CN108317259A - 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,包括阀座、阀针、及外螺纹轴;还包括连接件和安装于连接件外部的压缩弹簧;连接件的两端分别与外螺纹轴、阀针连接,压缩弹簧位于外螺纹轴与阀针之间,并配置成:外螺纹轴能够带动连接件沿轴线方向移动,且外螺纹轴和阀针能够沿轴线方向相对移动,并,阀口处于全关闭状态的初期阶段,压缩弹簧不会产生将阀针向阀口推压的弹簧力,阀口处于全关闭状态的后期阶段,压缩弹簧对阀针产生闭阀的弹力载荷;阀针关闭阀口开始至外螺纹轴沿闭阀方向相对阀针移动了预设值的阶段为初期阶段;外螺纹轴沿闭阀方向相对阀针移动了预设值以上的阶段为后期阶段。该电子膨胀阀能够减少阀针与阀口部位的磨损,防止阀口全关时泄漏。

Description

一种电子膨胀阀
技术领域
本发明涉及流量调节阀技术领域,特别是涉及一种电子膨胀阀。
背景技术
电子膨胀阀作为组成制冷系统的重要部件,广泛应用于大型冷冻机组、大型冷库、超市冷柜等。
请参考图1-2,图1为现有技术中一种典型电子膨胀阀的结构示意图;图2为图1中I部位的局部放大图。
如图所示,现有的电子膨胀阀,由电机的转子1′旋转驱动外螺纹轴2′,外螺纹轴2′的外螺纹部与固定于阀座4′的内螺纹件3′的内螺纹孔螺纹卡合,通过该螺纹卡合,外螺纹轴2′在电机驱动下能够沿轴线方向移动,以带动阀针6′沿轴线方向移动,从而开启或关闭阀口51′,其中,阀口51′开设于阀座4′内的阀芯座5′上。
该电子膨胀阀中,外螺纹轴2′与阀针6′插装配合,并在外螺纹轴2′与阀针6′之间设有压缩弹簧7′,当阀针6′的头部伸入阀口51′,使阀口51′处于全关闭的状态下,利用压缩弹簧7′的弹力将阀针6′推向阀口51′部位,从而获得阀断流性。
该电子膨胀阀在实际应用中存在下述问题:
由于外螺纹轴2′与阀针6′之间设有压缩弹簧7′,在压缩弹簧7′的弹力载荷作用下,阀针6′会随着外螺纹轴2′的旋转而旋转,除非在阀针6′上作用有克服弹力载荷的抵抗力。因此,从阀针6′位于阀口51′的瞬间开始,直至阀针6′被充分推压到阀口51′部位,阀针6′与阀口51′的接触位置始终会产生滑动旋转;这里,可以理解,阀针6′被充分推压到阀口51′部位时,阀针6′与阀口51′部位的旋转方向的摩擦阻力大于压缩弹簧7′的弹力载荷造成的阀针6′与外螺纹轴2′的旋转方向的摩擦阻力,阀针6′才不会随外螺纹轴2′旋转。
因阀针6′从与位于阀口51′开始至阀针6′被充分推压到阀口51′部位的这一过程中,阀针6′与阀口51′的接触位置始终会滑动旋转,造成两者的接触面被磨损,特别是在阀针6′反复动作的情况下,阀针6′与阀口51′部位的接触面的磨损会进一步加剧,造成阀口51′在全关闭状态下泄漏的现象,导致阀性能不良。
因此,如何改进现有电子膨胀阀的结构,以克服现有技术中存在的上述缺陷,是本领域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子膨胀阀,通过改变外螺纹轴、阀针及压缩弹簧之间的连接方式,使得阀针在与阀口部位接触的初始阶段不会受到压缩弹簧的弹力载荷作用,从而避免阀针随外螺纹轴旋转,减少阀针与阀口部位的磨损,防止电子膨胀阀在阀口全关状态下泄漏。
为实现上述目的,本发明提供了一种电子膨胀阀,包括阀座、阀针、及由电机的转子旋转驱动的外螺纹轴,所述外螺纹轴能够带动所述阀针沿轴线方向移动以开启或关闭阀口;还包括连接件和安装于所述连接件外部的压缩弹簧;
所述连接件的两端分别与所述外螺纹轴、所述阀针连接,所述压缩弹簧位于所述外螺纹轴与所述阀针之间,并配置成:
所述外螺纹轴能够带动所述连接件沿轴线方向移动,且所述外螺纹轴和所述阀针能够沿轴线方向相对移动,并,
所述阀口处于全关闭状态的初期阶段,所述压缩弹簧不会产生将所述阀针向所述阀口推压的弹簧力,所述阀口处于全关闭状态的后期阶段,所述压缩弹簧对所述阀针产生闭阀的弹力载荷;
其中,所述阀针关闭所述阀口开始至所述外螺纹轴沿闭阀方向相对所述阀针移动了预设值的阶段为所述初期阶段;所述外螺纹轴沿闭阀方向相对所述阀针移动了预设值以上的阶段为所述后期阶段。
本发明提供的电子膨胀阀,对阀针与外螺纹轴的连接方式进行了优化,使得阀针与阀口部位接触的瞬间,及接着的一段时间内,也就是外螺纹轴沿闭阀方向的移动量不超过预设值的期间内,压缩弹簧都不会产生将阀针推向阀口的弹簧力,只有在关闭阀口并且外螺纹轴沿闭阀方向的移动量超过预设值后,压缩弹簧才对阀针施加推向阀口的弹力载荷,这样,阀针在与阀口接触或分离的瞬间,阀针与阀口之间产生的摩擦力是仅由阀针与连接件的自身重力造成的力,与现有技术中因受弹力载荷作用而导致的旋转磨损相比,磨损量大大减小,即便是反复动作,磨损量也大幅减少,从而能够避免阀口在全关闭状态下发生泄漏,保证阀断流性,进而提高了电子膨胀阀的可靠性。
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件;
所述连接件还具有位于所述第一面部下方的限位部,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动,且所述第一卡合件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述连接件的下端具有朝上的第二面部,所述阀针的上端设有第二卡合件,所述第二卡合件搭接于所述第二面部以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述压缩弹簧安装于所述连接件与所述阀针之间。
所述连接件包括连接本体、上部构件和下部构件;
所述连接本体为具有通孔的筒状结构,其内壁的中部沿径向延伸形成环形凸部;
所述上部构件为具有通孔的环状结构,所述上部构件插装固定于所述连接本体的上端,所述上部构件的-下端面形成所述第一面部,所述环形凸部的上端面形成所述限位部;
所述下部构件包括具有通孔的基板,所述下部构件固设于所述连接本体的下端,所述基板的上端面形成所述第二面部。
所述阀针包括自上至下顺次连接的杆部、主体部及流量调节部;
所述下部构件还包括沿所述基板的外周轴向向下延伸形成的筒部,所述筒部插装固定于所述连接本体;
所述压缩弹簧位于所述主体部与所述基板之间,所述压缩弹簧外套于所述杆部,且所述压缩弹簧的上端内嵌于所述筒部。
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动;
所述连接件的下端具有朝上的第二面部,所述阀针的上端设有第二卡合件,所述第二卡合件能够搭接于所述第二面部以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述阀针还具有位于所述第二卡合件下方的限位部,所述连接件能够沿轴线方向相对所述第二卡合件移动,且所述连接件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述压缩弹簧安装于所述外螺纹轴与所述连接件之间。
所述连接件包括连接本体和下部构件;
所述连接本体为具有通孔的筒状结构,所述连接本体的上端沿径向向内弯折形成翻折部,所述翻折部的下端面形成所述第一面部;
所述下部构件为具有通孔的环形板,所述下部构件固定于所述连接本体的下端,所述下部构件的上端面形成所述第二面部;
所述阀针包括主体部和流量调节部,所述主体部的上端沿轴向向上延伸形成轴向凸部,所述第二卡合件固设于所述轴向凸部的上端,所述主体部的上端面形成所述限位部。
所述外螺纹轴的下部具有沿径向伸出的径向凸台,所述翻折部的内孔周边沿轴向向上延伸形成导向套部;
所述压缩弹簧位于所述径向凸台与所述翻折部之间,所述压缩弹簧外套于所述外螺纹轴,且所述导向套部嵌置于所述压缩弹簧与所述外螺纹轴之间。
