CN109538772B - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

电子膨胀阀包括：阀座，阀座设有阀口并且阀座内形成阀座腔；阀针，阀针可打开或关闭阀口以对流经阀口的冷媒进行流量调节；丝杆，丝杆通过套筒与阀针进行浮动连接；螺母，螺母与丝杆通过螺纹进行配合，螺母设有螺母导向部；引导部件，引导部件固定于阀座，引导部件包括第一引导部件以及第二引导部件,第一引导部件对套筒以及螺母进行导向，第二引导部件对阀针进行导向。该结构可使螺母、套筒、阀针以及阀口的中心轴保持一致，同时防止阀针偏转造成对阀口的异常磨损，有效地提高产品作动可靠性和寿命。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及制冷系统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：随着作为定子的线圈装置的通电或断电，带动作为转子的磁转子部件旋转，与磁转子固定连接并跟随磁转子旋转的丝杆带动阀针运动，电子膨胀阀中设置有螺母部件，螺母部件设置有内螺纹结构，与之相应地，丝杆上设置有外螺纹结构，通过螺纹副的配合，使丝杆在作旋转运动的同时还带动阀针作升降运动，以调节阀针与阀口之间的开度的方式来调节流过阀口的冷媒的流量，从而实现系统功能并达到精确控制的目的。

电子膨胀阀在制冷系统中使用时，压缩机的振动和冷媒脉冲的压力，会对阀针或丝杆带来一定的冲击，影响了各部件之间的同轴度特别是螺母、阀针、阀口三者之间的同轴度，阀针偏斜，从而造成螺纹副的磨损以及阀口部位的磨损，而上述磨损的同时也会伴随着产品作动噪音的产生，因此，如何设计一种对阀针实现有效导向的同时确保电子膨胀阀内各个部件的同轴度，降低部件因偏转而造成异常磨损的电子膨胀阀结构，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

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，该电子膨胀阀能够对螺母、套筒、阀针组件提供良好的导向作用，并使各元件与阀口的中心轴保持高度的同轴度从而确保产品运行的可靠性，减少阀口磨损及作动噪音，进一步提高产品使用寿命，为此，本发明采用以下技术方案：

电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座，阀座设有阀口并且阀座内形成阀座腔；

阀针，阀针可打开或关闭阀口以对流经阀口的冷媒进行流量调节；

丝杆，丝杆通过套筒与阀针进行浮动连接；

螺母，螺母与丝杆通过螺纹进行配合，螺母设有螺母导向部；

引导部件，引导部件固定安装于阀座，引导部件包括第一引导部件以及第二引导部件,第一引导部件对套筒以及螺母进行导向，第二引导部件对阀针进行导向。

引导部件包括第一内孔和第二内孔，第一内孔设于第二引导部件,第二内孔设于第一引导部件。

第二内孔的内径与套筒的外径相匹配，套筒可沿第二内孔进行自由滑动，第一引导部件的外缘部与螺母的螺母导向部配合固定，第一引导部件对套筒以及螺母提供导向。

第一内孔的内径与阀针的外径相匹配，阀针通过第一内孔伸入阀座的阀座腔内,阀针可沿第一内孔进行自由滑动，第二引导部件对阀针进行导向。

阀座还包括第一阀座内孔和第二阀座内孔，第一阀座内孔与引导部件的凸台外缘部固定配合。

第一引导部件包括筒状本体部，筒状本体部的下端部由第二引导部件进行抵接支撑。

第二引导部件包括小径部、第一大径部、第二大径部，第二大径部包括突起部,筒状本体部的下端部由第二大径部的上端面进行抵接支撑，突起部的内缘部与筒状本体部的下部外缘部进行贴合。

第一阀座内孔的内径与第二大径部的外径相匹配，引导部件的凸台外缘部为第二大径部的外缘部，第二阀座内孔的内径与第一大径部的外径相匹配，第二大径部的下端面与第二阀座内孔的上端面进行抵接。

第一引导部件包括筒状本体部、台阶部以及大筒状部，台阶部和大筒状部的下端部由第二引导部件进行抵接支撑。

台阶部的下端部由突起部进行支撑，大筒状部的下端部由第二大径部的上端面进行支撑，大筒状部的内缘部与突起部的外缘部进行贴合。引导部件的凸台外缘部为大筒状部的外缘部以及第二大径部的外缘部。

