CN111365515B - 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子膨胀阀,包括阀体、阀针、螺杆、转子及定子,阀针设置于阀体内,阀体上开设有阀口,螺杆连接于阀针,定子作用于转子并能够带动转子转动,阀体上安装有螺母座,螺杆与转子之间设置有传动件,传动件安装于转子上,传动件的内侧面套设螺杆远离阀针的一端并与螺杆螺纹配合,传动件的外侧面穿设螺母座并与螺母座螺纹配合,传动件在转子的驱动下转动并带动螺杆往复滑动,以控制阀针密封或开启阀口。本发明提供的电子膨胀阀通过设置双螺纹结构的传动件,利用传动件与螺母座及螺杆的双螺纹配合带动螺杆运动,相比于传统的弹簧导轨结构,不仅在开阀性能、低噪音能力上有巨大的飞跃,在抗磨损、运动稳定性能上也有具大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域,特别是涉及一种电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统。
背景技术
电子膨胀阀用于调节流体介质的流量及压力,能够实现节流降压的目的,在制冷设备中应用广泛。但是传统的电子膨胀阀多依赖磁转子与螺母套的固定连接来带动螺杆伸缩以实现开闭阀,在开阀性能、低噪音能力、抗磨损能力等多方面尚无法达到高性能标准,传统电子膨胀阀无法满足苛刻性能要求制约着电子膨胀阀的广泛应用。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种改进的电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统,该电子膨胀阀在开阀性能、低噪音能力、抗磨损能力等多方面显著提升,具有广泛的应用前景。
本发明提供一种电子膨胀阀,包括阀体、阀针、螺杆、转子及定子,所述阀针设置于所述阀体内,所述阀体上开设有阀口,所述螺杆连接于所述阀针,所述定子作用于所述转子并能够带动所述转子转动,所述阀体上安装有螺母座,所述螺杆与所述转子之间设置有传动件,所述传动件安装于所述转子上,所述传动件的内侧面套设所述螺杆远离阀针的一端并与所述螺杆螺纹配合,所述传动件的外侧面穿设所述螺母座并与所述螺母座螺纹配合,所述传动件在所述转子的驱动下转动并带动所述螺杆往复滑动,以控制所述阀针密封或开启所述阀口。
进一步地,所述电子膨胀阀包括导向套,所述导向套安装于所述阀体上并且套设所述螺杆,所述导向套与所述螺杆之间止转连接。
进一步地,所述电子膨胀阀还包括支撑座,所述支撑座设置于所述阀体内并且支撑所述导向套,所述支撑座套设所述阀针并导向所述阀针的轴向运动。
进一步地,所述阀针远离所述阀口的一端设置有垫片,所述垫片套设所述阀针及螺杆并与所述螺杆的一端固定连接。
进一步地,所述垫片与支撑座之间设置有第一弹性件,所述第一弹性件的一端抵持所述支撑座,另一端套设并抵持所述垫片。
进一步地,所述阀针连接所述螺杆的一端沿径向延伸并形成径向凸起,所述径向凸起的一端供所述垫片抵持,另一端供所述螺杆抵持。
进一步地,所述螺杆靠近所述阀针的一端开设有容置槽,所述容置槽收容有第二弹性件,所述第二弹性件的一端抵持所述螺杆,另一端套设并抵持所述阀针。
进一步地,所述螺杆靠近所述阀针的一端还开设有定位槽,所述定位槽连通所述容置槽并贯穿所述螺杆,所述定位槽的尺寸大于所述容置槽的尺寸,所述螺杆靠近所述阀针的一端形成第一台阶部及第二台阶部,所述第一台阶部的径向尺寸小于所述第二台阶部的径向尺寸,所述第一台阶部用以抵持所述径向凸起,所述第二台阶部用以抵持所述垫片。
进一步地,所述径向凸起的厚度小于所述定位槽的深度,所述径向凸起远离所述阀口的端面用于限制所述螺杆朝靠近所述阀口方向上的轴向移动,所述径向凸起远离所述阀口的端面为所述螺杆的下限位。
进一步地,所述导向套上设置有定位面,所述定位面位于所述导向套的内部并用于限制所述螺杆朝远离所述阀口方向上的轴向移动,所述定位面为所述螺杆的上限位。
本发明提供一种空调系统,所述空调系统包括电子膨胀阀,所述电子膨胀阀为上述任意一项所述的电子膨胀阀。
本发明提供的电子膨胀阀通过设置双螺纹结构的传动件,利用传动件与螺母座及螺杆的双螺纹配合带动螺杆运动,相比于传统的弹簧导轨结构,不仅在开阀性能、低噪音能力上有巨大的飞跃,在抗磨损、运动稳定性能上也有具大的提高。
附图说明
图1本发明第一个实施方式中电子膨胀阀的立体示意图;
图2为图1所示电子膨胀阀的剖视示意图;
图3为图1所示电子膨胀阀的拆解示意图;
图4为图1所示电子膨胀阀中阀体的结构示意图;
图5为图2所示电子膨胀阀在A处的放大示意图;
图6为图1所示电子膨胀阀中传动件的结构示意图;
