CN110375104A - 电动阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动阀，包括阀体和驱动部件，所述驱动部件设有外罩、电机、齿轮壳体、齿轮底座以及齿轮减速机构；所述齿轮壳体整体呈罩壳状，其内腔用于容纳所述齿轮减速机构的齿轮组；所述齿轮底座包括基板以及与所述基板注塑成型的注塑体，所述基板的上表面和下表面均包封有注塑体。该电动阀的齿轮底座由基板和工程塑料注塑成型，基板的上表面和下表面均包覆有工程塑料，即使采用普通的碳钢板也不易生锈。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种电动阀。
背景技术
目前，附带减速装置的电动阀的齿轮壳体一般罩扣在齿轮底座上，齿轮壳体内腔用于容纳齿轮减速机构，齿轮壳体上部安装有驱动电机，所述齿轮壳体、驱动电机的外部罩扣有线圈外罩，齿轮壳体支撑部的下平面与齿轮底座的上平面抵靠。
齿轮底座的基板一般采用金属板材冲压而成，为了与外壳密封，在基板的下表面通过烧结的方式成型有弹性橡胶体，齿轮底座与外壳铆接，使铆接部位与弹性橡胶体压紧，由此实现齿轮底座与外壳的密封。这种齿轮底座，金属基板的底面与橡胶弹性体烧结成一体，但其上表面却裸露在空气之中，若基板采用普通碳钢板则容易生锈，否则必须选用成本更高的不锈钢板。
因此，如何提供一种电动阀，使齿轮底座不容易生锈，是本领域技术人员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动阀。该电动阀的齿轮底座由基板和工程塑料注塑成型，基板的上表面和下表面均包覆有工程塑料，即使采用普通的碳钢板也不易生锈。
为实现上述目的，本发明提供一种电动阀，包括阀体和驱动部件，所述驱动部件设有外罩、电机、齿轮壳体、齿轮底座以及齿轮减速机构；所述齿轮壳体与齿轮底座扣合形成容纳腔；所述齿轮底座包括基板以及与所述基板注塑成型的注塑体，所述基板的上表面和下表面均注塑有注塑体。
本发明所提供的电动阀，其齿轮底座不再由金属基板和下表面的弹性橡胶体烧结而成，而是由金属基板通过注塑工艺将工程塑料注塑于基板的上表面和下表面。这样，基板即使选用价格相对于不锈钢板较低的普通碳钢板，由于基板的上表面和下表面均注塑有注塑体，基板也不容易生锈。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种电动阀的内部结构示意图；
图2为图1中所示驱动线圈的结构示意图；
图3为图1中所示阀体的结构示意图；
图4为基板的结构示意图；
图5为基板包封注塑体后形成齿轮底座的结构示意图；
图6为图5所示齿轮底座剖切示意图；
图7为图5所示齿轮底座在翻转180度后的结构示意图；
图8为图5所示齿轮底座在安装齿轮轴和螺母后的结构示意图；
图9为图8所示齿轮底座上进一步安装齿轮和丝杆后的结构示意图；
图10为图9所示齿轮底座上进一步安装齿轮壳体的结构示意图。
图中：
1.阀体 11.阀座 12.阀针 13.阀杆 14.波纹管 15.挡圈 16.第一接管 17.第二接管 2.驱动线圈 21.电机 22.齿轮(多个) 23.齿轮壳体 23a.立柱(多个) 24.齿轮底座241.金属基板 241a.定位孔 241b.引线孔 241c.连通孔 241d.凹槽 242.注塑体 242a.定位台阶 242b.引出部 242c.齿轮轴孔(多个) 242d.立柱(多个) 242e.外周凸环 242f.螺母凸环 25.齿轮轴(多个) 26.丝杆 27.螺母 28.外罩 29.引线 30.外罩密封圈 31.螺母密封圈 32.阀体密封圈 33.连接螺母 34.密封塞
具体实施方式
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方式对本发明作进一步的详细说明。