第一阀座内孔的内径与大筒状部的外径、第二大径部的外径相匹配。

第一引导部件包括筒状本体部和台阶部，台阶部的下端面由第二大径部的上端面支撑。

第一阀座内孔的内径与台阶部的外径、第二大径部的外径相匹配，引导部件的凸台外缘部为台阶部的外缘部以及第二大径部的外缘部。

当电子膨胀阀运行时，第一引导部件与第二引导部件不能发生相对运动，第二引导部件至少有一部分伸入阀座的阀座腔中。

附图说明

图1是本发明提供的电子膨胀阀的第一种实施方式整体结构示意视图；

图2和图3是本发明提供的电子膨胀阀的第一种实施方式的第一引导部件和第二引导部件放大结构示意图；

图4是本发明提供的电子膨胀阀阀座放大整体结构示意图。

图5是本发明提供的电子膨胀阀第二种实施方式整体结构示意图。

图6是本发明提供的电子膨胀阀第三种实施方式整体结构示意图。

具体实施方式

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。

请参照图1，图1是本发明提供的电子膨胀阀其中一种实施方式的整体结构示意图。

需要指出的是，本发明是针对现有技术的电子膨胀阀的阀针和阀口配合结构进行改进，对于电子膨胀阀的其他部件，如磁性转子、丝杆、螺母、止动装置等部件均可以采用通用的技术，也可以采用其他可以实现相同功能的电子膨胀阀结构。本发明并不对上述部件的结构进行特别限定，本领域技术人员根据本发明披露的技术方案，可以将其应用于所有类似的电子膨胀阀结构上。

电子膨胀阀具有阀座1，阀座1可以采用金属切削加工成形，其下部和侧部分别开设有连接口，该连接口上分别固定连接有第一接管3以及第二接管2，第一接管3或第二接管2都可以作为进口管或出口管，阀座1形成有阀座腔1a，下部还设有与阀针6配合的阀口1b，在驱动部件驱动下阀针6远离或接触阀口1b以对流经阀口1b的冷媒进行流量调节。

阀座1上方设有凸缘部1e，整体呈杯状的罩盖部4固定连接于凸缘部1e，同时罩盖4上固定连接有圆筒状的外壳5，阀座1、罩盖4以及外壳5三者构成了一个相对封闭的内腔。该内腔中包括转子7、连接座8以及丝杆10，丝杆10通过连接座8与转子7在轴向上相对固定连接，同时丝杆10通过连接座8与转子7构成一个整体，丝杆10可以通过焊接等方式固定连接于连接座8，连接座8可以与转子7一体注塑成型。丝杆10的外缘部形成与螺母9的内螺纹部进行螺合的外螺纹部10a，螺母9中央形成有螺母导向孔以对丝杆10进行导向，通过丝杆10和螺母9的螺纹配合作用将转子在周向上的旋转转化为丝杆10在轴向方向上的运动从而带动阀针6打开或关闭阀口1b。螺母9设有连接片9a，连接片9a可以与螺母9一体注塑成型，螺母9通过连接片9a固定连接于罩盖4，螺母9的螺母导向孔下方还形成有螺母导向部9b,丝杆10通过套筒15与阀针6进行浮动连接，套筒15大体呈底部带开口的杯状体，阀针6穿过该开口进入阀座腔1a内与阀口1b接触或远离。在套筒15顶部设有端板部11，端板部11设置有端板推力面11a，丝杆10下端部固定连接有凸台12，凸台12设置有凸台推力面12a，在装配时可以将丝杆10和凸台12固定连接后放置入套筒腔后再将端板部11与套筒通过例如焊接等方式进行固定连接。凸台推力面12a与端板推力面11a形成对向设置，并将套筒15悬挂在丝杆10上，凸台12下方还设置有弹簧13，弹簧13由支撑部14进行支撑，支撑部14与阀针6之间设置有钢球，阀针6与套筒15之间设置有垫片，阀针6悬挂在套筒15上，需要说明的是在电子膨胀阀运行过程中，阀针6可以相对套筒15进行运动但是无法从套筒15中脱离。

