CN110296266A - 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；外壳直接或间接与阀体固定连接；转子组件包括转子、丝杆，丝杆设有外螺纹部及丝杆台阶部，丝杆能够直接或间接与所述外壳固定连接；支撑架与阀体直接或间接固定连接，支撑架的端部台面与丝杆台阶部配合；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所述阀口。该产品结构通过支撑架与丝杆的配合关系以及丝杆直接或间接地与外壳的配合关系对丝杆连同转子在轴向方向的移动进行限位，缩减产品轴向尺寸，减小线圈驱动力，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，阀体设有阀口；外壳，外壳与阀体直接或间接地固定连接；转子组件，转子组件包括转子及丝杆，丝杆设有外螺纹部及丝杆台阶部，丝杆能够直接或间接地与外壳(90)抵接配合；支撑架，支撑架与阀体直接或间接地固定连接，支撑架具有端部台面，端部台面与丝杆台阶部配合；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，芯体组件能够在所述阀腔进行轴向升降运动以接近或远离阀口。
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，通过丝杆台阶部与支撑架的配合以及丝杆直接或间接地与外壳的配合作用对丝杆在轴向方向的运动进行限位，在电子膨胀阀进行作动时丝杆和转子始终保持在周向方向的旋转状态，产品整体结构较为简单。
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第一种具体实施例的示意图；
图3是本发明提供电子膨胀阀的支撑架结构示意图；
图4为本发明提供电子膨胀阀的第二种具体实施例的示意图；
图5为本发明提供电子膨胀阀的第三种具体实施例的示意；
图6为本发明提供电子膨胀阀的第四种具体实施例的示意；
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，图2是本发明所提供电子膨胀阀的第一种具体实施例的示意图，该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，另该电子膨胀阀结构中也可以设置阀座20，阀体10和阀座20可以作为单独的部件，装配时将阀体10与阀座20焊接固定，阀口101可以设置于阀座20，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10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，连接座30还开设有导向孔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，当连接座30与阀体10为一体结构时外壳90也可以与阀体10固定连接，即外壳90可以间接通过连接座30与阀体10固定连接，也可以直接与阀体10进行固定连接。
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以及丝杆44，转子41整体为大约呈H状的磁性部件，转子41具有转子凸起411，丝杆44设有丝杆凹槽部442，转子凸起411与丝杆凹槽部442抵接配合，转子41与丝杆44为一体注塑成型结构，当转子41进行旋转时，因丝杆44与转子41为一个整体结构丝杆也随从旋转，丝杆44还设有丝杆台阶部441以及丝杆安装孔444，该丝杆台阶部441与支撑架50相抵，丝杆安装孔444与转轴43相适配，电子膨胀阀还包括固定座42，固定座42整体压配装入外壳90的内腔与外壳90进行固定连接，固定座42位于转子41的上方且作为一个独立的部件不与转子41发生干涉，固定座42具有引导部421，引导部421形成能够与转轴43相适配的引导孔4211，转轴43的一端与引导孔4211相适配，该转轴43的一端与引导孔4211之间为间隙配合；转轴43的另一端与丝杆安装孔444相适配，转轴43的另一端与丝杆安装孔444可以为间隙配合也可以为紧配方式，弹簧部件80设套于转轴43的外周部，弹簧部件80的一端与引导部底壁4213相配合抵接，另一端与丝杆44的丝杆端部443相配合抵接，一方面丝杆44通过丝杆台阶部441与支撑架50的端部台面511的配合作用在电子膨胀阀作动时限制丝杆44的轴向向下位移，另一方面丝杆44通过固定座42、转轴43以及套设于转轴43外周部的弹簧部件80间接地与外壳相配合抵接，通过弹簧部件80分别与丝杆端部443以及引导部底壁4213进行配合抵接防止丝杆44轴向向上的位移，在电子膨胀阀作动过程中使丝杆44始终保持在周向方向的旋转运动。
下面简单陈述在作动过程中弹簧部件80的作用，当阀头622与阀口101抵接配合即闭阀状态后，丝杆44会受系统持续传递给线圈脉冲的作用继续向下关闭阀口101，固定的阀口101此时对阀头622形成反作用力使阀针62产生向上位移的趋势，会使丝杆台阶部441脱离支撑架50的端部台面511产生轴向向上的位移，位于丝杆端部443与引导部底壁4213之间设置的弹簧部件80抵消该反作用力对丝杆施加向下的作用力使丝杆台阶部441始终保持与端部台面511的抵接状态，使阀针62处于上下受力平衡状态，需要说明的这里将弹簧部件80的弹力设置为远大于线圈所能产生的驱动力以确保阀针622处于上下受力平衡状态，阀头622始终保持与阀口101的抵接，需要开阀时，因弹簧部件80的端面与丝杆端部443的端面滑动，弹簧部件80本身不进行自锁，阀针62受驱动力作用仅需克服弹簧部件80的端面与丝杆端部443的端面之间的较小的摩擦力即可实现开启动作。
如图3所示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还开设有与丝杆44配合的限位孔54，丝杆44穿过该限位孔54与芯体组件60进行配合，上支撑架51具有端部台面511，具体地该端部台面511为上支撑架51的端面部，端部台面511与丝杆台阶部441配合抵接以防止丝杆44轴向向下的串动。
