CN103261765B - 一种电动阀 - Google Patents
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Abstract
一种用于调节流体流量的电动阀，包括阀座组件、转子组件、阀针丝杆组件，阀座组件包括设有阀腔(121)的阀座(12)和固定在阀座(12)上的带阀口(113)的阀芯座；阀针丝杆组件包括丝杆(23)和由丝杆带动的阀针(21)，该电动阀还包括螺母组件,螺母组件包括螺母(32)和连接片(31)，螺母为中空的环状结构体，包括靠近阀座组件的定位导向部(80)、靠近转子组件的螺母连接部(60)以及固定连接片的支承部(70)。该电动阀使得螺母和阀针丝杆组件及阀芯座的阀口之间的同轴度易于保证，避免出现阀口密封不严或阀口出现偏心磨损的问题，提高了电动阀的动作可靠性。
Description
本申请要求下列专利申请的优先权，其全部内容均通过引用结合在本申请中：
1、2010年10月15日提交中国专利局、申请号为201010515234.1、发明名称为“一种电动阀”的中国专利申请；
2、2010年10月15日提交中国专利局、申请号为201010515238.X、发明名称为“电动阀及其止动装置”的中国专利申请；
3、2011年7月1日提交中国专利局、申请号为201110184918.2、发明名称为“一种电动阀装置”的中国专利申请。
技术领域
本发明涉及控制阀技术领域，尤其涉及一种用于调节流体流量的电动阀。
背景技术
在空调、冰箱、热泵热水器及各类制冷、制热设备中，通常采用电动阀调节流体的流量。
电动阀通常包括阀座组件、螺母组件、阀针丝杆组件，转子组件，阀座组件通常包括阀芯座、阀座及连接管，阀座上具有阀口，阀芯座、阀座及连接管通常焊接成一体构成阀座组件，阀针丝杆组件的阀针安装在螺母组件的螺母内。
特许文献(特开2010-25932号公报)公开了一种电动阀，螺母组件的螺母固定在导向套筒内，导向套筒固定在阀座上，阀针又需要固定在阀座的阀口内，因此对阀座与螺母的同轴度要求较高，上述电动阀需要经过多次组装工序间接控制才能保证阀芯座与螺母的同轴度，而且阀座与螺母的同轴度受到螺母、导向套筒、阀座、阀针等多个零件的加工精度的影响，同轴度不易保证，如果出现阀芯座与螺母不同轴，容易出现阀针与阀口不同轴现象，进而造成阀口密封不严或阀口出现偏心磨损的问题，从而使得电动阀的动作的可靠性较低，也会缩短电动阀的使用寿命。
因此，如何研发出一种满足阀座组件、螺母组件和阀针丝杆组件同轴度较高的电动阀，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动阀，包括阀座组件、转子组件，阀针丝杆组件，所述阀座组件包括设有阀腔的阀座和固定在所述阀座上的带阀口的阀芯座；所述阀针丝杆组件包括丝杆和由所述丝杆带动的阀针，其特征在于，还包括螺母组件，所述螺母组件包括螺母和连接片，所述螺母为中空的环状结构体，包括靠近所述阀座组件的定位导向部、靠近所述转子组件的螺母连接部，及固定所述连接片的支承部，所述螺母连接部所对应的内孔上具有与所述丝杆螺纹配合的螺纹段；所述定位导向部所对应的内孔或外缘上具有导向段，所述螺母通过其导向段实现与所述阀芯座的定位配合。
进一步，如上述结构的电动阀，所述螺纹段的螺纹内径d2小于所述定位导向部所对应的内孔孔径d3；
进一步，如上述结构的电动阀，所述螺母连接部所对应的内孔上还具有与所述阀杆配合的丝杆导向段；
进一步，如上述结构的电动阀，所述丝杆导向段的孔径d1小于所述螺纹段的螺纹内径d2；
进一步，如上述结构的电动阀，所述支承部所对应的外缘直径D2大于所述螺母连接部所对应的外缘直径D1；
优选地，如上述结构的电动阀还包括位于所述支承部和所述螺母连接部之间的过渡部，所述过渡部的外缘直径大于所述螺母连接部所对应的外缘直径D1，且小于所述支承部所对应的外缘直径D2。
进一步，如上述结构的电动阀，所述螺母连接部所对应的外缘上还套接有转子组件的止动机构；
优选地，如上述结构的电动阀，所述螺母为非金属材料制成，所述连接片为金属材料制成，通过注塑成型方法，使所述连接片固定嵌入所述支承部；所述连接片至少带有一个开口，并与所述阀座焊接固接。