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件;
所述连接件还具有位于所述第一面部下方的限位部,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动,且所述第一卡合件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述连接件的下端设有第二卡合件,所述阀针的上端具有朝下的第二面部,所述第二卡合件能够与所述第二面部卡合以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述压缩弹簧安装于所述连接件与所述阀针之间。
所述连接件包括连接本体和上部构件;
所述连接本体包括大径段和小径段,所述大径段具有阶梯面朝上的阶梯孔;
所述上部构件为具有通孔的环状结构,所述上部构件插装固定于所述大径段的上端,所述上部构件的下端面形成所述第一面部,所述阶梯孔的所述阶梯面形成所述限位部;
所述阀针包括上插件、主体部和流量调节部,所述主体部具有内凹腔,所述上插件固设于所述内凹腔,所述上插件包括具有通孔的底板,所述底板的下端面形成所述第二面部。
所述上插件还包括沿所述底板的外周轴向向上延伸形成的筒体,所述筒体插装固定于所述主体部;
所述压缩弹簧位于所述大径段与所述底板之间,所述压缩弹簧外套于所述小径段,且所述压缩弹簧的下端内嵌于所述筒体。
所述连接件的上端设有第一卡合件,所述外螺纹轴的下端具有朝上的第一面部,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件,所述外螺纹轴还能够沿轴线方向相对所述连接件移动;
所述连接件的下端设有第二卡合件,所述阀针的上端具有朝下的第二面部,所述第二卡合件能够与所述第二面部卡合以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述连接件还设有限位部,所述连接件能够沿轴线方向相对所述阀针移动,且所述连接件沿轴线方向移动所述预设值后,所述限位部能够与所述阀针的上端面相抵接;
所述压缩弹簧安装于所述外螺纹轴与所述连接件之间。
所述外螺纹轴包括轴主体和固定于所述轴主体下端的卡环体,所述卡环体具有通孔,所述通孔的孔壁下端沿径向延伸形成环状凸台,所述环状凸台的上端面形成所述第一面部;
所述连接件的主体为柱状结构,所述连接件的下部具有沿径向延伸形成的环状凸部,所述环状凸部形成所述限位部;
所述阀针包括上套部、主体部和流量调节部,所述主体部具有内凹腔,所述上套部固设于所述内凹腔,所述上套部为具有通孔的环状结构,所述上套部的下端面形成所述第二面部,所述上套部的上端面为所述阀针的上端面;
所述压缩弹簧位于所述卡环体与所述环状凸部之间,且所述压缩弹簧外套于所述连接件。
所述连接件包括柱状结构的连接本体和下部构件;所述下部构件为具有通孔的筒状结构,所述下部构件套装固定于所述连接本体的下部,所述环状凸部设于所述下部构件,且所述下部构件的下端内嵌于所述上套部。
所述电子膨胀阀还包括导向套部件,所述导向套部件用于对所述外螺纹轴、所述连接件及所述阀针的移动进行导向。
所述电子膨胀阀还包括阀芯座和固接于所述阀座的内螺纹件,所述内螺纹件与所述外螺纹轴螺纹卡合;
所述阀芯座为具有芯腔的筒状结构,其下端与所述阀座的底部固接,其上端与所述内螺纹件固接,所述阀口开设于所述阀芯座;
所述阀芯座形成所述导向套部件。
所述阀针相对所述连接件具有预设的径向位移量。
所述外螺纹轴相对所述连接件具有预设的径向位移量。
所述压缩弹簧的上端与相应的抵靠部件之间设有垫片,和/或,所述压缩弹簧的下端与相应的抵靠部件之间设有垫片。
附图说明
图1为现有技术中一种典型电子膨胀阀的结构示意图;
图2为图1中I部位的局部放大图;
图3为本发明所提供电子膨胀阀第一实施例的剖面示意图;
图4为图3中A部位的局部放大图;
图5为图3所示电子膨胀阀的闭阀状态一的主要部件的剖视图;
图6为图3所示电子膨胀阀的闭阀状态二的主要部件的剖视图;
图7为图3所示电子膨胀阀的闭阀状态三的主要部件的剖视图;
图8为本发明所提供电子膨胀阀第二实施例的剖面示意图;
图9为图8中B部位的局部放大图;
图10为图8所示电子膨胀阀的闭阀状态一的主要部件的剖视图;
图11为图8所示电子膨胀阀的闭阀状态二的主要部件的剖视图;
图12为图8所示电子膨胀阀的闭阀状态三的主要部件的剖视图;
图13为本发明所提供电子膨胀阀第三实施例的剖面示意图;
图14为图13中C部位的局部放大图;
图15为图13所示电子膨胀阀的闭阀状态一的主要部件的剖视图;
图16为图13所示电子膨胀阀的闭阀状态二的主要部件的剖视图;
图17为图13所示电子膨胀阀的闭阀状态三的主要部件的剖视图;
图18为本发明所提供电子膨胀阀第四实施例的剖面示意图;
图19为图18中D部位的局部放大图;
图20为图18所示电子膨胀阀的闭阀状态一的主要部件的剖视图;
图21为图18所示电子膨胀阀的闭阀状态二的主要部件的剖视图;
图22为图18所示电子膨胀阀的闭阀状态三的主要部件的剖视图;
图23示出了具体实施例中电子膨胀阀的动作特性示意图。
其中,图1至图2中部件名称与标记符号之间的对应关系如下所示:
转子1′,外螺纹轴2′,内螺纹件3′,阀座4′,阀芯座5′,阀口51′,阀针6′,压缩弹簧7′;
其中,图3至图22中部件名称与标记符号之间的对应关系如下所示:
转子1,外螺纹轴2,内螺纹件3,阀座4,阀芯座5,阀口51,流通口52,压缩弹簧7,垫圈11;
第一卡合件9a、9b、9c、9d,第二卡合件10a、10b、10c、10d;
阀针6a,杆部61a,主体部62a,流量调节部63a;
连接件8a,连接本体81a,环形凸部811a,上部构件82a,下部构件83a,基板831a,筒部832a,翻边部833a,内环形槽84a;
径向凸台21b;
阀针6b,主体部62b,轴向凸部621b,流量调节部63b,外环形槽64b;
连接件8b,连接本体81b,翻折部811b,导向套部812b,下部构件83b,
阀针6c,上插件61c,底板611c,筒体612c,主体部62c,流量调节部63c;
连接件8c,连接本体81c,大径段811c,阶梯面8111c,小径段812c,上部构件82c,内环形槽84c;
卡环体22d,环状凸台221d;
阀针6d,上套部61d,主体部62d,流量调节部63d;
连接件8d,连接本体81d,下部构件83d,环状凸部831d。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种电子膨胀阀,通过改变外螺纹轴、阀针及压缩弹簧之间的连接方式,使得阀针在与阀口部位接触的初始阶段不会受到压缩弹簧的弹力载荷作用,从而避免阀针随外螺纹轴旋转,减少阀针与阀口部位的磨损,防止电子膨胀阀在阀口全关状态下泄漏。
本发明提供的电子膨胀阀,包括阀座、阀针、及由电机的转子旋转驱动的外螺纹轴,所述外螺纹轴能够带动所述阀针沿轴线方向移动以开启或关闭阀口。
其中,在阀座上固设有内螺纹件,外螺纹轴的外螺纹部与内螺纹件的内螺纹孔螺纹卡合,这样,当电机的转子旋转驱动外螺纹轴时,利用该螺纹卡合,外螺纹轴能够沿轴线方向移动,并带动阀针沿轴线方向移动以开启或关闭阀口。
其中,外螺纹轴与阀针通过连接件来连接,连接件的两端分别与外螺纹轴、阀针连接,并在外螺纹轴与阀针之间设置压缩弹簧,压缩弹簧安装于连接件的外部。
外螺纹轴、阀针、连接件及压缩弹簧具体配置成:
外螺纹轴能够带动连接件沿轴线方向移动,且外螺纹轴和阀针能够沿轴线方向相对移动,并,
阀口处于全关闭状态的初期阶段,压缩弹簧不会产生将阀针向阀口部推压的弹簧力,阀口处于全关闭状态的后期阶段,压缩弹簧对阀针产生闭阀的弹力载荷;
