阀体部件100包括带有进口通道31和出口通道32的阀本体3、置于进口通道31和出口通道32之间的阀口5、传动杆6和设置于阀本体3的内腔33中的阀芯组件110。

如图3所示。阀芯组件110包括阀芯4、阀杆2和阀套1。阀套1大致为筒状结构，在筒的上底部形成有锥面12，其中间加工有通孔15，在通孔15的一端加工有设定长度的螺纹部13。在阀套1的筒部11的外部和内部，分别设置有第一弹性部件7和第二弹性部件8。在本实施例中，第一弹性部件7和第二弹性部件8具体为波纹管结构，第一弹性部件7的一端焊接连接在阀套1的端部16，另一端与限位环9一并密闭焊接在阀体3上；第二弹性部件8一端焊接连接在阀套1的端部16，另一端焊接连接在阀杆2的台阶部22上。

驱动部件300主要有步进电机和外壳构成。传动部件200与驱动部件300的步进电机转轴连接，包括由齿轮组组成的减速机构和传动螺母210等零件。通过传动螺母210与阀体部件100的传动杆6的螺纹配合，将驱动部件300的动力转化成传动杆6的旋转运动和轴向位移,并将轴向位移传递给阀体部件100的阀杆2。阀杆2带动阀芯4相对与阀口5位移以改变进口通道31和出口通道32之间的流道的大小。

如图4A/4B和图5A/5B所示。阀套1的上底部还具有带有缺口的环形凸出部，该环形凸出部作为阀套1的转动方向的限位部14。限位环9大体为环状结构，其内孔92为具有缺口的圆孔，其边缘形状与阀套1的筒的环形凸出部相对应，作为限位部91。限位环9焊接在阀体3上，阀芯组件110与限位环9配合以限制阀套1的转动。

   如图2A所示。在阀全开状态下，传动杆6的端部抵接阀杆2的端部21，传动杆6的第二螺纹部61与阀套1的螺纹部13螺合，传动杆6的台阶部62与阀套1的锥面12具有一设定的距离长度。当传动杆6受驱动部件300驱动，旋转并向下移动时，由于受限位环9的限制，阀套1只能轴向移动，同时传动杆6的第二螺纹部61与第一螺纹部63的螺距相等，所以此时阀套1与阀体3之间保持相对静止状态，传动杆6抵接阀杆2转动和轴向向下运动，由于阀杆2的端部21为锥型，所以阀杆2不发生转动，仅轴向下移带动阀芯4向阀口位置移动。

在本阶段，阀杆2相对与阀套1具有位移，所以第二弹性部件8受阀杆拉动产生拉伸或压缩的位移；而由于阀套1相对与阀体3没有轴向位移，所以第一弹性部件7不产生拉伸或压缩的位移。

如图2B所示。当传动杆6继续下移，使传动杆6的台阶部62与锥面12抵接，在结构设计时，可以对传动杆6的第二螺纹部61的长度进行预定，使此状态的传动杆6的第二螺纹部61刚好脱离阀套1的螺纹部13。

这时候，当传动杆6受驱动部件300驱动旋转并向下移动，传动杆6的端部抵接阀杆2的端部21下移，使阀杆2带动阀芯4向阀口方向移动的同时，传动杆6的台阶部62抵接阀套1锥面12带动阀套1一并下移。

在本阶段，由于阀套1相对与阀体3具有轴向位移，阀套1相对与传动杆6没有发生轴向位移，所以第二弹性部件8不产生拉伸或压缩的位移，而第一弹性部件7受阀套1拉动产生拉伸或压缩的位移。

由以上叙述可知，在阀启动的第一阶段，只有第二弹性部件8起作用产生拉伸或压缩的位移，在阀启动关闭的第二阶段，只有第一弹性部件7起作用产生拉伸或压缩的位移。阀芯1总行程长度等于两个弹性部件的位移叠加。所以在阀芯移动行程中，两个弹性部件在不同阶段实施压缩/拉伸而起作用，在不增加阀体内腔长度的前提下，提高阀芯的有效行程。同时在本发明中，第二弹性部件8的刚性小于第一弹性部件7，在弹性元件作用的初始阶段，刚性小的弹性部件先动作，保证了阀芯的节流调节精度，满足节流控制的需要。

