CN110296265A - 电子膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子膨胀阀，包括阀体，阀体形成阀腔并设有阀口，转子组件包括转子、丝杆，丝杆与轴承固定连接，丝杆设有外螺纹部，支撑架与体直接或间接固定连接，支撑架设有安装孔，安装孔与轴承相配合；芯体组件包括螺母，螺母具有与外螺纹部相配合的内螺纹部，芯体组件通过外螺纹部与内螺纹部的螺纹配合作用进行轴向升降运动以接近或远离阀口，该电子膨胀阀通过轴承即可对丝杆及转子进行轴向限位，丝杆和转子在产品作动状态时始终保持旋转，通过螺纹配合作用将丝杆的旋转运动直接转化为芯体组件的轴向升降运动，能够使电子膨胀阀产品实现小型化及降低制造成本目的。

Description

电子膨胀阀
技术领域
本发明涉及制冷控制技术领域，具体涉及一种调节冷媒流量的电子膨胀阀。
背景技术
请参考图1，图1显示的为一种典型的电子膨胀阀产品结构，其包括底座1、阀体2以及外壳组件，底座1与阀体2固定连接且底座1开设有阀口11，外壳组件包括第一外壳31和第二外壳32，第一外壳31和第二外壳32固定连接，第一外壳31形成有第一内腔，该第一内腔容纳有驱动部，第二外壳32形成有第二内腔，该第二内腔里容纳有传动部件，驱动部包括有转子部件41，驱动部中央还贯穿有转轴42，传动部件包括齿轮减速齿轮机构，该减速齿轮机构为多级齿轮减速机构包括太阳齿轮、一级齿轮和二级齿轮，二级齿轮固定连接有丝杆43，丝杆43和阀针7通过螺纹配合作用使阀针7接近或远离阀口11以调节流经阀口11的冷媒的流量，下面简单陈述下该产品的工作原理：电子膨胀阀受脉冲作用传递给驱动部，转子部件41受驱动进行旋转，转轴42随转子的旋转进行随转运动而驱动太阳齿轮旋转，受传动部件的各级齿轮进行传递作用二级齿轮带动丝杆43进行轴向旋转，阀针7通过丝杆43和螺母的螺纹配合作用进行轴向升降以接近或远离阀口11，最终实现流量的调节目的。该电子膨胀阀产品结构设计为提升精度及开阀驱动力安装了减速齿轮机构，使产品整体的尺寸增加且为了使丝杆43只在周向上旋转将丝杆43和二级齿轮进行固定连接，二级齿轮的外周部又固定安装有轴承部件，该轴承部件的上部由卡环进行止挡，下部挡圈进行止挡阻止丝杆43在上下方向位置的移动，该产品整体结构装配零部件较多，装配工艺复杂，会额外增加制造成本。
发明内容
本发明提供一种电子膨胀阀，产品整体结构较为简单且能够对丝杆的轴向运动进行限位。
本发明提供的电子膨胀阀，包括阀体，阀体具有阀腔并设有阀口；转子组件，转子组件包括转子及丝杆，丝杆设有外螺纹部；支撑架，支撑架直接或间接地与阀体固定连接，支撑架设有安装孔；轴承，轴承与丝杆固定连接，轴承与安装孔相配合；芯体组件，芯体组件包括螺母，螺母具有与外螺纹部相配合的内螺纹部，通过外螺纹部与内螺纹部的螺纹配合作用，芯体组件在阀腔接近或远离阀口。
本发明提供的电子膨胀阀取消了背景技术中的减速齿轮装置及其他复杂零部件，通过轴承和支撑架对丝杆轴向方向的限位作用，在工作状态时丝杆始终保持在周向方向的旋转而不进行轴向位移，简化了产品整体装配结构，利于降低产品制造成本。
附图说明
图1为一种典型的电子膨胀阀结构示意图；
图2为本发明提供电子膨胀阀的具体实施例的示意图；
图3是本发明提供电子膨胀阀的芯体组件、限位件以及转子组件整体结构放大示意图；
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，需要说明的是说明书中所提供的实施例的说明仅仅为本发明所提供的电子膨胀阀的优选实施例方案的说明内容，并不包含所有实施例的说明，若有其他相关合理拓展的实施例方案也应该被纳入本发明所要保护的范围。
请参考图2，电子膨胀阀包括阀体10，阀体10大致呈筒状结构形成有阀腔，阀体10开设有阀口101，该阀口101与芯体组件60相配合，阀体10的侧壁通过冲压等加工方式开设有第一连接口，阀体的下端部开设有第二连接口，该第一连接口焊接固定有第一连接接管100，该第二连接口焊接固定有第二连接接管200，第一连接接管100与第二连接接管200通过阀口101进行导通，冷媒能够从第一连接接管100进入阀腔后经阀口101由第二连接接管200流出或冷媒能够从第二连接接管200进入阀腔后经阀口101由第一连接接管100流出，该电子膨胀阀具有对冷媒的双向流通调节功能。