其中,阀针关闭阀口开始至外螺纹轴沿闭阀方向相对阀针移动了预设值的阶段为前述初期阶段,外螺纹轴沿闭阀方向相对阀针移动了预设值以上的阶段为前述后期阶段。
如上设置后,阀针与阀口部位接触的瞬间,及接着的一段时间内,也就是外螺纹轴沿闭阀方向的移动量不超过预设值的期间内,压缩弹簧都不会产生将阀针推向阀口的弹簧力,只有在关闭阀口并且外螺纹轴沿闭阀方向的移动量超过预设值后,压缩弹簧才对阀针施加推向阀口的弹力载荷,这样,阀针在与阀口接触或分离的瞬间,阀针与阀口之间产生的摩擦力是仅由阀针与连接件的自身重力造成的力,与现有技术中因受弹力载荷作用而导致的旋转磨损相比,磨损量大大减小,即便是反复动作,磨损量也大幅减少,从而能够避免阀口在全关闭状态下发生泄漏,保证阀断流性,进而提高了电子膨胀阀的可靠性。
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例对本发明作进一步的详细说明,主要就电子膨胀阀的外螺纹轴、阀针、连接件及压缩弹簧的具体结构及相互之间的连接关系,也就是本发明的核心改进点作出详细说明。
这里需要先说明的是,本文中所使用的方位词“上”和“下”等,均是以图3至图22中零部件位于图中或零部件之间的相互关系为基准定义的,应当理解,所述方位词的使用只是为了描述技术方案的清楚及方便,不应当对保护范围构成限制。
实施例1:
请参考图3和图4,图3为本发明所提供电子膨胀阀第一实施例的剖面示意图;图4为图3中A部位的局部放大图。
其中,图3所示的电子膨胀阀处于开阀状态。
本实施例中,电子膨胀阀的电机的转子2能够旋转驱动外螺纹轴2,外螺纹轴2的外螺纹部与内螺纹件3的内螺纹孔螺纹卡合,其中,内螺纹文件3固定于阀座4的上端;外螺纹轴2的下端还连接有阀针6a。
当电机转动时,其转子2能够驱动外螺纹轴2旋转,同时由于外螺纹轴2与内螺纹件3的螺纹卡合作用,外螺纹轴2还能够沿轴线方向移动,从而带动阀针6a沿轴线方向移动,以便开启或关闭阀口51。
本实施例中,外螺纹轴2与阀针6a通过连接件8a连接。
其中,连接件8a的上端具有朝下的第一面部,外螺纹轴2的下端设有第一卡合件9a,该第一卡合件9a能够与第一面部卡合,以使外螺纹轴2悬吊支撑连接件8a。
连接件8a还具有位于第一面部下方的限位部,第一卡合件9a还能够沿轴线方向相对连接件8a移动,并且当第一卡合件9a沿轴线方向移动预设值后能够与连接件8a的限位部相抵接。
连接件8a的下端还具有朝上的第二面部,阀针6a的上端设有第二卡合件10a,该第二卡合件10a搭接于第二面部,以使连接件8a悬吊支撑阀针6a。
其中,在连接件8a与阀针6a之间安装有压缩弹簧7。
具体的方案中,连接件8a包括连接本体81a、上部构件82a和下部构件83a。
其中,连接本体81a为具有通孔的筒状结构,其内壁的中部沿径向延伸形成环形凸部811a;上部构件82a为具有通孔的环状结构,上部构件82a插装固设于连接本体81a的上端,且上部构件82a与环形凸部811a保持一定距离,这样,如图4所示,上部构件82a的下端面、环形凸部811a的上端面及位于两者之间的连接本体81a的内壁形成内环形槽84a。
外螺纹轴2下端设置的第一卡合件9a能够嵌入上述内环形槽84a,与上述内环形槽84a的上槽壁面卡合,从而悬吊支撑连接件8a,第一卡合件9a嵌入内环形槽84a的部分还能够在内环形槽84a内轴向移动,其轴向移动的距离由内环形槽84a的下槽壁面限制。
这样设置后,内环形槽84a的上槽壁面,也就是上部构件82a的下端面即为前述连接件8a的第一面部,内环形槽84a的下槽壁面,也就是环形凸部811a的上端面即为前述连接件8a的限位部。
参考图4,具体设置时,第一卡合件9a为外套固定在外螺纹轴2下端的环形套,该环形套套装在外螺纹轴2上,相当于在外螺纹轴2下端形成了一个径向凸环,该径向凸环正好能嵌入内环形槽84a内,可以理解,为了使第一卡合件9a能够在内环形槽84a内轴向移动,该径向凸环的高度应当小于内环形槽84a的轴向高度,两者的高度之差即为前述预设值,在图4中标记为t,该预设值可根据实际需要来确定。
具体设置时,为了限制上部构件82a与连接本体81a在轴向上的相对位置,以确保形成的内环形槽84a具有一定的高度。
上部构件82a的上端形成有朝下的台阶面,这样,上部构件82a插装于连接本体81a后,该台阶面可以搭接于连接本体81a的上端面,从而限制两者的轴向位置。
其中,第一卡合件9a与外螺纹轴2可以为两个独立的部件,如图4中所示,当然,在不影响组装的前提下,两者也可设为一体结构。
其中,下部构件83a固设于连接本体81a的下端,其包括具有通孔的基板831a,该基板831a的上端面形成前述第二面部,阀针6a上端设置的第二卡合件10a能够搭接在该第二面部,这样,连接件8a就能够悬吊支撑阀针6a。
参考图4,具体设置时,第二卡合件10a也为环形套的结构,外套在阀针6a的上端,相当于在阀针6a上端形成了径向凸环,阀针6a通过该径向凸环悬吊于连接件8a。
其中,第二卡合件10a与阀针6a可以为两个独立的部件,如图4所示,当然,在不影响组装的前提下,两者也可设为一体结构。
这里需要指出的是,第二卡合件10a与阀针6a为两个独立部件时,第二卡合件10a可以与阀针6a固接,也可以与阀针6a活动连接,这时,第二卡合件10a仅外套在阀针6a上端,可相对阀针6a轴向移动。
实际设置时,第一卡合件9a和第二卡合件10a也可不设置为环形的结构,两者的设置只要能够与相应的结构配合,以实现上述连接要求即可,如可以具体设置为C型插片等结构。
具体的方案中,阀针6a包括自上至下顺次连接的杆部61a、主体部62a和流量调节部63a,其中,第二卡合件10a设置于杆部61a,以便于与连接件8a装配。
连接件8a的下部构件83a还包括沿基板831a的外周轴向向下延伸形成的筒部832a,筒部832a插装固定于连接本体81a。
压缩弹簧7具体位于阀杆6a的主体部62a与基板831a之间,具体地,压缩弹簧7外套于阀杆6a的杆部61a,且其上端嵌置在筒部832a内,这样设置,可以确保压缩弹簧7安装的可靠性。
具体的方案中,还可在压缩弹簧7与基板831a之间设置垫圈11,以减少对基板831a的磨损,当然,垫圈11也可设置在压缩弹簧7与阀针6a的主体部62a之间,以减少对主体部62a的磨损,或者,在压缩弹簧7与基板831a之间,压缩弹簧7与主体部62a之间均设置垫圈11。
具体设置时,筒部832a的底边还沿径向向外翻折形成翻边部833a,该翻边部833a与连接本体81a的下端面抵接,以限制连接本体81a和下部构件83a的轴向位置。
另外,实际设置时,筒部832a还可延伸至基板831a的上端,这样可以对第二卡合件10a的径向位置进行限制,具体设置时,第二卡合件10a与连接件8a之间具有预设的径向位移量,也就是说,第二卡合件10a可以带动阀针6a相对连接件8a在径向上有一定的位移活动空间,这样,阀针6a能够自动调准中心,以便能够很好地与阀口51配合。
此外,实际设置时,外螺纹轴2相对连接件8a也可设有预设的径向位移量,使两者也能够自适应调准中心。
请结合图4,并参考图5至图7及图23,图5至图7中分别示出了该实施例中电子膨胀阀在闭阀状态一、闭阀状态二和闭阀状态三的剖视图,图23示出了电子膨胀阀的动作特性示意图,包括电机的脉冲数与阀针位移的关系,电机的脉冲数与弹簧作用力的关系及电机的脉冲数与阀流量的关系。
图4中,电子膨胀阀处于阀针6a与阀口51分离的开阀状态,该开阀状态下,外螺纹轴2的第一卡合件9a与连接件8a的第一面部卡合,从而由外螺纹轴2悬吊支撑连接件8a;阀针6a的第二卡合件10a与连接件8a的第二面部搭接,从而由连接件8a悬吊支撑阀针6a。