进一步，如上述结构的电动阀，所述螺母上还设置有连通所述螺母的内孔与所述阀腔的平衡孔；
进一步，如上述结构的电动阀，所述支承部与定位导向部和螺母连接部之间通过内孔或外缘的台阶分割。
本发明提供的电动阀，通过对螺母结构的改进，在螺母的下端设置有与阀芯座配合的导向段，在螺母的上端设置有与丝杆配合的导向段，螺母通过连接片固定在阀座上。这样的螺母结构，便于采用塑料模具一次性加工成型，和便于阀座组件与阀针丝杆组件和螺母的装配，可以保证相对位置的公差要求和精度，使得螺母和阀针丝杆组件及阀芯座的阀口之间同轴度极易得到保证，避免出现阀口密封不严或阀口出现偏心磨损的问题；同时，由于阀针与阀口的同轴度得到了提高，转子组件的转子转动时的摩擦力会明显减小，电动阀的动作可靠性也会提高。
附图说明
图1：本发明所提供的一种电动阀具体实施例的结构示意图；
图2：图1中螺母组件的外形图及轴侧剖视图；
图3：图1中阀芯座的外形图及轴侧剖视图；
图4：本发明所提供的另一种电动阀具体实施例的结构示意图；
图5：图4中螺母组件的外形图及轴侧剖视图；
图6：图4中阀芯座的外形图及轴侧剖视图。
图中符号说明：
11-阀芯座；
111-第一导向段、112-第二导向段；
113-阀口、114容纳腔、115-开口；
12-阀座、121-阀腔；
13-第一连接管、14-第二连接管；
21-阀针、211-导向段；
22-阀针套、23-丝杆；
24-挡圈、25-弹簧；
31-连接片、32-螺母；
321-导向段、322-丝杆导向段；
33-弹簧导轨、34-滑环；
41-转子、42-止动杆；
5-外壳；
60-螺纹连接部、61-螺纹段；
70-支承部、71-平衡孔；
80-定位导向部
90-过渡部
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，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。
图1为本发明所提供的一种电动阀具体实施例的结构示意图；图2为螺母组件的外形图及轴侧剖视图；图3为阀芯座的外形图及轴侧剖视图。请参看图1、图2和图3。
本发明提供的电动阀包括阀座组件、螺母、阀针丝杆组件及转子组件。
阀座组件包括阀芯座11和阀座12。阀芯座11上还加工有阀口113，阀座12为筒状结构，其内部形成阀腔121。在本实施例中，阀座组件还进一步包括第一连接管13和第二连接管14。阀芯座11、阀座12、第一连接管13、第二连接管14连接成一体形成阀座组件。当然，阀芯座11、阀座12、第一连接管13、第二连接管14可以通过焊接连接成一体，也可以一体成型。
螺母32和连接片31构成螺母组件。其中螺母32是由多个变径圆柱构成的大致环状结构(需要说明的是，该结构可以有很多延伸的形式)，包括靠近转子组件的螺母连接部60、支承部70、过渡部90和靠近阀座组件的定位导向部80等。
其中，螺母连接部60所对应的内孔上具有与丝杆23螺纹配合的螺纹段61；在螺母连接部60所对应的内孔上还具有与阀杆21配合的丝杆导向段322，丝杆导向段322的孔径d1小于螺纹段61的螺纹内径d2。螺母连接部60的螺纹段61的螺纹内径d2小于定位导向部80所对应的内孔孔径d3。
在螺母连接部60所对应的外缘上还套装有弹簧导轨33和止动滑环34。弹簧导轨33和止动滑环34作为转子组件的止动机构，该止动机构与后述的转子组件的止动杆42配合作用，以控制阀针的行程。
在本实施方式中，支承部70与螺母连接部60之间还设具有过渡部90，过渡部90的外径介于螺母连接部60和支承部70的外径之间。作为优选的实施方式，在过渡部90的外圆周上设置有安装弹簧导轨33的卡槽，这样可以使弹簧导轨33安装更加牢固、可靠。
设置过渡部90，可以使螺母的整体结构紧凑，并且能减少材料用量，节约成本。当然本领域技术人员基于本发明所提供的技术启示，也可以不单独设置过渡部90，而将过渡部90的外径设置成与支承部70相同，将两者组合的整体作为支承部，也同样可以实现本发明的目的。