阀体10的上端部位置焊接固定有连接座30，连接座30包括连接座本体31、导向壁32以及突起部33，该导向壁32形成导向孔321，连接座本体31压配装入阀腔后与阀体10焊接固定使连接座30整体固定安装于阀体10，具体地，连接座本体31的外周壁与阀体10的内周壁焊接固定，导向壁32伸入阀腔，芯体组件60的至少一部分能够通过该导向孔321伸入阀腔并能够沿导向孔321进行轴向升降运动，连接座本体31设置有第一台阶部311，第一台阶部311形成第一台阶面3111，突起部33设置有第二台阶部331，第二台阶部331焊接固定有外壳90，需要说明的是连接座30也可以与阀体10为一体结构。
该外壳90与连接座30一起形成有转子腔，该转子腔容纳有转子组件40，转子组件40包括转子41、与转子一体注塑成型的固定座42以及丝杆44，固定座42具有引导部421，该引导部421形成有引导孔4211，引导孔4211与丝杆端部441固定连接，由外壳90外周部套设的线圈驱动励磁作用驱动转子41进行旋转，转子41的旋转带动固定座42的旋转进而使丝杆44进行随从旋转，丝杆44还固定连接有轴承80。
电子膨胀阀还包括支撑架50，支撑架50包括上支撑架51和下支撑架52，支撑架50与连接座30焊接固定，具体地，通过下支撑架52的外周壁与突起部33的内周壁焊接固定使支撑架50整体固定安装于连接座30，支撑架50通过连接座30与阀体10固定连接，当连接座30与阀体10为一体结构时，支撑架50则直接与阀体10焊接固定，支撑架50可以直接或间接地与阀体10进行焊接固定。下支撑架52的壁部开设有配合槽53，该配合槽53与螺母61进行配合以对芯体组件60的周向位置进行限位防止芯体组件60在周向方向发生旋转运动，支撑架50还设有安装孔54，上支撑架51具有朝丝杆44方向凸出的第三台阶部512，轴承80包括内圈部801、外圈部802以及设于内圈部与外圈部之间的滚动件803，轴承80整体容纳于安装孔512并由第三台阶部512支撑，安装孔54整体结构与轴承80相适配，轴承80还设有供丝杆44穿过的轴承孔81，轴承80的外圈部802与上支撑架51的内壁511焊接固定，轴承80的内圈部801与丝杆44焊接固定，具体地，内圈部801的内壁与丝杆44的外周部焊接固定，当电子膨胀阀受线圈励磁作用时，丝杆44、固定座42以及转子41三者为作为一个固定连接的整体构件一起旋转，轴承80的内圈部801与丝杆44一起进行周向旋转，且轴承的内圈部801与丝杆44一起相对轴承的外圈部802进行旋转运动，丝杆44通过与轴承80的配合作用无法在轴向方向进行向下或向上的位移，在电子膨胀阀进行作动时丝杆44始终保持在周向方向进行旋转，转子41与丝杆44也同样受轴承80的作用无法在轴向方向进行上下位移，可缩减产品整体结构在轴向方向的尺寸便于实现产品小型化，而转子41因始终保持在周向旋转位置，其中心轴与安装于外壳90外周部的线圈驱动部件的中心轴能够保持一致，能够充分发挥转子41的磁力作用对产品所需的驱动力的要求降低，无需增大线圈部件的尺寸来确保驱动力，相对比背景技术的电子膨胀阀取消了复杂的减速齿轮装置以及波纹管等结构，产品整体结构较为简单通过轴承80即可实现对丝杆44在轴向方向的限位作用，降低了产品制造成本。
电子膨胀阀还包括有芯体组件60，芯体组件60包括螺母61以及阀针62，螺母61包括螺母本体611，螺母本体611压配装入阀针腔621，螺母61包括连接片612，螺母本体611与连接片612可以都为金属材质，当同为金属材质时，连接片612与螺母本体611焊接固定，当螺母本体611为塑料材质连接片为金属材质时，该连接片612与螺母本体611一体注塑成型，这里不对螺母61或连接片612的具体材质作限定，螺母61还包括有配合部613，该配合部613由螺母本体611向外延伸凸出，螺母61通过连接片612的下端面与阀针62的端面部焊接固定从而整体与阀针62固定连接，螺母本体611开设有螺母安装孔614供丝杆44穿过，且