在此开阀状态下,第一卡合件9a与连接件8a的限位部之间存在轴向间隙t。
可以理解,此时,安装于连接件8a与阀针6a之间的压缩弹簧7的作用力作用在连接件8a与阀针6a之间,连接件8a与阀针6a连接,可看做一个整体,在阀针6a与阀口51接触的瞬间,阀针6a与阀口51之间不受压缩弹簧7的弹力载荷作用。
从该开阀状态开始,通过电子膨胀阀的电机驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,外螺纹轴2、连接件8a和阀针6a三者一起轴向下移,三者一起下移至阀针6a刚关闭阀口51,为闭阀状态一,如图5所示。
结合图23,在闭阀状态一,阀针6a与阀口51处于刚接触的状态,此时,外螺纹轴2、连接件8a和阀针6a三者的位置关系与开阀状态一致,第一卡合件9a与连接件8a的限位部之间仍然存在轴向间隙t,同样地,此时,阀针6a与阀口51之间不受压缩弹簧7的弹簧载荷影响,此时,即便阀针6a旋转,也只是产生阀针6a与连接件8a自重部分造成的摩擦力,对阀针6a与阀口51的接触面的磨损很小。
从闭阀状态一开始,通过电机进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,由于阀针6a被阀口51部位卡住,阀针6a的第二卡合件10a又压抵连接件8a的第二面部,此过程中,阀针6a与连接件8a不再下移,只有外螺纹轴2下移,此时阀针6a与外螺纹轴2处于分离状态,当外螺纹轴2下移至第一卡合件9a与连接件8a的限位部相抵时,也就是说,外螺纹轴2在闭阀状态一的基础上,也即从阀针6a刚与阀口51部位接触开始,沿闭阀方向移动了预设值t,为闭阀状态二,如图6所示。
在闭阀状态二,固设于外螺纹轴2的第一卡合件9a与连接件8a的限位部处于刚接触的状态,同样地,阀针6a和阀口51之间也不受压缩弹簧7的弹力载荷影响,需要指出的是,这里指的是第一卡合件9a未对连接件8a的限位部施力的瞬间,压缩弹簧7不对阀针6a和阀口51之间产生弹力载荷作用,只要第一卡合件9a顶触连接件8a的限位部,压缩弹簧7即对阀针6a和阀口51处施加弹力载荷,可结合图23理解。
可以理解,从图5所示的闭阀状态一到图6所示的闭阀状态二这一阶段即为前述阀口51处于全关闭状态的初期阶段。
从闭阀状态二开始,通过电机再进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,此时,由于第一卡合件9a抵接连接件8a的限位部,所以外螺纹轴2在下移的过程中,连接件8a受外螺纹轴2压抵也一起下移,也就是说,此过程中,外螺纹轴2与连接件8a一起下移,从而使压缩弹簧7压缩变形,由于连接件8a下移,连接件8a与阀针6a分离,图示方案中,由于第二卡合件10a活动套设于阀针6a的上端,此时,第二卡合件10a受重力作用相对阀针6a下移,第二卡合件10a与连接件8a的第二面部保持接触,相当于由连接件8a的第二面部支撑第二卡合件10a,为闭阀状态三,如图7所示。应当理解,如前所述,若实际设置时,第二卡合件与阀针6a固接,那么此过程中,第二卡合件与阀针6a为一体结构,与连接件8a分离,也就是说,第二卡合件与阀针6a固接时,此过程中,第二卡合件与连接件8a的第二面部分离。
在闭阀状态三,压缩弹簧7受压变形,从而对阀针6a施加弹力载荷,将阀针6a充分推压到阀口51部位。
上述为该电子膨胀阀的闭阀过程,在开阀过程中,阀针6a与阀口51分离时也相同,在两者分离的瞬间,阀针6a与阀口51之间的摩擦力仅有阀针6a与连接件8a的自重造成,即便反复动作,阀针6a与阀口51接触面的磨损量也极少。
实施例2
请参考图8和图9,图8为本发明所提供电子膨胀阀第二实施例的剖面示意图;图9为图8中B部位的局部放大图。
其中,图8所示的电子膨胀阀处于开阀状态。
本实施例中,外螺纹轴2与阀针6b通过连接件8b连接。
其中,连接件8b的上端具有朝下的第一面部,外螺纹轴2的下端设有第一卡合件9b,第一卡合件9b能够与第一面部卡合,以使外螺纹轴2悬吊支撑连接件8b;另外,第一卡合件9b还能够沿轴线方向相对连接件8b移动。
连接件8b的下端具有朝上的第二面部,阀针6b的上端设有第二卡合件10b,第二卡合件10b能够搭接于第二面部,以使连接件8b悬吊支撑阀针6b。
阀针6b还具有位于第二卡合件10b下方的限位部,连接件8b还能够沿轴线方向相对第二卡合件10b移动,并且当连接件8b沿轴线方向移动预设值后能够与阀针6b的限位部相抵接。
其中,在外螺纹轴2与连接件8b之间安装有压缩弹簧7。
具体的方案中,连接件8b包括连接本体81b和下部构件83b。
其中,连接本体81b为具有通孔的筒状结构,连接本体81b的上端沿径向向内弯折形成翻折部811b,该翻折部811b的下端面形成前述第一面部。
外螺纹轴2下端设置的第一卡合件9b位于翻折部811b的下端,也就是连接本体8b的通孔内,与翻折部811b的下端面抵接,这样,外螺纹轴2就能够悬吊支撑连接件8b。
由于连接本体8b具有通孔,所以外螺纹轴2还能够沿连接本体8b的通孔向下移动,使第一卡合件9b与翻折部811b的下端面脱离。
参考图9,具体设置时,第一卡合件9b为外套固定在外螺纹轴2下端的环形套,装配时,可先将外螺纹轴2插入翻折部811b的通孔内,再将环形套从连接本体8b的下部放入连接本体8b内部,与外螺纹轴2的下端固接。
如图9所示,该方案中,第一卡合件9b与外螺纹轴2为两个独立的部件,通过装配固定在一起,实际设置时,也可将两者设为一体结构,在此基础上,为了使其能够与连接件装配,需要将前述连接件的翻折部设为独立部件,也就是说,需要将前述连接本体的筒状周壁与翻折部设为分体部件。
其中,下部构件83b为具有通孔的环形板,下部构件83b固定于连接本体81b的下端,下部构件83b的上端面形成前述第二面部,阀针6b上端设置的第二卡合件10b能够搭接在该第二面部,这样,连接件8b就能够悬吊支撑阀针6b。
本实施例中,阀针6b包括主体部62b和流量调节部63b,其中,主体部62b的上端沿轴向向上延伸形成轴向凸部621b,第二卡合件10b固设于该轴向凸部621b的上端,可以理解,轴向凸部621b的设置便于阀针6b的上部穿过下部构件83b的通孔,使第二卡合件10b位于下部构件83b的上端,与第二面部搭接,也就是说,轴向凸部621b的尺寸与下部构件83b的通孔适配。
另外,下部构件83b也可设置为C型结构,套入轴向凸部621b后再压入连接本体81b。
图示方案中,第二卡合件10b与阀针6b设为一体结构,为形成于轴向凸部621b顶端的环形体结构,如图所示,这样,第二卡合件10b的下端、轴向凸部621b的外周壁及主体部62b的上端面形成外环形槽64b,可以理解,下部构件83b相当于套嵌在外环形槽64b内,并且,下部构件83b还能够在外环形槽内64b轴向移动,其轴向移动的距离由外环形槽64b的下槽壁面限制。
由上可见,外环形槽64b的下槽壁面,也就是主体部62b的上端面即为前述阀针6b的限位部,应当理解,为了使下部构件83b能够在外环形槽64b内轴向移动,下部构件83b的高度应当小于外环形槽64b的轴向高度,两者的高度之差即为前述预设值,在图9中标记为t,该预设值可根据实际需要来确定。
具体设置时,为了限制下部构件83b与连接本体81b在轴向上的相对位置,在连接本体81b的下端形成有朝下的台阶面,下部构件83b插装于连接本体81b后,下部构件83b的上端面与该台阶面抵接。当然,也可在下部构件83b上形成朝上的台阶面,以与连接本体81b的下端卡止。
作为其他实现形式,第二卡合件10b也可单独设置,然后再与阀针6b固定。
具体的方案中,为了方便将压缩弹簧7设置在外螺纹轴2与连接件8b之间,在外螺纹轴2的下部设有沿径向伸出的径向凸台21b,这样,压缩弹簧7外套于外螺纹轴2的下部,具体位于径向凸台21b与连接件8b的翻折部811b之间。