在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
请参考图1、图2、图3，图1为本发明实施例公开的一种电动阀的内部结构示意图；图2为图1中所示驱动线圈的结构示意图；图3为图1中所示阀体的结构示意图。
如图所示，在一种具体实施例中，本发明提供的电动阀主要由阀体1和驱动线圈2两大部分组成，其中，阀体1由阀座11、第一接管16、第二接管17、阀针12、阀杆13、波纹管14、挡圈15等零部件组成；驱动线圈2主要由电机21、齿轮22(多个)、齿轮壳体23、齿轮底座24、齿轮轴25(多个)、丝杆26、螺母27、外罩28、引线29等零部件组成，阀体1和驱动部件2通过连接螺母33拧紧固定连接，构成减速式电子膨胀阀。
其工作原理为：引线29连接脉冲驱动器，将脉冲驱动信号传递给步进电机21，电机21的转子励磁旋转，带动齿轮22旋转，通过多级齿轮减速，丝杆26上的齿轮最终带动丝杆26同步旋转，丝杆26与螺母27为螺纹配合，丝杆26转动过程中通过螺纹转换可使丝杆26进行轴方向的上下运动；阀体上1的阀杆13通过波纹管14及挡圈15与阀座11密封连接，丝杆26上下运动时始终与阀杆13处于顶紧状态，因此丝杆26上下运动时，便可带动阀针12实现阀口的开启和关闭。
齿轮壳体23整体呈罩壳状，与齿轮底座24扣合形成容纳腔，齿轮壳体23优选采用工程塑料注塑成型，也可采用金属精密压铸或浇注成型，本方案以工程塑料注塑为例进行说明。
请参考图4、图5、图6、图7，图4为基板的结构示意图；图5为基板包封注塑体后形成齿轮底座的结构示意图；图6为图5所示齿轮底座剖切示意图；图7为图5所示齿轮底座在翻转180度后的结构示意图。
如图所示，齿轮底座24的内部为金属基板241，金属基板241可由钢板冲压而成，在金属基板241的基础上通过工程塑料注塑有注塑体242，金属基板241的上表面和下表面均注塑有注塑体242。
金属基板241上设有若干连通孔241c，金属基板241的边缘设有若干凹槽241d，连通孔241c和凹槽241d在注塑时可作为熔融材料的注塑流道，在注塑时由注塑体填充补满，可加强金属基板241与注塑体242的结合强度。可以理解，连通孔241c和凹槽241d的形状、数量可不限于图中所示的状态，而且，图中所示的齿轮底座24露出了凹槽241d之间的边缘部位，即金属基板241的周部仅部分地包封有注塑体242，可以理解，金属基板241的周部也可以全部包封有注塑体242。
金属基板241上表面的注塑体242注塑有高出其支撑面的圆柱形凸台，凸台上形成有用于安装齿轮22的齿轮轴孔242c，组装时齿轮轴25安装在齿轮底座24的齿轮轴孔242c中，齿轮壳体23的内顶部设置有相对应的齿轮轴孔(图中未显示标出)和丝杆轴孔，齿轮壳体23盖装在齿轮底座24上，齿轮轴25和丝杆26的顶端分别套装在齿轮壳体23内顶部的齿轮轴孔和丝杆轴孔之中。
金属基板241下表面的注塑体242注塑有凸出其下表面的外周凸环242e和螺母凸环242f，外周凸环242e与齿轮底座24的边缘留有间距，外周凸环242e上套设有外罩密封圈30，以便与外罩28的下边缘进行密封。
金属基板241设置有定位孔241a(即螺母连接孔)，在模具中注塑时可利用定位孔241a作为基准进行定位，注塑成型后螺母27通过定位孔241a进行装配固定，螺母凸环242f位于定位孔241a的外围。
齿轮底座24上表面的注塑体242上所形成的螺母连接孔的孔径大于金属基板241上所形成的定位孔241a的孔径，两者之间形成定位台阶，螺母27装配在金属基板241的定位孔241a中，一般通过铆接或焊接等方式固定在金属基板241上，螺母27的台阶处套装有螺母密封圈31，螺母27与齿轮底座24装配固定后，齿轮底座24的螺母凸环241f的下端面通过螺母密封圈31与螺母27的台阶面实现密封功能，螺母凸环241f的凸出高度需与螺母台阶的高度匹配，极限情况下螺母凸环241f可以与齿轮底座242的下表面相齐平。