螺母61设有与丝杆44的外螺纹部44a进行螺纹连接的内螺纹部60a，通过丝杆44与螺母61的螺纹配合作用将丝杆44的旋转运动转化为芯体组件60的轴向升降运动，配合部613能够卡合于配合槽53，受支撑架50的卡合作用芯体组件60整体只能轴向升降不能进行周向旋转运动，阀针61整体呈中空大约等径筒状结构，包括阀头622和阀针本体623，阀头622由芯体组件60的轴向升降运动接近或远离阀口101以对流经阀口101的冷媒流量进行调节，阀针本体623的外壁与导向壁32之间为间隙配合，阀针本体623通过导向孔321伸入阀腔且阀针本体623能够沿导向壁进行轴向移动，连接座30的导向壁32对阀针62提供导向作用使阀针62与阀口101的中心轴线保持同轴度以提高电子膨胀阀作动时的稳定和可靠性。
为使电子膨胀阀进行作动时阀针腔621、阀腔以及转子腔三者的压力平衡还设有密封件70，如图1所示的闭阀状态时，阀头622与阀口101进行抵接，如冷媒从第二连接接管200进入阀体10内部则芯体组件60连同丝杆44等部件将受到一定的冷媒压力冲击，如没有设置该密封件70较高压力的冷媒将直接冲开阀口部101使阀头622脱离阀口101而达不到闭阀效果同时对丝杆44也同样具有一定的冲击力，具体地，该密封件70包括垫圈、O型橡胶圈以及压片，该密封件70也可以只包括O型橡胶圈以及压片，密封件70位于第二台阶面3111与下支撑架52的下端部之间，垫圈或O型橡胶圈与第二台阶面3111进行抵接配合，压片压配装入突起部30内部以固定O型橡胶圈。
下面结合简单陈述电子膨胀阀作动原理，转子组件40由励磁作用驱动转子41的旋转，固定座42与转子41同时进行旋转，丝杆44随从进行周向旋转，因丝杆44与轴承80之间配合作用丝杆44与转子41均只进行周向旋转而不进行轴向升降运动，由丝杆44的外螺纹部44a与螺母61的内螺纹部60a的螺纹配合作用，芯体组件60进行轴向升降运动并且配合部613也沿配合槽53进行轴向升降运动从而使阀头622接近或远离阀口101调节流经阀口101的冷媒流量，需要说明的是当阀头622与阀口101进行配合抵接时，配合部613相对靠近配合槽53的下方，当阀头622远离阀口101时，配合部613相对靠近配合槽53的上方，当阀头622距离阀口101最远时，配合部613可以抵接下支撑架52的顶壁面521。该电子膨胀阀结构取消了背景技术中的齿轮减速机构以及轴承等其他复杂的零部件构造，只需引入支撑架50以及轴承80即可实现对丝杆44的上下移动位置的限位，简化了产品整体的装配结构，电子膨胀阀作动时转子41和丝杆44始终保持在周向的旋转运动而不进行位移使产品轴向上的尺寸缩减便于实现产品整体结构的小型化进一步降低制造成本，另因转子41的中心轴保持与线圈驱动部的中心轴吻合能够充分发挥转子41的磁力作用从而进一步减小作动过程中所需的驱动力，位于丝杆44下方的芯体组件60受支撑架50的配合槽53与配合部613的卡合作用无法进行周向旋转只能在丝杆44的带动下进行轴向升降运动，电子膨胀阀受线圈励磁作用后逐渐将丝杆44的旋转运动通过外螺纹部44a与内螺纹部60a的螺纹配合作用直接转化为芯体组件60沿导向壁32的升降运动以调节流经阀口101的冷媒流量，该电子膨胀阀结构属于直动式的驱动方式，对比背景技术即使是较小的驱动力也能顺利实现开阀和闭阀并能保持流量调节的精度，而不需要借助复杂的减速齿轮机构通过增大减速比来控制流量的调节精度以及开闭阀。
本发明所涉及的“第一、第二、第三”等序数词的描写以及“上、下、中、内、外”等方位词的描写仅仅为了方便描述而引入，不能被认为是对本发明所涉及描述各部件的顺序的限定。
本发明提供的电子膨胀阀，通过配合部和支撑架即可实现对丝杆以及转子的限位作用，在电子膨胀阀进行作动时候使丝杆与转子始终保持周向方向的旋转而不进行上下串动，并且将丝杆的旋转运动通过螺纹配合作用直接转化为芯体组件在轴向方向的升降运动，该电子膨胀阀产品取消了减速齿轮机构及其他复杂零部件构造，整体结构相对简单，转子和丝杆保持在周向方向的旋转无法位移缩减了产品的轴向尺寸，而外壳外部的驱动线圈装置也可缩减成小驱动力的尺寸从而进一步实现整体结构的小型化降低了产品的制造成本。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明远离的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：