更具体地,连接件8b的翻折部811b的内孔周边沿轴向向上延伸形成有导向套部812b,外螺纹轴2的下端插装于该导向套部812b,这样,使得外螺纹轴2与连接件8b具有一定的配合长度,可以提高两者移动的可靠性和稳定性。
如上设置后,压缩弹簧7的下端外套于该导向套部812b,也可对压缩弹簧7起到一定的支撑和限位作用。
图示方案中,在压缩弹簧7与径向凸台21b之间设有垫圈11,以减少对径向凸台21b的磨损,可以理解,实际设置时,也可将垫圈11设置在压缩弹簧7与翻折部811b之间,或者在压缩弹簧7与径向凸台21b之间、压缩弹簧7与翻折部811b之间均设置垫圈11。
此外,实际设置时,外螺纹轴2相对连接件8b具有预设的径向位移量,具体可通过调整翻折部811b通孔的大小,及与之配合的外螺纹轴2部分的外径大小来实现;阀针6b相对连接件8b也具有预设的径向位移量,具体可通过调整阀针6b的轴线凸部621b的外径大小,及下部构件83b的通孔大小来实现。这样,使外螺纹轴2、连接件8b和阀针6b三者能够自适应调准中心。
请结合图9,并参考图10至图12及图23,图10至图12中分别示出了该实施例中电子膨胀阀在闭阀状态一、闭阀状态二和闭阀状态三的剖视图,图23示出了电子膨胀阀的动作特性示意图,包括电机的脉冲数与阀针位移的关系,电机的脉冲数与弹簧作用力的关系及电机的脉冲数与阀流量的关系。
图9中,电子膨胀阀处于阀针6b与阀口51分离的开阀状态,该开阀状态下,外螺纹轴2的第一卡合件9b与连接件8b的第一面部卡合,从而由外螺纹轴2悬吊支撑连接件8b;阀针6b的第二卡合件10b与连接件8b的第二面部搭接,从而由连接件8b悬吊支撑阀针6b。
在此开阀状态下,连接件8b的下部构件83b与阀针6b的限位部之间存在轴向间隙t。
从该开阀状态开始,通过电子膨胀阀的电机驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,外螺纹轴2、连接件8b和阀针6b三者一起轴向下移,三者一起下移至阀针6b刚关闭阀口51,为闭阀状态一,如图10所示。
结合图23,在闭阀状态一,阀针6b与阀口51处于刚接触的状态,此时,外螺纹轴2、连接件8b和阀针6b三者的位置关系与开阀状态一致,连接件8b的下部构件83b与阀针6b的限位部之间仍然存在轴向间隙t,此时,阀针6b不受压缩弹簧7的弹力载荷作用,即便阀针6b旋转,也只是产生阀针6b与连接件8b自重部分造成的摩擦力,对阀针6b与阀口51的接触面的磨损很小。
从闭阀状态一开始,通过电机进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,由于阀针6b被阀口51部位卡住,连接件8b的下部构件83b与阀针6b的限位部之间存在轴向间隙t,压缩弹簧7又设于连接件8b与外螺纹轴2之间,此过程中,连接件8b在压缩弹簧7的作用下随着外螺纹轴2一起下移,从而连接件8b与阀针6b处于分离状态,此过程中,阀针6b也不受压缩弹簧7的弹力载荷作用;当连接件8b下移至其下部构件83b与阀针6b的限位部相抵时,也就是说,外螺纹轴2在闭阀状态一的基础上,也即从阀针6b刚与阀口51部位接触开始,沿闭阀方向移动了预设值t,为闭阀状态二,如图11所示。
在闭阀状态二,连接件8b的下部构件83b与阀针6b的限位部处于刚接触的状态,此时,压缩弹簧7也没有对阀针6b施加弹力载荷,需要指出的是,这里指的是下部构件83b未对阀针6b的限位部施力的瞬间,压缩弹簧7不对阀针6b施加弹力载荷,只要下部构件83b顶触阀针6b的限位部,压缩弹簧7即对阀针6b施加弹力载荷,可结合图23理解。
可以理解,从图11所示的闭阀状态一到图12所示的闭阀状态二这一阶段即为前述阀口51处于全关闭的初期阶段。
从闭阀状态二开始,通过电机再进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,此时,由于连接件8b与阀针6b的限位部抵接,所以此过程中,连接件8b与外螺纹轴2分离,不再下移,也就是说,此时,只有外螺纹轴2下移,固设于外螺纹轴2的第一卡合件9b与连接件8b的第一面部分离,使压缩弹簧7压缩变形,为闭阀状态三,如图12所示。
在闭阀状态三,因连接件8b位置不变,外螺纹轴2下移,从而压缩两者之间的压缩弹簧7,使压缩弹簧7受压变形,压缩弹簧7通过连接件8b对阀针6b施加弹力载荷,将阀针6b充分推压到阀口51部位。
上述为该电子膨胀阀的闭阀过程,在开阀过程中,阀针6b与阀口51分离时也相同,在两者分离的瞬间,阀针6b与阀口51之间的摩擦力仅有阀针6b与连接件8b的自重造成,即便反复动作,阀针6b与阀口51接触面的磨损量也极少。
实施例3
请参考图13和图14,图13为本发明所提供电子膨胀阀第三实施例的剖面示意图;图14为图13中C部位的局部放大图。
其中,图13所示的电子膨胀阀处于开阀状态。
本实施例中,外螺纹轴2与阀针6c通过连接件8c连接。
其中,连接件8c的上端具有朝下的第一面部,外螺纹轴2的下端设有第一卡合件9c,第一卡合件9c能够与第一面部卡合,以使外螺纹轴2悬吊支撑连接件9c。
连接件8c还具有位于第一面部下方的限位部,第一卡合件9c还能够沿轴线方向相对连接件8c移动,并且当第一卡合件9c沿轴线方向移动预设值后能够与该限位部相抵接。
连接件8c的下端设有第二卡合件10c,阀针8c的上端具有朝下的第二面部,第二卡合件10c能够与第二面部卡合,以使连接件8c悬吊支撑阀针6c。
其中,在连接件8c与阀针6c之间安装有压缩弹簧7。
具体的方案中,连接件8c包括连接本体81c和上部构件82c。
其中,连接本体81c包括大径段811c和小径段812c,大径段811c具有阶梯面8111c朝上的阶梯孔;上部构件82c为具有通孔的环状结构,上部构件82c插装固设于大径段811c的上端,且上部构件82c与阶梯面8111c保持一定距离,这样,如图14所示,上部构件82c的下端面、阶梯面8111c及位于两者之间的连接本体81c的内壁形成内环形槽84c。
外螺纹轴2下端设置的第一卡合件9c能够嵌入上述内环形槽84c,与内环形槽84c的上槽壁面卡合,从而悬吊支撑连接件8c,第一卡合件9c嵌入内环形槽84c的部分还能够在内环形槽84c内轴向移动,其轴向移动的距离由内环形槽84c的下槽壁面限制。
这样设置后,内环形槽84c的上槽壁面,也就是上部构件82c的下端面即为前述连接件8c的第一面部,内环形槽84c的下槽壁面,也就是阶梯面8111c即为前述连接件8c的限位部。
参考图14,具体设置时,第一卡合件9c为外套固定在外螺纹轴2下端的环形套,该环形套套装在外螺纹轴2上,相当于在外螺纹轴2下端形成了一个径向凸环,该径向凸环正好能嵌入内环形槽84c内,可以理解,为了使第一卡合件9c能够在内环形槽84c内轴向移动,该径向凸环的高度应当小于内环形槽84c的轴向高度,两者的高度之差即为前述预设值,在图14中标记为t,该预设值可根据实际需要来确定。
如上,本实施例中,第一卡合件9c与连接件8c的连接结构与前述实施例1类似。
具体设置时,大径段811c还可在阶梯面8111c的上方再形成一朝上的阶梯面,以使上部构件82c插入后,底部能够与该阶梯面抵接,从而限制上部构件82c与连接本体81c在轴向上的相对位置,进而确保形成的内环形槽84c具有一定的高度。
当然,还可在上部构件82c的上端形成朝下的台阶面,这样,上部构件82c插装于大径段811c后,该台阶面能够搭接在大径段811c的上端面,也能够限制上部构件82c与连接本体81c的相对位置。
本实施例中,第一卡合件9c也可与外螺纹轴2设为两个独立的部件,或者,在不影响装配的前提下,两者设为一体结构。