阀体1的阀座11在上部设有外螺纹，驱动线圈2与阀体1通过连接螺母33拧紧在阀座11的外螺纹上，两者在装配前在阀体1上端面与螺母27下端台阶面抵靠的部位设置有阀体密封圈32，连接螺母33将阀体1和驱动线圈2拧紧后，阀体1与驱动线圈2通过阀体密封圈32实现密封功能。
金属基板241上还设置有引线孔241b，该通孔用于容纳引线，以便引线与电机绕组导通连接，金属基板241上表面的注塑体242通过注塑成型有高出其支撑面的引出部242b，线圈的引线29从齿轮底座24上设置的引出部242b穿出，引出部242b的上部设置有密封塞34，引线29的头部连接电路板的部位通过环氧树脂(或聚氨酯，或硅胶)等进行灌封密封。
此外，金属基板241上表面的注塑体242还通过注塑成型有高出其支撑面的立柱242d；齿轮壳体23上设有与立柱242d相对应的定位孔，立柱242d穿过与之相对应的定位孔后可通过超声波将立柱融化，凝固后将齿轮壳体23与齿轮底座24固定连接。
上述外罩密封圈30、螺母密封圈31、阀体密封圈32，以及引线29头部采用高分子材料灌封密封(即四处密封)，便实现了整个减速式电子膨胀阀的密封防水体系，这样产品在实际使用过程中，便不会出现水汽进入线圈内部导致线圈不良的问题。
电机21的底部与齿轮壳体23的顶部相抵靠并通过立柱23a相连接，电机21的固定板上设有与立柱23a相对应的定位孔(图中未示出)，立柱23a穿过与之相对应的定位孔将电机21与齿轮壳体23固定连接。由于立柱23a为工程塑料材质，因此两者装配后，可对立柱23a的头部进行超声波融化，将齿轮壳体23焊铆固定。当然采用立柱和定位孔配合后焊铆的固定方式，属于本发明优选方案，也可做变更采用比较常用的螺钉连接固定的方式。
本实施例所述的焊铆固定是指：将立柱端部用超声波将其融化，待立柱融化部分降温凝固之后，实现相关零部件的固定。
齿轮壳体23底部的外侧边缘上设置有径向的沿边，此沿边与齿轮底座24相抵靠，外罩28设有凸出的台阶面，此台阶面抵靠于齿轮壳体23的沿边的上侧，在齿轮底座24的外周凸环242e的外侧套装有外罩密封圈30，外罩28盖装在齿轮壳体23与齿轮底座24的外圆侧，再通过对外罩28口部进行缩口铆接的方式，可将外罩28、齿轮壳体23、齿轮底座24、外罩密封圈30铆紧，从而可实现缩口铆接部位的密封功能。
缩口铆接一方面可进一步将齿轮底座24与齿轮壳体23紧密铆压固定在一起，可防止齿轮底座24的立柱242d的熔焊固定强度不足；另一方面，可使外罩28的缩口部位通过外罩密封圈30与齿轮底座24实现防水密封。上述实施例中，齿轮壳体23的沿边的上侧，直接与外罩28的凸出台阶面抵靠接触。
实际应用时，可在齿轮壳体23的沿边上侧与外罩28的台阶面之间设置缓冲垫圈(比如橡胶垫圈)，或者，在齿轮壳体23与齿轮底座24抵靠的接触面之间设置缓冲垫圈，增加缓冲垫圈后不会影响连接定位效果，可以保障齿轮底座24与齿轮壳体23之间同样的固定效果。
请参考图8、图9、图10，图8为图5所示齿轮底座在安装齿轮轴和螺母后的结构示意图；图9为图8所示齿轮底座上进一步安装齿轮和丝杆后的结构示意图；图10为图9所示齿轮底座上进一步安装齿轮壳体的结构示意图。
如图所示，上述电动阀大致的装配方式如下：首先在齿轮底座24的基础上，将螺母27、连接螺母33、螺母密封圈31组装成一体，一般螺母27与齿轮底座24采用压配铆接或焊接等方式固定连接；再将齿轮轴25(多个)、丝杆26、齿轮22(多个)安装上去；再将齿轮壳体23罩扣在齿轮底座24上，使丝杆26插装在丝杆导向孔内，使齿轮轴25(多个)插装在齿轮壳体23对应的齿轮轴孔内，使齿轮底座24上的立柱242d插装在齿轮壳体23对应的定位孔中；将电机21安装在齿轮壳体23上部，电机21的转子轴承与齿轮壳体23的电机轴定位孔配合，以确保电机轴与定位孔的装配同轴度，齿轮壳体23上的多个立柱23a插装在电机固定板对应的定位孔内。