其中，支承部70与定位导向部80和螺母连接部60之间通过内孔或外缘的台阶分割。在支承部70设置有连接片31，优选的，连接片31采用金属材料制成，至少带有一个开口并与阀座焊接固接。
螺母32采用塑料等非金属材料。可以将连接片31作为嵌件通过模具成型方法与螺母32一体成型形成组件。优选的螺母采用模具注塑成型的方法，因螺母内孔d1＜d2＜d3，螺母中部呈逐级台阶状，所以注塑成型时，螺母中部的通孔可通过一体式模芯成型。加工模具模芯时可采用一次性装夹加工，这样其同轴度极易保证，从而也可确保螺母内孔d1、d2、d3三者之间的同轴度。同时，由于支承部70所对应的外缘直径D2大于螺母连接部60所对应的外缘直径D1，这样连接部60的圆柱材料厚度加大，便于连接片31嵌入到螺母32中，保证连接强度。螺母32通过连接片31固定在所述阀座12上。
其中，定位导向部80所对应的内孔上具有导向段321，螺母32通过其导向段321，实现与阀芯座11的定位配合。
在螺母32的螺母连接部60与支承部70之间，径向开设有连通螺母内孔与阀腔121平衡孔71。
阀针丝杆组件包括丝杆23和由丝杆23带动的阀针21，在本实施例中，阀针丝杆组件还进一步包括阀针套22、挡圈24、弹簧25，阀针21与阀针套22连接成一体，阀针21与阀针套22具体可以通过焊接、过盈压配等方式连接成一体，丝杆23的头部套装有挡圈24，挡圈24可以通过焊接、过盈压配等方式与丝杆23套装，丝杆23卡装在阀针21的内孔中，阀针21内孔中还设有弹簧25，丝杆23的端部可抵靠弹簧25。丝杆23与阀针21之间为弹性连接。阀针21的外缘部具有导向段211。
转子组件包括转子41、止动杆42和连接二者的连接体，转子组件固定在丝杆23的上端。
具体方案中，电动阀还包括外壳5，外壳5套装在阀座12上，用于密封阀体。
在阀芯座11的外缘部上设置有圆形台阶面，在台阶面上设置有第一导向段111，阀芯座11的第一导向段111与螺母32的导向段321配合，使阀芯座11与螺母32定位配合。
在阀芯座11上还设有阀芯容纳腔114，在容纳腔114的内缘部设置有第二导向段112。在阀芯座11上还设置有连接容纳腔114与阀腔121的开口115。阀芯座11的第二导向段112与阀针的导向段211配合。使阀针21可沿轴向滑动地设置在所述阀芯座11的容纳腔114中。
应该指出的是，本领域的技术人员可以理解，本发明所说的“内缘部”或“外缘部”，是指的孔的轴向内缘部或轴的轴向外缘部，如在本实施例中为螺母的孔的轴向内圆面或轴向外圆面。
本发明提供的电动阀，由于丝杆导向段322的孔径d1小于螺纹段61的螺纹内径d2。螺母连接部60的螺纹段61的螺纹内径d2小于定位导向部80所对应的内孔孔径d3。所以可以先将阀针丝杆组件与螺母螺合，再同时使螺母下端设置的导向端和阀针导向段分别轴向滑动的与阀芯座上的第一导向段和第二导向段配合安装到位，然后通过将连接片与阀座焊接方式，将螺母组件固定在阀座上。装配过程简单合理。
由于阀芯座的第一导向部和第二导向部及阀芯座上的阀口，都可以同时一次性加工成型或采用模具成型，以保证相对位置的公差要求和精度，使得螺母和阀针丝杆组件及阀芯座的阀口的之间同轴度极易得到保证，避免出现阀口密封不严或阀口出现偏心磨损的问题；同时，由于阀针与阀口的同轴度得到了提高，转子组件的转子转动时的摩擦力会明显减小，电动阀的动作可靠性也会提高。
图4为本发明所提供的一种电动阀另一种具体实施例的结构示意图；图5为螺母组件的外形图及轴侧剖视图；图6为阀芯座的外形图及轴侧剖视图。请参看图4、图5和图6。
该实施例与前述实施例不同点在于，在螺母32下部的外缘部设置有导向段321；阀针21的外缘部具有导向段211。
在阀芯座11的内缘部上设置有圆形台阶面，其孔径较大的台阶面上设置有第一导向段111，阀芯座11的第一导向段111与螺母32的导向段321配合，使阀芯座11与螺母32固定连接；其孔径较小的台阶面上设置有第二导向段112，其内孔则形成阀芯容纳腔114，阀芯座11的第二导向段112与阀针的导向段211配合，使阀针21可沿轴向滑动地设置在所述阀芯座11的容纳腔114中。