具体的方案中,阀针6c包括上插件61c、主体部62c和流量调节部63c。
其中,主体部62c具有内凹腔,上插件61c固设在主体部62c的内凹腔内,上插件61c包括具有通孔的底板611c,该底板611c的下端面形成前述阀针6c的第二面部。
连接本体81c的小径段812c的下端穿过底板611c的通孔,设于小径段812c下端的第二卡合件10c位于底板611c的下端,与底板611c抵接,这样,连接件8c能够悬吊支撑阀针6c。
此外,在无其他结构限制的情况下,连接件8c的小径段812c还能够沿底板611c的通孔向下移动,使第二卡合件10c与底板611c的下端面脱离。
参考图14,具体设置时,第二卡合件10c为外套固定在小径段812c下端的环形套,装配时,可先将上插件61c套入小径段812c后,再将第二卡合件10c与小径段812c套装固定,最后将上插件61c与主体部62c固定。
第二卡合件10c除了环形套的结构外,也可以为C型插片等结构。
更具体地,阀针6c的上插件61c还包括沿底板611c的外周轴向向上延伸形成筒体612c,该筒体612c插装固定于主体部62c,这样设置,方便上插件61c与主体部62c装配时定位。
如上设置后,压缩弹簧7可外套于连接件8c的小径段812c,且位于大径段811c与底板611c之间,压缩弹簧7的下端还内嵌于筒体612c,以对压缩弹簧7起到一定的支撑和限位作用。
具体地,还可在压缩弹簧7与大径段811c,和/或,压缩弹簧7与底板611c之间设置垫圈11,以减少对相应部件的磨损。
此外,与前述两个实施例类似,具体设置时,外螺纹轴2、阀针6c均与连接件8c具有预设的径向位移量,以便能够自适应调准中心。
请结合图14,并参考图15至图17及图23,图15至图17中分别示出了该实施例中电子膨胀阀在闭阀状态一、闭阀状态二和闭阀状态三的剖视图,图23示出了电子膨胀阀的动作特性示意图,包括电机的脉冲数与阀针位移的关系,电机的脉冲数与弹簧作用力的关系及电机的脉冲数与阀流量的关系。
图14中,电子膨胀阀处于阀针6c与阀口51分离的开阀状态,该开阀状态下,外螺纹轴2的第一卡合件9c与连接件8c的第一面部卡合,从而由外螺纹轴2悬吊支撑连接件8c;连接件8c的第二卡合件10c与阀针6c的第二面部卡合,从而由连接件8c悬吊支撑阀针6c。
在此开阀状态下,第一卡合件9c与连接件8c的限位部之间存在轴向间隙t。
可以理解,在开阀状态下,压缩弹簧7的作用力作用在连接件8c与阀针6c之间,连接件8c与阀针6c可看做一个整体,该整体只受重力影响。
从该开阀状态开始,通过电子膨胀阀的电机驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,外螺纹轴2、连接件8c和阀针6c三者一起轴向下移,三者一起下移至阀针6c刚关闭阀口51,为闭阀状态一,如图15所示。
结合图23,在闭阀状态一,阀针6c与阀口51处于刚接触的状态,此时,外螺纹轴2、连接件8c和阀针6c三者的位置关系与开阀状态一致,第一卡合件9c与连接件8c的限位部之间仍然存在轴向间隙t,同样地,此时,阀针6c和阀口51之间不受压缩弹簧7的弹簧载荷影响,此时,即便阀针6c旋转,也只是产生阀针6c自重部分造成的摩擦力,对阀针6c与阀口51的接触面的磨损很小。
从闭阀状态一开始,通过电机进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,由于阀针6c被阀口51部位卡住,此过程中,阀针6c不下移,在压缩弹簧7的作用下,连接件8c的位置保持不动,也不下移,此时连接件8c与外螺纹轴2处于分离状态,相应地,阀针6c与外螺纹轴2也处于分离状态,只有外螺纹轴2下移,当外螺纹轴2下移至第一卡合件9c与连接件8c的限位部相抵时,也就是说,外螺纹轴2在闭阀状态一的基础上,也即从阀针6c刚与阀口51部位接触开始,沿闭阀方向移动了预设值t,为闭阀状态二,如图16所示。
在闭阀状态二,固设于外螺纹轴2的第一卡合件9c与连接件8c的限位部处于刚接触的状态,同样地,阀针6c和阀口51之间也不受压缩弹簧7的弹力载荷影响,需要指出的是,这里指的是第一卡合件9c未对连接件8c的限位部施力的瞬间,只要第一卡合件9c顶触连接件8c的限位部,压缩弹簧7的弹力载荷即作用于阀针6c和阀口51之间,可结合图23理解。
可以理解,从图15所示的闭阀状态一到图16所示的闭阀状态二这一阶段即为前述阀口51处于全关闭状态的初期阶段。
从闭阀状态二开始,通过电机再进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,此时,由于第一卡合件9c抵接连接件8c的限位部,所以外螺纹轴2在下移的过程中,连接件8c受外螺纹轴2的压抵也一起下移,也就是说,此过程中,外螺纹轴2与连接件8c一起下移,从而使压缩弹簧7压缩变形,由于连接件8c下移,固设于连接件8c的第二卡合件10c与阀针6c的第二面部分离,也即阀针6c与连接件8c处于分离状态,为闭阀状态三,如图17所示。
在闭阀状态三,压缩弹簧7受压变形,从而对阀针6c施加弹力载荷,将阀针6c充分推压到阀口51部位。
上述为该电子膨胀阀的闭阀过程,在开阀过程中,阀针6c与阀口51分离时也相同,在两者分离的瞬间,阀针6c与阀口51之间的摩擦力仅有阀针6c的自重造成,即便反复动作,阀针6c与阀口51接触面的磨损量也极少。
实施例4
请参考图18和图19,图18为本发明所提供电子膨胀阀第四实施例的剖面示意图;图19为图18中D部位的局部放大图。
其中,图18所示的电子膨胀阀处于开阀状态。
本实施例中,外螺纹轴2与阀针6d通过连接件8d连接。
其中,连接件8d的上端设有第一卡合件9d,外螺纹轴2的下端具有朝上的第一面部,第一卡合件9d能够与第一面部卡合,以使外螺纹轴2悬吊支撑连接件8d;另外,外螺纹轴2还能够沿轴线方向相对连接件8d移动。
连接件8d的下端设有第二卡合件10d,阀针6d的上端具有朝下的第二面部,第二卡合件10d能够与第二面部卡合,以使连接诶吉安8d悬吊支撑阀针6d。
连接件8d还设有限位部,连接件8d能够沿轴线方向相对阀针6d移动,并且当连接件8d沿轴线方向移动预设值后,限位部能够与阀针6d的上端面相抵接。
其中,在外螺纹轴2与连接件8d之间安装有压缩弹簧7。
具体的方案中,外螺纹轴2包括轴主体和固定于轴主体下端的卡环体22d,该卡环体22d具有通孔,通孔的孔壁下端沿径向延伸形成环状凸台221d,该环状凸台221d的上端面形成前述第一面部。
连接件8d的主体为柱状结构,固设于其上端的第一卡合件9d位于卡环体22d的通孔内,并搭接于环状凸台221d上。
图示方案中,第一卡合件9d与连接件8d设为一体结构。
具体地,环状凸台221d的上端面为朝上的斜面结构,为倒锥形面,相应地,第一卡合件9d与其配合的面部也为倒锥形结构。可以理解,实际设置时,第一卡合件9d与环状凸台221d的配合面均设为平面结构也是可以的。
另外,第一卡合件9d也可与连接件8d设为分体结构。
连接件8d的下部具有沿径向延伸形成的环状凸部831d,该环状凸部831d形成前述连接件8d的限位部。
可以理解,固设于连接件8d的第二卡合件10d与阀针6d的第二面部处于卡合状态时,环状凸部831d与阀针6d的上端面存在轴向间隙,在图14中标记为t,以便连接件8d能够沿轴线方向相对阀针6d移动,该轴向间隙t即为前述预设值,该预设值可根据实际需要来确定。
具体的方案中,阀针6d包括上套部61d、主体部62d和流量调节部63d。
其中,主体部62d具有内凹腔,上套部61d固设于主体部62d的内凹腔内,上套部61d为具有通孔的环状结构,上套部61d的下端面形成前述阀针6d的第二面部。图示方案中,上套部61d的上端面为阀针6d的上端面。
