CN103836851A

CN103836851A - 一种电子膨胀阀的阀座组件及其制造方法

Info

Publication number: CN103836851A
Application number: CN201410113974.0A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Zhejiang Sanhua Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Intelligent Controls Co Ltd
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CN103836851B

Abstract

本发明提供一种电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于：包括设有第一阀腔的阀座和固定在所述阀座上的带阀口的呈大致圆筒状的阀芯座；与所述阀座连接固定的第一接管、第二接管；所述第二接管与所述阀座的侧壁固定连接，所述第二接管的第一中心轴线与所述阀芯座的中心轴线垂直设置；所述阀芯座的周向侧壁上设置有若干连通孔，所述连通孔将所述阀芯座的内腔与所述第一阀腔连通；所述若干连通孔的中心轴线均位于第一平面上，所述第一中心轴线高于所述第一平面。本发明还提供一种电子膨胀阀的阀座组件的制造方法。本发明提供的电子膨胀阀阀座组件，可有效防止冷媒直接冲击阀针而造成阀针晃动所带来的噪音，同时可保证各个连通孔的冷媒流量均衡。

Description

一种电子膨胀阀的阀座组件及其制造方法

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子膨胀阀。

背景技术

在空调、冰箱、热泵热水器等各类制冷、制热设备中，通常采用电子膨胀阀调节流体的流量。另外，电子膨胀阀也可以作为先导阀应用于电磁阀中。

电子膨胀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座及连接管，阀座上具有阀口，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。

为了解决阀口和阀针、螺母等部件的同轴度问题，申请人在申请号为201110374661.7的专利申请中提出了在阀座上设置阀芯座11，如图1所示，并且在螺母上设置上部导向段和下部导向段，阀芯座11与阀座12以及固定在阀座12上的第一接管13、第二接管14共同构成阀座部件，阀座12的内腔形成第一阀腔121，阀芯座11的上端的外周壁与螺母32的下端内周壁配合固定，阀芯座11的上端的内周壁与阀针21形成间隙配合，并对阀针21提供导向。并且，螺母32的上端对与阀针固定一体的丝杆22提供导向。这种结构的设计解决了阀针与阀口同轴度的技术问题。但是，这种结构的电子膨胀阀在降低噪音方面仍存在一定的改进空间。

如图1所示，由于阀芯座11在安装时没有限定方向，即不能控制阀芯座11上的连通孔113的朝向，因此，当冷媒从第二接管14流入时，有可能沿着流动方向直接穿过连通孔113，这样会对阀针21造成一定的冲击，从而产生噪音。

因此，如何研发出一种在现有技术的基础上，大幅降低冷媒冲击所产生的噪音，是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包括电子膨胀阀的阀座组件，可以有效防止冷媒直接冲击阀针，并且能够保证阀芯座的各个连通孔冷媒流量均衡，从而降低噪音。为此，本发明采取以下技术方案：

一种电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于：

包括设有第一阀腔的阀座和固定在所述阀座上的带阀口的呈大致圆筒状的阀芯座；与所述阀座连接固定的第一接管、第二接管；所述第二接管与所述阀座的侧壁固定连接，所述第二接管的第一中心轴线与所述阀芯座的中心轴线垂直设置；所述阀芯座的周向侧壁上设置有若干连通孔，所述连通孔将所述阀芯座的内腔与所述第一阀腔连通；所述若干连通孔的中心轴线均位于第一平面上，所述第一中心轴线高于所述第一平面。

优选地，所述连通孔的中心轴线与所述第二接管的第一中心轴线在水平方向的最小投影夹角不小于20°。

可选地，所述连通孔的数量为3个，所述连通孔的中心轴线与所述第二接管的第一中心轴线在水平方向的最小投影夹角不小于45°。

可选地，所述连通孔的数量为4个，所述连通孔的中心轴线与所述第二接管的第一中心轴线在水平方向的最小投影夹角不小于30°。

可选地，所述连通孔的数量为5个或以上，所述连通孔的中心轴线与所述第二接管的第一中心轴线在水平方向的最小投影夹角不小于25°。

优选地，所述连通孔的数量满足关系式：

n·π·d₁ ²/4≥2·π·d₂ ²/4；

其中，d₁为所述连通孔的直径，d₂为阀口的直径。

本发明还提供一种电子膨胀阀的阀座组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）采用光电定位或机械定位方式，保证阀座的侧孔的第一中心轴线S1和阀座12主轴线构成的平面位于指定平面，并用工装固定阀座；

b）采用光电定位或机械定位方式，保证阀芯座的连通孔的第二中心轴线S2和阀芯座主轴线构成的平面位于指定平面，并用工装固定所述阀芯座；

c）设定旋转角度β，转动阀芯座的定位工装或阀座的定位工装，使第一中心轴线S1和阀座12主轴线构成的平面与第二中心轴线S2和阀芯座11主轴线构成的平面成α角，使步骤a）和步骤b）的两个工装合在一起；