参照图1所示，为本发明提供的第一种实施方式，阀座腔1a包括第一阀座内孔1c和第二阀座内孔1d，该第一阀座内孔1c和第二阀座内孔1d可以通过切削加工的方式成型，第一阀座内孔1c和第二阀座内孔1d与引导部件16配合固定，具体地第一阀座内孔1c的内径与引导部件16的凸台外缘部1611的外径相匹配同时引导部件16通过凸台外缘部1611固定安装于阀座1上，在本发明提供的一种具体实施方式中，凸台外缘部1611为第二大径部163b的径部外缘部1632b。第二大径部163b的外径与内孔1c相适，引导部件16大体呈筒状结构，引导部件16包括第一引导部件16a以及第二引导部件16b,引导部件16内形成有第一内孔161及第二内孔162，第二内孔162形成于第一引导部件16a，第一内孔161形成于第二引导部件16b,第一引导部件16a和第二引导部件16b可分别加工成型，第一引导部件16a整体呈上下均可开口的筒状部件，该第一引导部件16a的第二内孔162的直径与套筒15的外径相匹配且第一引导部件16a对套筒15进行导向，第一引导部件16a的外缘部与螺母9的螺母导向部9b进行配合固定且第一引导部件16a对螺母9进行导向。第一引导部件16a包括筒状本体部161a，该筒状本体部161a包括由第二引导部件16b进行支撑的下端部，具体地该下端部由第二引导部件16b的第二大径部163b进行支撑。第二引导部件16b包括小径部161b、第一大径部162b、第二大径部163b,第二大径部163b包括突起部1631b，第二引导部件16b整体呈中心对称的递增式台阶状结构，第二引导部件16b设有第一内孔161，第一内孔161的内径与阀针6的外径相匹配，阀针6通过第一内孔161伸入阀座腔1a，第二大径部163b的径部外缘部1632b与第一阀座内孔1c进行配合固定，第一大径部162b的外径大体与第二阀座内孔1d的内径相匹配，同时第二大径部163b的下端面与第二阀座内孔1d的上端面抵接，第二大径部163b的突起部1631b的内缘部与筒状本体部161a的下部外缘部贴合，第二大径部163b的上端面与筒状本体部161a的下端部进行抵接，第二大径部163b的直径＞第一大径部162b的直径＞小径部161b的直径，需要安装时可将第二引导部件16b通过第一阀座内孔1c和第二阀座内孔1d压入阀座腔1a内例如通过压装后再进行焊接的方式以与阀座1进行固定连接，需要说明的是以上只是安装方式的示例并除此之外还可以采用其他安装方式只要能够使第二引导部件16b在阀座1上实现固定连接即可。通过对以上结构的优化设计，引导部件16的第二内孔162为螺母9和套筒15提供导向，使套筒15可沿第二内孔162自由滑动，防止套筒15的摆动造成丝杆异常摆动，从而导致转子晃动引起的螺纹异常及电子膨胀阀运转噪音，第一内孔161为阀针6提供导向，使阀针6可沿第一内孔161自由滑动，减少了阀针6的晃动进而造成对阀口的磨损等问题同时引导部件16的中心轴即第一内孔161及第二内孔162的中心轴与阀口1b的中心轴能够保持高度一致，进而确保螺母9、套筒15、阀针6、阀口1b这四者元件互相之间的同轴度，从而防止现有技术中存在的因电子膨胀阀的重要元件无法保持同轴度而造成阀口1b的磨损、运行噪音产生等问题，进一步地提高了产品作用可靠性和寿命持久性。需要说明的是第二引导部件16b的至少一部分伸入到阀座腔1a内，因当电子膨胀阀运行时，无可避免会受到冷媒压力作用，因第二引导部件16b的存在减少了阀针6直接遭受到的冷媒冲击力，进一步保护了阀针提高产品作动可靠性。需要说明的是当电子膨胀阀运行时，第一引导部件16a和第二引导部件16b是无法发生相对运动，即实际作为一个整体部件即引导部件16起导向作用的，引导部件16对套筒15、螺母9以及阀针6起导向作用。