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，需要说明的是支撑架50同时起到对丝杆44在轴向位置的限位作用以及对芯体组件60在周向位置的限位作用。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32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，丝杆44随从进行周向旋转，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，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，只需通过支撑架50通过端部台面511和丝杆台阶部441的配合作用对丝杆44的轴向向下位移进行限位，弹簧部件80分别与引导部底壁4213以及丝杆端部443的配合作用对丝杆的轴向向上位移进行限位，进一步确保丝杆44以及转子41只在周向保持旋转运动而无法在轴向进行上下位移作动，简化了产品整体的装配结构，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，另转子41在电子膨胀阀作动过程中保持周向旋转，对于外壳部9外周部安装固定的线圈驱动装置也可缩减其尺寸，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。
如图4所示为本发明提供电子膨胀阀的第二种具体实施示意图，与第一实施例相比较该实施例取消了弹簧部件80，固定座42的引导部端部4212与顶壁91进行配合抵接，转轴端部431与顶壁91进行配合抵接，固定座42具有引导部421，该引导部421开设有引导孔4211，转轴43与引导孔4211相适配，引导部421对转轴43提供导向作用，该转轴43的一端与引导孔4211相适配，另一端嵌入丝杆安装孔444中，丝杆44通过转轴43以及固定座42与外壳90进行间接配合抵接，通过转轴端部431以及引导部端部4212分别与顶壁91的抵接配合对丝杆44的轴向向上运动进行限位，支撑架50的端部台面511与丝杆台阶部441抵接配合以对丝杆44的轴向向下运动进行限位，使丝杆44连同转子41在电子膨胀阀作动过程中始终保持在周向方向的旋转运动而无法进行轴向升降运动。其他相关作动原理已在第一实施方式进行具体陈述在此不再一一赘述。
如图5所示为本发明提供电子膨胀阀的第三种具体实施方式，固定座42与外壳90固定连接，引导部端部4212与顶壁91相配合抵接，转轴43的一端与引导孔4211配合，另一端嵌入丝杆安装孔444，丝杆端部443与引导部底壁4213相抵接配合，丝杆44通过固定座42与转轴43与外壳90间接进行配合抵接，通过丝杆端部443与引导部底壁4213的相配合抵接以对丝杆44轴向向上移动进行限位，支撑架50的端部台面511与丝杆台阶部441相抵接配合以对丝杆44轴向向下移动进行限位使丝杆44连同转子41在电子膨胀阀作动时始终保持在周向旋转而无法进行轴向升降运动。
如图6所示为本发明提供的电子膨胀阀的第四种具体实施方式，该实施例中丝杆44的丝杆端部443与外壳90的顶壁91进行抵接配合即丝杆44通过与外壳90的直接配合抵接以对丝杆44的轴向向上位移进行限位，进一步地结合支撑架50的端部台面511与丝杆台阶部441的抵接配合以防止丝杆44的轴向向下位移使丝杆44连同转子41始终无法进行轴向升降运动。
本发明所涉及的“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，通过支撑架与丝杆的配合以及丝杆直接或间接地与外壳部件的配合对丝杆以及转子的轴向方向的运动进行限位，使丝杆和转子在电子膨胀阀作动时始终保持周向旋转而无法进行轴向升降运动，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 (9)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：
阀体(10)，所述阀体(10)包括阀腔及阀口(101)；
外壳(90)，所述外壳(90)与阀体(10)直接或间接地固定连接；
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)及丝杆台阶部(441)，所述丝杆(44)能够直接或间接地与所述外壳(90)抵接配合；
支撑架(50)，所述支撑架(50)与所述阀体(10)直接或间接地固定连接，所述支撑架(50)具有端部台面(511)，所述端部台面(511)与所述丝杆台阶部(441)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固定座(42)，所述固定座(42)压配装入所述外壳(90)的内腔，所述固定座(42)具有引导部(421)，所述引导部(421)形成引导孔(4211)。
3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括转轴(43)，所述转轴(43)的一端与所述引导孔(4211)配合，所述转轴(43)的另一端与所述丝杆(44)的丝杆安装孔(444)配合。
4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述转轴(43)的外周部套设有弹簧部件(80)，所述弹簧部件(80)的一端与所述引导部(421)的引导部底壁(4213)抵接配合，所述弹簧部件(80)的另一端与所述丝杆(44)的丝杆端部(443)抵接配合，所述弹簧部件(80)的弹力大于线圈所产生的驱动力。
5.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导部(421)的引导部端部(4212)与所述外壳(90)的顶壁(91)抵接配合，所述转轴(43)的转轴端部(431)与所述顶壁(91)抵接配合。
6.根据权利要求3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述引导部(421)的引导部端部(4212)与所述外壳(90)的顶壁(91)抵接配合，所述丝杆(44)的丝杆端部(443)与所述引导部(421)的引导部底壁(4213)抵接配合。
7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述丝杆(44)的丝杆端部(443)与所述外壳(90)的顶壁(91)抵接配合。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述支撑架(50)设有配合槽(53)以及限位孔(54)，所述螺母(61)具有配合部(613)，所述配合部(613)与所述配合槽(53)配合。
9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征碍于，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)具有所述端部台面(511)，所述端部台面(511)与所述丝杆台阶部(441)配合抵接，所述下支撑架(52)开设所述配合槽(53)，所述配合部(613)能够与所述下支撑架(52)的顶壁面(521)抵接。
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