d）实施焊接，将所述阀芯座与所述阀座固定；

e）将第一接管、第二接管分别装配至阀座上，实施钎焊，形成阀座组件。

作为另一种实施方案，本发明还提供一种电子膨胀阀的阀座组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）采用光电定位或机械定位方式，保证阀座的侧孔的第三中心轴线S3和阀座主轴线构成的平面位于指定平面，并用工装固定阀座；

b）采用光电定位或机械定位方式，保证阀芯座的连通孔的第二中心轴线S2阀芯座主轴线构成的平面位于与步骤a）中的第一中心轴线S1所在平面成α角度的平面，并用工装固定所述阀芯座；

c）将步骤a）和步骤b）的两个工装合在一起；

d）实施焊接，将所述阀芯座与所述阀座固定；

可选地，所述侧孔或者连通孔的位置采用划线的方式进行标示。

本发明提供的电子膨胀阀阀座组件，将接管的中心线设置为高于阀芯座上连通孔的中心轴线，并且连通孔的中心轴线与第二接管的第一中心轴线在水平面上的投影夹角至少在20°以上，这样，可以有效地防止冷媒直接穿过连通孔，对阀针造成冲击，从而减少了噪音的产生。另外，冷媒从第二接管流入时，不直接进入连通孔，通过阀芯座侧壁的缓冲，可以保证各个连通孔的冷媒流量均衡，从而进一步减少了噪音。

附图说明

图1：现有技术一种电子膨胀阀的结构示意图；

图2：本发明提供的电子膨胀阀结构示意图；

图3：图2的D－D剖视图；

图4：图2中阀芯座的结构示意图；

图5：图2中的阀座结构示意图；

图6：本发明提供的电子膨胀阀阀座组件装配示意图；

图7：本发明提供的电子膨胀阀阀座组件另一种装配示意图。

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。

请参照图2，图2是本发明提供的电子膨胀阀结构示意图。

本发明提供的电子膨胀阀包括阀座组件、螺母组件、阀针丝杆组件及磁转子组件。

阀座组件包括阀芯座11和阀座12。阀座12为底部带有与阀芯座配合孔的大致筒状结构，其内部形成第一阀腔121。在本实施例中，阀座组件还进一步包括第一接管13和第二接管14。阀芯座11、阀座12、第一接管13、第二接管14固定连接，从而形成阀座组件。

第二接管14与阀座12的侧壁固定连接，具体地，可以在阀座12的侧壁上沿垂直于阀座12中心轴线的方向设置侧孔12c，然后将第二接管14与侧孔12c配合后实施焊接固定，这样，第二接管14的第一中心轴线S1与阀座的中心轴线成垂直设置。

由于阀芯座11和阀座12是同轴设置，两者的中心轴线重合，因此，第二接管14的第一中心轴线S1就与阀芯座11的中心轴线垂直。

螺母组件包括螺母32和连接片31，连接片31作为嵌件与螺母32一体成型，连接片31与阀座12焊接固定。螺母32通过中部设置的内螺纹段与丝杆22螺纹配合。在螺母32下部的内缘部设置有导向段。在螺母32的上部的内孔中，设置有与丝杆22配合的丝杆导向段，丝杆导向段可以设置在螺母32的与丝杆22配合螺纹段的上侧或下侧，以有利于丝杆转动时的导向。螺母32的上部的外圆周套装有弹簧导轨33和止动滑环34。

阀针丝杆组件包括丝杆22和由丝杆22带动的阀针21，在本实施例中，丝杆22的一端与阀针21连接，另一端与磁转子部件41连接。其中，丝杆22与阀针21设置为可相互旋转，但不会相对脱开。

阀座12的外部固定有外罩5，从而形成密封的空间，在外罩内设置有磁转子部件41，在本实施例中，磁转子部件41包括磁转子本体、转子止动部42和连接二者的连接体，磁转子部件件41固定在丝杆22的上端。

上述电子膨胀阀的工作原理是，磁转子部件41在电磁线圈（图中未示出）的驱动下旋转，并带动丝杆22一同旋转，丝杆22与螺母32通过螺纹配合，这样，丝杆22在转动的同时，也进行轴向的上下移动，从而带动阀针21上下运动，从而使阀针21对阀口112实现开闭动作。

请参照图3、图4、图5，其中，图3是图2的D－D剖视图，图4是图2中阀芯座的结构示意图，图5是图2中的阀座结构示意图。

如图4所示，阀芯座11大体呈筒状结构，具有基部114，在基部114的上端设置有第一台阶部115，下端依次设置有第二台阶部116和第三台阶部117。在阀芯座11的下端部加工有阀口112，在本实施方式中，阀口112包括依次设置的第一锥部1121、直段部1122和第二锥部1123。其中，第一锥部1121用于和阀针21进行配合，控制电子膨胀阀的流量。