上述装配方式中，齿轮底座24上的立柱242d，插装在齿轮壳体23上与之对应的定位孔中；齿轮壳体23上端面的立柱23a，插装在电机固定板上与之对应的定位孔内。由于立柱242d和立柱23a为工程塑料材质。因此，电机21与齿轮壳体23之间、以及齿轮壳体23与齿轮底座24之间可采用超声波熔焊的方式焊铆定位固定，装配结构更简便，可显著提高生产效率。
上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，根据实际需要，金属基板241的边缘也可以完全包封在注塑体242的内部，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
由于金属基板241两侧均采用工程塑料包塑，金属基板241通过塑料基本上与空气隔绝，因此即使选用价格低廉的普通碳钢板，也不易发生钢板生锈的问题。当然，也不排除金属基板242选用不锈钢板的形式。
以上对本发明所提供的电动阀进行了详细介绍。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 (10)
1.电动阀，其特征在于，包括阀体和驱动部件，所述驱动部件设有外罩、电机、齿轮壳体、齿轮底座以及齿轮减速机构；所述齿轮壳体与齿轮底座扣合形成容纳腔；所述齿轮底座包括基板以及与所述基板注塑成型的注塑体，所述基板的上表面和下表面均注塑有注塑体。
2.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基板上表面的注塑体注塑成型有高出其支撑面的凸台，所述凸台形成有用于安装齿轮的齿轮轴孔。
3.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基板下表面的注塑体注塑成型有凸出其下表面的定位连接部。
4.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，所述定位连接部包括与所述齿轮底座的边缘留有间距的外周凸环，所述外周凸环与外罩的下边缘之间设有外罩密封圈。
5.根据权利要求3所述的电动阀，其特征在于，所述定位连接部包括与所述齿轮底座的螺母连接孔相对应的螺母凸环，所述螺母凸环的下端面与螺母之间设有螺母密封圈。
6.根据权利要求5所述的电动阀，其特征在于，所述齿轮底座上表面的注塑体上所形成的螺母连接孔的孔径大于所述齿轮底座的基板上所形成的螺母连接孔的孔径，两者之间形成定位台阶，所述螺母通过铆接或焊接的方式固定连接在所述基板的螺母连接孔中。
7.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基板上表面的注塑体注塑成型有高出其支撑面的引出部。
8.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基板上表面的注塑体注塑成型有高出其支撑面的立柱；所述齿轮壳体上设有与所述立柱相对应的定位孔，所述立柱穿过与之相对应的定位孔后将立柱部分融化凝固以将所述齿轮壳体与齿轮底座固定连接。
9.根据权利要求1所述的电动阀，其特征在于，所述基板的边缘部分或全部包封有注塑体。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电动阀，其特征在于，所述基板上设有若干连通孔，和/或所述基板的边缘设有若干凹槽；所述连通孔和/或凹槽由注塑体填充。
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