以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，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 (12)
1.一种电动阀，包括阀座组件、转子组件，阀针丝杆组件，所述阀座组件包括设有阀腔(121)的阀座(12)和固定在所述阀座(12)上的带阀口(113)的阀芯座(11)；所述阀针丝杆组件包括丝杆(23)和由所述丝杆(23)带动的阀针(21)；
其特征在于,还包括螺母组件,所述螺母组件包括螺母(32)和连接片(31)，所述螺母(32)为中空的环状结构体，包括靠近所述阀座组件的定位导向部(80)、靠近所述转子组件的螺母连接部(60)，及固定所述连接片(31)的支承部(70)，所述螺母连接部(60)所对应的内孔上具有与所述丝杆(23)螺纹配合的螺纹段(61)；所述定位导向部(80)所对应的内孔或外缘上具有导向段(321)，所述螺母(32)通过其导向段(321)，实现与所述阀芯座(11)的定位配合；所述螺母连接部(60)所对应的内孔上还具有与所述丝杆(23)配合的丝杆导向段(322)，所述丝杆导向段(322)设置在靠近所述转子组件的一侧；所述阀芯座(11)上还设有阀芯容纳腔(114)，在所述阀芯容纳腔(114)的内缘部设置有第二导向段(112)，所述第二导向段(112)与所述阀针(21)的导向段(211)配合，使所述阀针(21)可沿轴向滑动地设置在所述阀芯座(11)的容纳腔(114)中。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述螺纹段(61)的螺纹内径d2小于所述定位导向部(80)所对应的内孔孔径d3。
3.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述丝杆导向段(322)的孔径d1小于所述螺纹段(61)的螺纹内径d2。
4.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述支承部(70)所对应的外缘直径D2大于所述螺母连接部(60)所对应的外缘直径D1。
5.根据权利要求4所述的电动阀，其特征在于，还包括位于所述支承部(70)和所述螺母连接部(60)之间的过渡部(90)，所述过渡部(90)的外缘直径大于所述螺母连接部(60)所对应的外缘直径D1，且小于所述支承部(70)所对应的外缘直径D2。
6.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述螺母连接部(60)所对应的外缘上还套接有转子组件的止动机构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电动阀，其特征在于，所述螺母(32)为非金属材料制成，所述连接片(31)为金属材料制成，通过注塑成型方法，使所述连接片(31)固定嵌入所述支承部(70)。
8.根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述连接片(31)至少带有一个开口，并与所述阀座(12)焊接固接。
9.根据权利要求1-6任一项所述的电动阀，其特征在于，所述螺母(32)上还设置有连通所述螺母的内孔与所述阀腔的平衡孔(71)。
10.根据权利要求1-6任一项所述的电动阀，其特征在于，所述支承部(70)与定位导向部(80)和螺母连接部(60)之间通过内孔或外缘的台阶分割。
11.根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述螺母(32)上还设置有连通所述螺母的内孔与所述阀腔的平衡孔(71)。
12.根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述支承部(70)与定位导向部(80)和螺母连接部(60)之间通过内孔或外缘的台阶分割。
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