阀体(10)，所述阀体10具有阀腔并设有阀口(101)；
转子组件(40)，所述转子组件(40)包括转子(41)及丝杆(44)，所述丝杆(44)设有外螺纹部(44a)；
支撑架(50)，所述支撑架(50)直接或间接地与所述阀体(10)固定连接，所述支撑架(50)设有安装孔(54)；
轴承(80)，所述轴承(80)与所述丝杆(44)固定连接，所述轴承(80)与所述安装孔(54)相配合；
芯体组件(60)，所述芯体组件(60)包括螺母(61)，所述螺母(61)具有与所述外螺纹部(44a)相配合的内螺纹部(60a)，通过所述外螺纹部(44a)与所述内螺纹部(60a)的螺纹配合作用，所述芯体组件(60)能够在所述阀腔进行轴向升降运动以接近或远离所述阀口(101)。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀包括连接座(30)，所述连接座(30)与所述阀体(10)固定连接，所述支撑架(50)与所述连接座(30)固定连接。
3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接座(30)压配装入所述阀腔，所述连接座(30)包括本体(31)及突起部(33)，所述本体(31)具有第一台阶部(311)，所述突起部(33)具有第二台阶部(331)。
4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第一台阶部(311)形成第一台阶面(3111)，所述第一台阶面(3111)与所述支撑架(50)之间容纳有密封件(70)，所述第二台阶部(331)与外壳(90)固定连接。
5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接座(30)还设有导向壁(32)及导向孔(321)，所述芯体组件(60)包括阀针(62)，所述螺母(61)与所述阀针(62)固定连接，所述导向孔(321)与所述阀针(62)配合，所述阀针(62)能够沿所述导向壁(32)进行轴向升降运动。
6.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述支撑架(50)设有配合槽(53)，所述螺母(61)具有配合部(613)，所述配合部(613)与所述配合槽(53)相配合。
7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述支撑架(50)包括上支撑架(51)及下支撑架(52)，所述上支撑架(51)设有第三台阶部(512)，所述下支撑架(52)设有所述配合槽(53)，所述配合部(613)能够与所述下支撑架(52)的顶壁面(521)抵接。
8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述轴承(80)容纳于所述安装孔(54)且由所述第三台阶部(512)支撑，所述轴承(80)设有轴承孔(81)，所述轴承孔(81)与所述丝杆(44)配合，所述轴承(80)包括内圈部(801)、外圈部(802)以及设置于所述内圈部(801)与所述外圈部(802)之间的滚动件803)。
9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述内圈部(801)与丝杆(44)固定连接，所述外圈部(802)与所述支撑架(50)固定连接。
10.根据权利要求9所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述外圈部(802)与上支撑架(51)的内壁(511)固定连接，所述丝杆(44)能够和所述内圈部(801)一起相对所述外圈部(802)旋转。
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