具体地,还可在上套部61d上形成有朝下的台阶面,这样,上套部61d插装于主体部62d的内凹腔后,该台阶面可与主体部62d的上端面相抵接,这样,可以限制上套部61d与主体部62d两者在轴向上的相对位置。
如上设置后,压缩弹簧7可外套于连接件8d,且位于卡环体22d与环状凸部831d之间。
具体地,还可在压缩弹簧7与卡环体22d,和/或,压缩弹簧7与环状凸部831d之间设置垫圈11,以减少对相应部件的磨损。
具体的方案中,连接件8d包括柱状结构的连接本体81d和下部构件83d,其中,下部构件83d为具有通孔的筒状结构,下部构件83d套装固定于连接本体81d的下部,下部构件83d套装固定于连接本体81d的下部,具体地,上述环状凸部831d可形成于下部构件83d。
具体设置时,第二卡合件10d固设在连接本体81d的下端部,位于下部构件83d的下方。
下部构件83d的下部内嵌于上套部61d,这样,连接件8d与阀针6d具有一定的配合长度,可以提高两者移动的可靠性和稳定性。
此外,与前述实施例类似,具体设置时,外螺纹轴2、阀针6d均与连接件8d具有预设的径向位移量,以便能够自适应调准中心。
请结合图19,并参考图20至图22及图23,图20至图22中分别示出了该实施例中电子膨胀阀在闭阀状态一、闭阀状态二和闭阀状态三的剖视图,图23示出了电子膨胀阀的动作特性示意图,包括电机的脉冲数与阀针位移的关系,电机的脉冲数与弹簧作用力的关系及电机的脉冲数与阀流量的关系。
图19中,电子膨胀阀处于阀针6d与阀口51分离的开阀状态,该开阀状态下,连接件8d的第一卡合件9d与外螺纹轴2的第一面部卡合,从而由外螺纹轴2悬吊支撑连接件8d;连接件8d的第二卡合件10d与阀针6d的第二面部卡合,从而由连接件8d悬吊支撑阀针6d。
在此开阀状态下,连接件8d的限位部与阀针6d的上端面之间存在轴向间隙t;压缩弹簧7的作用力作用在连接件8d和外螺纹轴2之间,不对阀针6d施加弹力载荷。
从该开阀状态开始,通过电子膨胀阀的电机驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,外螺纹轴2、连接件8d和阀针6d三者一起轴向下移,三者一起下移至阀针6d刚关闭阀口51,为闭阀状态一,如图20所示。
结合图23,在闭阀状态一,阀针6d与阀口51处于刚接触的状态,此时,外螺纹轴2、连接件8d和阀针6d三者的位置关系与开阀状态一致,连接件8d的限位部与阀针6d的上端面之间仍然存在轴向间隙t,此时,压缩弹簧7也不对阀针6d施加弹力载荷,此时,即便阀针6d旋转,也只是产生阀针6d自重部分造成的摩擦力,对阀针6d与阀口51的接触面的磨损很小。
从闭阀状态一开始,通过电机进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,由于阀针6d被阀口51部位卡住,此过程中,阀针6d不下移,连接件8d在压缩弹簧7的作用下随着外螺纹轴2一起下移,固设于连接件8d的第二卡合件10d与阀针6d的第二面部脱离,此过程中,阀针6d与连接件8d处于分离状态,也即阀针6d与外螺纹轴2处于分离状态,阀针6d也不受压缩弹簧7的弹力载荷作用;当连接件8d下移至其限位部与阀针6d的上端面相抵时,也就是说,外螺纹轴2在闭阀状态一的基础上,也即从阀针6d刚与阀口51部位接触开始,沿闭阀方向移动了预设值t,为闭阀状态二,如图21所示。
在闭阀状态二,连接件8d的限位部与阀针6d处于刚接触的状态,此时,压缩弹簧7也没有对阀针6d施加弹力载荷,需要指出的是,这里指的是连接件8d的限位部未对阀针6d施力的瞬间,压缩弹簧7不对阀针6d施加弹力载荷,只要连接件8d的限位部顶触阀针6d,压缩弹簧7即对阀针6d施加弹力载荷,可结合图23理解。
可以理解,从图20所示的闭阀状态一到图21所示的闭阀状态二这一阶段即为前述阀口51处于全关闭的初期阶段。
从闭阀状态二开始,通过电机再进一步驱动外螺纹轴2沿闭阀方向移动,此时,由于连接件8d的限位部与阀针6d相抵,所以此过程中,连接件8d与外螺纹轴2分离,不再下移,此时,只有外螺纹轴2下移,外螺纹轴2的第一面部与固设于连接件8d的第一卡合件9d脱离,使压缩弹簧7压缩变形,为闭阀状态三,如图22所示。
在闭阀状三,因连接件8d位置不变,外螺纹轴2下移,从而压缩两者之间的压缩弹簧7,使压缩弹簧7受压变形,压缩弹簧7通过连接件8d对阀针6d施加弹力载荷,将阀针6d充分推压到阀口51部位。
上述为该电子膨胀阀的闭阀过程,在开阀过程中,阀针6d与阀口51分离时也相同,在两者分离的瞬间,阀针6d与阀口51之间的摩擦力仅有阀针6d与连接件8d的自重造成,即便反复动作,阀针6d与阀口51接触面的磨损量也极少。
在上述各实施例中,电子膨胀阀的阀口51均设于阀芯座5,具体地,阀芯座5为具有芯腔的筒状结构,阀芯座5固设于阀座4内,阀口51与阀座4上的一个接口连通,另外,在阀芯座5的周壁上还开设有连通芯腔与阀座4内腔的流通口52,以便阀口51处于开启状态下,阀座4上的一个接口能够通过阀口51、流通口52与另一个接口连通。
另外,阀芯座5的上端还与内螺纹件3也固定,以提高其稳固性。同时,将连接件8a、8b、8c、8d,阀针6a、6b、6c、6d及外螺纹轴2的下端一部分置于阀芯座5内,这样,阀芯座5的芯腔内壁可以对外螺纹轴2、连接件8a、8b、8c、8d和阀针6a、6b、6c、6d的上下移动进行导向,以确保阀动作的可靠性。
具体设置时,阀针6a、6b、6c、6d的主体部62a、62b、62c、62d作为阀针6a、6b、6c、6d的导向段,主体部62a、62b、62c、62d的直径与阀芯座5的芯腔内径适配,连接件8a、8b、8c、8d的径向尺寸也与阀芯座5的芯腔适配,以实现较好的导向。
当然,实际设置时,也可将阀口51直接开设于阀座4上,在阀座4内部设置单独的导向套部件,对外螺纹轴2、连接件8a、8b、8c、8d和阀针6a、6b、6c、6d进行导向部件。
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 (18)

1.一种电子膨胀阀,包括阀座、阀针、及由电机的转子旋转驱动的外螺纹轴,所述外螺纹轴能够带动所述阀针沿轴线方向移动以开启或关闭阀口;其特征在于,还包括连接件和安装于所述连接件外部的压缩弹簧;
所述连接件的两端分别与所述外螺纹轴、所述阀针连接,所述压缩弹簧位于所述外螺纹轴与所述阀针之间,并配置成:
所述外螺纹轴能够带动所述连接件沿轴线方向移动,且所述外螺纹轴和所述阀针能够沿轴线方向相对移动,并,
所述阀口处于全关闭状态的初期阶段,所述压缩弹簧不会产生将所述阀针向所述阀口推压的弹簧力,所述阀口处于全关闭状态的后期阶段,所述压缩弹簧对所述阀针产生闭阀的弹力载荷;
其中,所述阀针关闭所述阀口开始至所述外螺纹轴沿闭阀方向相对所述阀针移动了预设值的阶段为所述初期阶段;所述外螺纹轴沿闭阀方向相对所述阀针移动了预设值以上的阶段为所述后期阶段。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件;
所述连接件还具有位于所述第一面部下方的限位部,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动,且所述第一卡合件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述连接件的下端具有朝上的第二面部,所述阀针的上端设有第二卡合件,所述第二卡合件搭接于所述第二面部以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述压缩弹簧安装于所述连接件与所述阀针之间。