参照图2至图4所示为本发明所提供的第二种具体实施方式，该实施方式中与第一实施方式相比较不同的为第一引导部件16a与第二导向部件16b之间的配合结构，该实施方式中引导部件16的凸台外缘部1611为大筒状部163a的筒状外缘部1631a以及第二大径部163b的径部外缘部1632b。该实施方式中的第一导向部16a的筒状本体部161a的下部进行了扩径形成了大筒状部163a，并且该大筒状部163a的外径大于筒状本体部161a的外径，筒状本体部161a和大筒状部163a通过台阶部162a相连接，即第一引导部件16a包括有筒状本体部161a、台阶部162a以及大筒状部163a，大筒状部163a整体由台阶部162a下端突出，台阶部162a的下端部以及大筒状部163a的下端部都由第二导向部件16b进行支撑，具体地轴向上台阶部162a的下端面由突起部1631b的端面进行抵接支撑；大筒状部163a的下端部由第二大径部163b的上端面进行抵接支撑。大筒状部163a的内缘部与突起部1631b的外缘部进行贴合。第一阀座内孔1c的内径分别与大筒状部163a的外径、第二大径部163b的外径相匹配并配合固定,大筒状部163a的外径与第二大径部163b的外径相同，其余相关元件的配合结构已在第一实施方式中进行了具体陈述，在此不再一一赘述。

参照图5为本发明提供的第三种具体实施方式，该实施方式中第一引导部件16a包括筒状本体部161a以及台阶部162a，对比第二实施方式，本实施方式中第一引导部件16a的大筒状部163a以及第二引导部件16b的突起部1631b都不存在，引导部件16的凸台外缘部1611为台阶部162a的台阶外缘部1621a以及第二大径部163b的径部外缘部1632b，第一阀座内孔1c分别与台阶部162a的台阶外缘部1621a以及第二大径部163b的径部外缘部1632b相匹配，台阶部162a的下端面由第二大径部163b的上端面抵接支撑。

下面结合电子膨胀阀结构说明作动原理，受驱动部件驱动转子7旋转，因转子7与连接座8为固定连接，连接座8也随之旋转从而带动丝杆10的旋转，丝杆10和螺母9为螺纹配合因此将转子7在周向上的旋转转化为丝杆10在轴向上的运动，进一步带动阀针6打开或关闭阀口1b,而丝杆10和阀针6通过套筒15浮动连接，因电子膨胀阀还包括有引导部件16，引导部件16包括第一引导部件16a和第二引导部件16b，在电子膨胀阀作动中，第一引导部件16a和第二引导部件16b无法发生相对运动，即第一引导部件16a和第二引导部件16b作为一个整体即引导部件16起作用，由丝杆10带着阀针6上下作动时，引导部件16能够为套筒15提供导向。引导部件16与螺母9为固定配合结构，对螺母9也同时提供导向，同时引导部件16对阀针也提供导向作用，并且套筒15、阀针6可沿引导部件16的第二内孔162、第一161自由滑动，螺母9、套筒15、阀针6以及阀口1b的中心轴能够保持高度一致，从而确保了各个元件的互相之间的同轴度，在电子膨胀阀进行作动时能够防止阀针的偏心及阀针对阀口的磨损，进而进一步降低产品作动噪音，提高了产品作动的可靠性并延长了产品的使用寿命。

以上只是对电子膨胀阀的引导部件16所陈述的几个具体实施例，当然该引导部件16可以除了分体为第一引导部件16a和第二引导部件16b之外也可以作为一个整体部件进行一体切削加工成型，当该引导部件16进行其他类似结构的变换形式时也应当被认为落入本发明的保护范围，需要说明的是本发明重点保护的为引导部件16的整体结构，至于对其他电子膨胀阀内的转子、螺母、丝杆、阀座、阀针等元件并不进行特殊限制，应当说明的是该引导部件结构应用在其他类似的带螺母以及丝杆带阀针进行轴向升降的电子膨胀阀结构内均可。

本文所述的上、下、左、右等方位名词，是以本发明提供的图1-图6为准进行描述，并不应当理解为对本发明的限制。

以上对本发明所提供的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 (14)

1.电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座(1)，所述阀座(1)设有阀口(1b)并且所述阀座(1)内形成阀座腔(1a)；