阀芯座11内部设置有导向孔111，当阀针21装配到阀芯座11上时，导向孔111能够对阀针21起导向作用。

阀芯座11的周向侧壁上设置有若干连通孔113，将阀芯座11的内腔与第一阀腔121连通。在本实施方式中，若干连通孔113均匀分布在阀芯座11的周向侧壁上，并且位于同一水平面上（设为第一平面P1），即连通孔113的第二中心轴线S2位于第一平面P1上。

如图5所示，阀座12大致呈杯形，具有基本部12b以及与基本部12b一体成型的底部12e，在底部12e上开设有底面孔12d，用于和阀芯座11固定连接。基本部12b的侧壁上开设有侧孔12c，装配时，第二接管14通过侧孔12c与阀座12配合并焊接固定。

阀座12的顶部设置有台阶部12a，用于和外罩5固定连接。安装时，将外罩5抵靠在台阶部12a上，这样，可以保证外罩5与阀座12的同轴度。

在图2所示的方向，第二接管14的第一中心轴线S1高于第一平面P1。需要说明的是，此处所述的“高于”是指在图2的视图上，将第一接管13所在位置设为底部，外罩5所在位置设为顶部，第一中心轴线S1相对于第一平面P1来说，更接近于外罩5的一侧。

这样，当冷媒从第二接管14流入第一内腔121时，其流通路径没有正对着连通孔113所在的平面，不会对连通孔113造成冲击，因此可以有效地降低冷媒冲击阀针所带来的噪音。

连通孔113的数量可以根据连通孔的直径和阀口的直径进行选择。其数量满足关系式：

n·π·d₁ ²/4≥2·π·d₂ ²/4

其中，d₁为所述连通孔113的直径，d₂为阀口112的直径。

连通孔113的中心轴线S2与第二接管14的第一中心轴线S1在水平方向的最小投影夹角α不小于20°，如图3所示。此处所述的最小投影夹角是指在多个连通孔113中，其中心轴线与第一中心轴线S1形成的最小夹角。

当连通孔113的数量为3个时，最小投影夹角α不小于45°。

当连通孔113的数量为4个时，最小投影夹角α不小于30°。

当连通孔113的数量为5个或以上时，上述最小投影夹角α不小于25°。

以图3所示的4个连通孔为例进行说明，由于连通孔113是均匀分布在阀芯座11的侧壁上，因此，相邻两个连通孔的中心轴线夹角为90°，此时可以将投影夹角α设置为45°，这样冷媒从第二接管14进入第一阀腔121时，会与阀芯座11的外侧壁接触，而不会直接冲击连通孔113内的阀针，从而可以减少噪音的产生。

在图3所示的45°的基础上，还允许阀芯座11作一定的偏转，但最小投影夹角α不能低于30°，若低于30°，则冷媒仍然会有一部分直接通过连通孔113而对阀针21造成冲击。

下面对阀座组件的制造方法进行说明。

如图6所示，采用光电定位或机械定位方式，找到阀座12的侧孔12c，并保证侧孔12c的第三中心轴线S3和阀座12的主轴线构成的平面位于指定平面，具体地，可以采用第一气动夹头41夹紧阀座12的基本部12b或台阶部12a的位置。

可以与上述步骤同时或提前进行，同样采用光电定位或机械定位方式，找到阀芯座11的连通孔113，并保证连通孔113的第二中心轴线S2和阀芯座11的主轴线构成的平面位于指定平面上，具体操作时，可以采用第二气动夹头42夹紧基部114或者导向孔111的位置。

然后设定旋转角度β，转动第一气动夹头41或第二气动夹头42，使第一中心轴线S1和阀座12主轴线构成的平面与第二中心轴线S2和阀芯座11主轴线构成的平面成α角，根据上一步骤确定的台阶部12a的位置和连通孔113的位置，使两者合在一起，并且形成α角度的夹角，这样阀芯座11和阀座12就配合在一起，并且形成α夹角。然后实施焊接，将阀座12与阀芯座11固定，最后，再将第一接管13和第二接管14分别装配至阀座12上，实施焊接，从而形成阀座组件。

作为一种替换的实施方式，还可以在对阀芯座11的连通孔113进行定位时，同时确定α夹角，即采用光电定位或机械定位方式，保证阀芯座11的连通孔113的第二中心轴线S2与阀芯座11主轴线构成的平面位于与第二接管14的第一中心轴线S1所在平面成α角度的平面，并用工装固定所述阀芯座11。然后与上述第一种实施方式一样，将第一气动夹头41和第二气动夹头42合在一起，实施焊接，将阀座12与阀芯座11固定，最后，再将第一接管13和第二接管14分别装配至阀座12上，实施焊接，从而形成阀座组件。