3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件包括连接本体、上部构件和下部构件;
所述连接本体为具有通孔的筒状结构,其内壁的中部沿径向延伸形成环形凸部;
所述上部构件为具有通孔的环状结构,所述上部构件插装固定于所述连接本体的上端,所述上部构件的下端面形成所述第一面部,所述环形凸部的上端面形成所述限位部;
所述下部构件包括具有通孔的基板,所述下部构件固设于所述连接本体的下端,所述基板的上端面形成所述第二面部。
4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀针包括自上至下顺次连接的杆部、主体部及流量调节部;
所述下部构件还包括沿所述基板的外周轴向向下延伸形成的筒部,所述筒部插装固定于所述连接本体;
所述压缩弹簧位于所述主体部与所述基板之间,所述压缩弹簧外套于所述杆部,且所述压缩弹簧的上端内嵌于所述筒部。
5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动;
所述连接件的下端具有朝上的第二面部,所述阀针的上端设有第二卡合件,所述第二卡合件能够搭接于所述第二面部以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述阀针还具有位于所述第二卡合件下方的限位部,所述连接件能够沿轴线方向相对所述第二卡合件移动,且所述连接件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述压缩弹簧安装于所述外螺纹轴与所述连接件之间。
6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件包括连接本体和下部构件;
所述连接本体为具有通孔的筒状结构,所述连接本体的上端沿径向向内弯折形成翻折部,所述翻折部的下端面形成所述第一面部;
所述下部构件为具有通孔的环形板,所述下部构件固定于所述连接本体的下端,所述下部构件的上端面形成所述第二面部;
所述阀针包括主体部和流量调节部,所述主体部的上端沿轴向向上延伸形成轴向凸部,所述第二卡合件固设于所述轴向凸部的上端,所述主体部的上端面形成所述限位部。
7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述外螺纹轴的下部具有沿径向伸出的径向凸台,所述翻折部的内孔周边沿轴向向上延伸形成导向套部;
所述压缩弹簧位于所述径向凸台与所述翻折部之间,所述压缩弹簧外套于所述外螺纹轴,且所述导向套部嵌置于所述压缩弹簧与所述外螺纹轴之间。
8.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件的上端具有朝下的第一面部,所述外螺纹轴的下端设有第一卡合件,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件;
所述连接件还具有位于所述第一面部下方的限位部,所述第一卡合件还能够沿轴线方向相对所述连接件移动,且所述第一卡合件沿轴线方向移动所述预设值后能够与所述限位部相抵接;
所述连接件的下端设有第二卡合件,所述阀针的上端具有朝下的第二面部,所述第二卡合件能够与所述第二面部卡合以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述压缩弹簧安装于所述连接件与所述阀针之间。
9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件包括连接本体和上部构件;
所述连接本体包括大径段和小径段,所述大径段具有阶梯面朝上的阶梯孔;
所述上部构件为具有通孔的环状结构,所述上部构件插装固定于所述大径段的上端,所述上部构件的下端面形成所述第一面部,所述阶梯孔的所述阶梯面形成所述限位部;
所述阀针包括上插件、主体部和流量调节部,所述主体部具有内凹腔,所述上插件固设于所述内凹腔,所述上插件包括具有通孔的底板,所述底板的下端面形成所述第二面部。
10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述上插件还包括沿所述底板的外周轴向向上延伸形成的筒体,所述筒体插装固定于所述主体部;
所述压缩弹簧位于所述大径段与所述底板之间,所述压缩弹簧外套于所述小径段,且所述压缩弹簧的下端内嵌于所述筒体。
11.根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件的上端设有第一卡合件,所述外螺纹轴的下端具有朝上的第一面部,所述第一卡合件能够与所述第一面部卡合以使所述外螺纹轴悬吊支撑所述连接件,所述外螺纹轴还能够沿轴线方向相对所述连接件移动;
所述连接件的下端设有第二卡合件,所述阀针的上端具有朝下的第二面部,所述第二卡合件能够与所述第二面部卡合以使所述连接件悬吊支撑所述阀针;
所述连接件还设有限位部,所述连接件能够沿轴线方向相对所述阀针移动,且所述连接件沿轴线方向移动所述预设值后,所述限位部能够与所述阀针的上端面相抵接;
所述压缩弹簧安装于所述外螺纹轴与所述连接件之间。
12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述外螺纹轴包括轴主体和固定于所述轴主体下端的卡环体,所述卡环体具有通孔,所述通孔的孔壁下端沿径向延伸形成环状凸台,所述环状凸台的上端面形成所述第一面部;
所述连接件的主体为柱状结构,所述连接件的下部具有沿径向延伸形成的环状凸部,所述环状凸部形成所述限位部;
所述阀针包括上套部、主体部和流量调节部,所述主体部具有内凹腔,所述上套部固设于所述内凹腔,所述上套部为具有通孔的环状结构,所述上套部的下端面形成所述第二面部,所述上套部的上端面为所述阀针的上端面;
所述压缩弹簧位于所述卡环体与所述环状凸部之间,且所述压缩弹簧外套于所述连接件。
13.根据权利要求12所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述连接件包括柱状结构的连接本体和下部构件;所述下部构件为具有通孔的筒状结构,所述下部构件套装固定于所述连接本体的下部,所述环状凸部设于所述下部构件,且所述下部构件的下端内嵌于所述上套部。
14.根据权利要求1-13任一项所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述电子膨胀阀还包括导向套部件,所述导向套部件用于对所述外螺纹轴、所述连接件及所述阀针的移动进行导向。
15.根据权利要求14所述的电子膨胀阀,其特征在于:
所述电子膨胀阀还包括阀芯座和固接于所述阀座的内螺纹件,所述内螺纹件与所述外螺纹轴螺纹卡合;
所述阀芯座为具有芯腔的筒状结构,其下端与所述阀座的底部固接,其上端与所述内螺纹件固接,所述阀口开设于所述阀芯座;
所述阀芯座形成所述导向套部件。
16.根据权利要求1-13任一项所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述阀针相对所述连接件具有预设的径向位移量。
17.根据权利要求1-13任一项所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述外螺纹轴相对所述连接件具有预设的径向位移量。
18.根据权利要求1-13任一项所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述压缩弹簧的上端与相应的抵靠部件之间设有垫片,和/或,所述压缩弹簧的下端与相应的抵靠部件之间设有垫片。
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