图6为本发明给出的阀体部件结构具体实施例之二的示意图。

如图6所示。与上述实施例不同的是，在阀套1A的筒部11外部设置有波纹管结构的第一弹性部件7。其第一弹性部件7的一端焊接连接在阀套1A的端部，另一端与限位环9一并密闭焊接在阀体3上；同时在阀套1A的端部密闭焊接有弹性膜片结构的第二弹性部件8。阀杆包括上阀杆24和下阀杆25两部分，分别设置在弹性膜片的上部和下部。在阀启动的第一阶段，只有弹性膜片结构的第二弹性部件8起作用发生位移；在阀启动的第二阶段，只有波纹管结构的第一弹性部件7起作用发生位移。

本实施例所起的作用和实施效果与上述实施例基本相同，所以在此不再赘述。

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的电子膨胀阀具体实施方式，当然，本发明作为一种阀体部件的技术方案也可以用于其他阀产品中，如开关阀等，同样能够达到目的，在此不再赘述，也应该属于本专利保护的范围。同时。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，如传动杆的第二螺纹部与第一螺纹部的螺距不相等的情况下，可以通过相关部件之间的位移变化控制，得到需要的阀行程要求；再如可以设置有类似嵌套结构的多个弹性部件结构等，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种阀体部件，包括带有进口通道(31)和出口通道(32)的阀本体(3)、置于所述进口通道(31)和出口通道(32)之间的阀口(5)、设置于所述阀本体(3)的内腔(33)中的阀芯(4)和阀杆(2)，和通过施力作用于所述阀杆(2)的传动杆(6)，所述阀芯(4)相对与所述阀口(5)位移以改变所述进口通道(31)和出口通道(32)之间的流道的大小，其特征在于，

所述传动杆(6)连接有阀套(1)；

在所述阀套(1)与所述阀本体(3)之间密闭连接有第一弹性部件(7)；在所述阀套(1)与所述阀杆(2)之间密闭连接有第二弹性部件(8)。

2.如权利要求1所述的阀体部件，其特征在于，所述第一弹性部件(7)和所述第二弹性部件(8)具体为波纹管，并分别位于所述阀套(1)的筒部(11)的外部和内部。

3.如权利要求2所述的阀体部件，所述第一弹性部件(7)的刚性大于所述第二弹性部件(8)的刚性。

4.如权利要求1所述的阀体部件，其特征在于，所述第一弹性部件(7)具体为波纹管，位于所述阀套(1)的筒部(11)的外部；所述第二弹性部件(8)具体为弹性膜片，位于所述阀套(1)的端部。

5.如权利要求1所述的阀体部件，其特征在于，所述第一弹性部件(7)和所述第二弹性部件(8)与所述阀套(1)的筒部(11)的端部(12) 密闭焊接。

6.如权利要求1-5所述的任一阀体部件，其特征在于，所述传动杆(6)上具有与所述阀套(1)配合的第一螺纹部(61)；所述阀套(1)上具有与所述第一螺纹部(61)配合的螺纹部(13)。

7.如权利要求6所述的阀体部件，其特征在于，所述传动杆(6)上具有与所述阀套(1)配合的台阶部(62)。

8.如权利要求7所述的阀体部件，其特征在于，所述阀套(1)上设置有限位部(14)。

9.如权利要求8所述的阀体部件，其特征在于，所述限位部(14)具体为所述阀套(1)上带有缺口的环形凸出部。

10.如权利要求7所述的阀体部件，其特征在于，所述阀本体(3)上固定有与所述阀套(1)的限位部(14)配合的限位环(9)。

11.一种电子膨胀阀，包括驱动部件(300)和传动部件（200），其特征在于，还包括如权利要求1-10所述的任一阀体部件(100)。

12.如权利要求11所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述传动杆(6)上设置有第二螺纹部(63)；所述传动部件（200）上设置有与第二螺纹部(63)配合的螺母(210)；所述传动杆(6)的第二螺纹部(61)与第一螺纹部(63)的螺距相等。

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