除了上述的定位方式，还可以采用划线标示的方法来确定侧孔12c以及连通孔113的位置，请参照图7，图7是本发明提供的电子膨胀阀阀座组件另一种装配示意图。

在阀座上用划线的方式标示出侧孔12c位置，使该划线与侧孔12c的中心线处于同一平面上，该平面垂直于阀座12的底端面；同样，在阀芯座11上用划线的方式标示出连通孔113的位置，使该划线与侧孔12c中心线所在平面成α角度，然后将阀芯座11与阀座12放在工装43上。并旋转阀座12，使阀座12与阀芯座11划线对齐，采用激光焊等焊接方式将阀芯座11和阀座12进行固定。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，本发明说明书中的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词只是为了说明清楚一些，不应视作对本发明的限制。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

1.一种电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于：

包括设有第一阀腔（121）的阀座（12）和固定在所述阀座（12）上的带阀口（112）的呈大致圆筒状的阀芯座（11）；

与所述阀座（12）连接固定的第一接管（13）、第二接管（14）；

所述第二接管（14）与所述阀座（12）的侧壁固定连接，所述第二接管（14）的第一中心轴线（S1）与所述阀芯座（11）的中心轴线垂直设置；

所述阀芯座（11）的周向侧壁上设置有若干连通孔（113），所述连通孔（113）将所述阀芯座（11）的内腔与所述第一阀腔（121）连通；

所述若干连通孔（113）的中心轴线（S2）均位于第一平面（P1）上，所述第一中心轴线（S1）高于所述第一平面（P1）。

2.如权利要求1所述的电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于，所述连通孔（113）的第二中心轴线（S2）与所述第二接管（14）的第一中心轴线（S1）在水平方向的最小投影夹角（α）不小于20°。

3.如权利要求2所述的电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于，所述连通孔（113）的数量为3个，所述连通孔（113）的第二中心轴线（S2）与所述第二接管（14）的第一中心轴线（S1）在水平方向的最小投影夹角（α）不小于45°。

4.如权利要求2所述的电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于，所述连通孔（113）的数量为4个，所述连通孔（113）的第二中心轴线（S2）与所述第二接管（14）的第一中心轴线（S1）在水平方向的最小投影夹角（α）不小于30°。

5.如权利要求2所述的电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于，所述连通孔（113）的数量为5个或以上，所述连通孔（113）的第二中心轴线（S2）与所述第二接管（14）的第一中心轴线（S1）在水平方向的最小投影夹角（α）不小于25°。

6.如权利要求1所述的电子膨胀阀的阀座组件，其特征在于，所述连通孔（113）的数量n满足关系式：n·π·d₁ ²/4≥2·π·d₂ ²/4。

7.一种电子膨胀阀的阀座组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）采用光电定位或机械定位方式，保证阀座（12）的侧孔（12c）的第三中心轴线（S3）和阀座（12）主轴线构成的平面位于指定平面，并用工装固定阀座（12）；

b）采用光电定位或机械定位方式，保证阀芯座（11）的连通孔（113）的第二中心轴线（S2）和阀芯座（11）主轴线构成的平面位于指定平面，并用工装固定所述阀芯座（11）；

c）设定旋转角度β，转动阀芯座（11）的定位工装或阀座（12）的定位工装，使第一中心轴线（S1）和阀座（12）主轴线构成的平面与第二中心轴线（S2）和阀芯座（11）主轴线构成的平面成α角，使步骤a）和步骤b）的两个工装合在一起；

d）实施焊接，将所述阀芯座（11）与所述阀座（12）固定；

e）将第一接管（13）、第二接管（14）分别装配至阀座（12）上，实施钎焊，形成阀座组件。

8.如权利要求7所述的电子膨胀阀阀座组件的制造方法，其特征在于，所述步骤a）和步骤b）的顺序可以互换。

9.一种电子膨胀阀的阀座组件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

b）采用光电定位或机械定位方式，保证阀芯座（11）的连通孔（113）的第二中心轴线（S2）与阀芯座（11）主轴线构成的平面位于与步骤a）中的第一中心轴线（S1）所在平面成α角度的平面，并用工装固定所述阀芯座（11）；

c）将步骤a）和步骤b）的两个工装合在一起；

d）实施焊接，将所述阀芯座（11）与所述阀座（12）固定；

10.如权利要求7或9所述的电子膨胀阀阀座组件的制造方法，其特征在于，所述侧孔（12c）或者连通孔（113）的位置采用划线的方式进行标示。