阀针(6)，所述阀针(6)可打开或关闭所述阀口(1b)以对流经所述阀口(1b)的冷媒进行流量调节；

丝杆(10)，所述丝杆(10)通过套筒(15)与所述阀针(6)进行浮动连接；

螺母(9)，所述螺母(9)与所述丝杆(10)通过螺纹进行配合，所述螺母(9)设有螺母导向部(9b)；

引导部件(16)，所述引导部件(16)固定安装于所述阀座(1)，所述引导部件(16)包括第一引导部件(16a)以及第二引导部件(16b) ,所述第一引导部件(16a)对套筒(15)以及螺母(9)进行导向，所述第二引导部件(16b)对所述阀针(6)进行导向；

所述第二引导部件（16b）的至少一部分伸入到所述阀座腔（1a）内，所述第一引导部件（16a）的下端部由所述第二引导部件（16b）的上端部支撑。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导部件(16)包括第一内孔(161)和第二内孔(162)，所述第一内孔(161)设于所述第二引导部件(16b) ,所述第二内孔(162)设于所述第一引导部件(16a)。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二内孔(162)的内径与所述套筒(15)的外径相匹配，所述套筒(15)可沿所述第二内孔(162)进行自由滑动，所述第一引导部件(16a)的外缘部与所述螺母(9)的所述螺母导向部(9b)配合固定，所述第一引导部件(16a)对所述套筒(15)以及螺母(9)提供导向。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一内孔(161)的内径与所述阀针(6)的外径相匹配，所述阀针(6)通过所述第一内孔(161)伸入所述阀座(1)的所述阀座腔(1a)内 ,所述阀针(6)可沿所述第一内孔(161)进行自由滑动，所述第二引导部件(16b)对所述阀针(6)进行导向。

5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座(1)还包括第一阀座内孔(1c)和第二阀座内孔(1d)，所述第一阀座内孔(1c)与所述引导部件(16)的凸台外缘部(1611)固定配合。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一引导部件(16a)包括筒状本体部(161a)，所述筒状本体部(161a)的下端部由所述第二引导部件(16b)进行抵接支撑。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二引导部件(16b)包括小径部(161b)、第一大径部(162b)、第二大径部(163b)，所述第二大径部(163b)包括突起部(1631b) ,所述筒状本体部(161a)的下端部由所述第二大径部(163b)的上端面进行抵接支撑，所述突起部(1631b)的内缘部与所述筒状本体部(161a)的下部外缘部进行贴合。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀座内孔(1c)的内径与所述第二大径部(163b)的外径相匹配，所述引导部件(16)的凸台外缘部(1611)为所述第二大径部 (163b)的径部外缘部 (1632b)，所述第二阀座内孔 (1d)的内径与所述第一大径部(162b)的外径相匹配，所述第二大径部(163b)的下端面与所述第二阀座内孔(1d)的上端面进行抵接。

9.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一引导部件(16a)包括筒状本体部(161a)、台阶部(162a)以及大筒状部(163a)，所述台阶部(162a)和所述大筒状部(163a)的下端部由所述第二引导部件(16b)进行抵接支撑。

10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第二引导部件(16b)包括小径部(161b)、第一大径部(162b)、第二大径部(163b)，所述第二大径部(163b)包括突起部(1631b)；所述台阶部(162a)的下端部由所述突起部(1631b)进行支撑，所述大筒状部(163a)的下端部由所述第二大径部(163b)的上端面进行支撑，所述大筒状部(163a)的内缘部与所述突起部(1631b)的外缘部进行贴合；所述引导部件(16)的凸台外缘部(1611)为所述大筒状部(163a)的筒状外缘部(1631a)以及所述第二大径部(163b)的径部外缘部(1632b)。

11.根据权利要求10所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀座内孔(1c)的内径分别与所述大筒状部(163a)的外径、所述第二大径部(163b)的外径相匹配。

12.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一引导部件(16a)包括筒状本体部(161a)和台阶部(162a)，所述台阶部(162a)的下端面由所述第二引导部件(16b)的第二大径部(163b)的上端面支撑。

13.根据权利要求12所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一阀座内孔(1c)的内径分别与所述台阶部(162a)的外径、所述第二大径部(163b)的外径相匹配，所述引导部件(16)的凸台外缘部(1611)为所述台阶部(162a)的台阶外缘部(1621a)以及所述第二大径部(163b)的径部外缘部(1632b)。

14.根据权利要求1-13任意一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，当电子膨胀阀运行时，所述第一引导部件(16a)与所述第二引导部件(16b)不能发生相对运动。

Images