图7为图6所示的传动件在另一视角的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图3,图1本发明第一个实施方式中电子膨胀阀100的立体示意图,图2为图1所示电子膨胀阀100的剖视示意图,图3为图1所示电子膨胀阀100的拆解示意图。本发明提供的电子膨胀阀100用以调节流体介质的流量及压力。
本实施方式中,电子膨胀阀100应用于空调系统中,流经电子膨胀阀100 的流体介质为空调系统中用以进行冷热交换的冷媒;电子膨胀阀100安装于空调系统的蒸发器入口处,电子膨胀阀100作为空调系统高压侧与低压侧的分界元件,将高压液态冷媒节流降压,从而调节和控制进入蒸发器或其他器件中的液态冷媒的剂量,使得液态冷媒的剂量能够适应外界制冷负载的要求。
可以理解,在其他的实施方式中,电子膨胀阀100还可以应用于除空调系统之外的其他类型的制冷设备中,流经电子膨胀阀100还可以是除冷媒之外的其他流体介质,只要电子膨胀阀100能够实现对该种流体介质的节流降压即可。
电子膨胀阀100包括阀体10、阀针组件20、螺杆组件30、套管40、转子 50、导向套60以及定子组件(图未示),阀针组件20、螺杆组件30、套管40、导向套60及定子组件均安装于阀体10上,螺杆组件30的一端与阀针组件20 连接,另一端与转子50连接。
阀体10用以承载阀针组件20、螺杆组件30、套管40、导向套60及定子组件,阀针组件20用以控制电子膨胀阀100的开启或关闭,螺杆组件30用以带动阀针组件20运动,套管40将外部环境与阀针组件20、螺杆组件30及转子 50隔离,从而保护阀针组件20、螺杆组件30及转子50,避免介质泄露,转子 50用以带动螺杆组件30运动,定子组件用以驱动转子50运动。
定子组件通电产生磁场并通过磁场力的作用驱动转子50转动,转子50带动螺杆组件30运动,阀针组件20在螺杆组件30的带动下控制电子膨胀阀100 开启或关闭,从而完成电子膨胀阀100对流体介质流量和压力调节的目的。
本发明提供的电子膨胀阀100在转子50与螺杆组件30之间设置了传动件 70,传动件70为双螺纹结构,其安装在转子50上,既与螺杆组件30中的螺母座32之间螺纹连接,又与螺杆组件30中的螺杆31之间螺纹连接,传动件70 利用自身的转动及与螺杆组件30中螺母座32及螺杆31之间的螺纹配合,控制螺杆31垂直升降,从而控制电子膨胀阀100的启闭。
下面再详细介绍各部件的具体结构。请一并参阅图4,图4为图1所示电子膨胀阀100中阀体10的结构示意图。阀体10的两侧分别设置有介质进管101 及介质出管102,介质流体通过介质进管101进入电子膨胀阀100的内部,再通过介质出管102流出电子膨胀阀100。阀体10上沿自身轴线103方向依次开设有阀口11、阀腔12、通孔13、安装腔14及连接腔15,阀口11、阀腔12、通孔13、安装腔14及连接腔15沿轴线103的方向依次连通。
阀口11与介质出管102相互连通,阀口11用以供阀针组件20伸入,从而阻断电子膨胀阀100内的流体介质通过阀口11向外排出。当阀针组件20封闭阀口11,也即阀口11与阀腔12断开连通时,电子膨胀阀100关闭;当阀针组件20解除对阀口11的密封,也即阀口11与阀腔12相互连通时,电子膨胀阀 100打开。
阀腔12用以容置阀针组件20的部分,流体介质通过阀腔12流入阀口11 内。通孔13设置于阀腔12与安装腔14之间,通孔13孔径小于安装腔14的内径,安装腔14的底部形成环形状的第一定位台阶14a,第一定位台阶14a用于定位阀针组件20的部分结构。安装腔14用以容置导向套60,通孔13与安装腔 14相互配合,用以实现对导向套60的固定安装。
连接腔15与安装腔14相互连通,连接腔15的内侧面向径向收缩形成第一台阶面151,第一台阶面151用于抵持并限位螺杆组件30,从而将螺杆组件30 的部分元件固定在连接腔15的端部;
连接腔15的外侧面向径向收缩并形成第二台阶面152,套管40套设阀体 10开设有连接腔15的一端并且抵持第二台阶面152,第二台阶面152限制套管40套设阀体10的伸入长度,阀体10开设有连接腔15的端面穿设套管40从而限制套管40的径向移动。
本实施方式中,为了进一步提高阀体10与套管40的连接稳定性,阀体10 与套管40之间通过焊接的方式相互固定连接,此时第二台阶面152为套管40 与阀体10之间的焊接固定面。可以理解,在其他的实施方式中,阀体10与套管40之间还可以采用铆接、胶固等其他的连接方式实现固定连接。
本实施方式中,阀体10由不锈钢材质加工制造,阀体10大致呈圆柱形。可以理解,在其他的实施方式中,阀体10还可以采用其他的材料加工制造而成,阀体10还可以采用除圆柱之外的其他形状。
阀针组件20包括阀针21、支撑座22、垫片23及第一弹性件24。阀针21 大致呈杆状,其与阀口11正对以实现阀针21与阀口11之间的相互密封;当阀针21的针状端部嵌入阀口11时,阀针21的端面与阀口11的端面接触并形成密封,此时电子膨胀阀100处于关闭状态;当阀针21的针状端部与阀口11分离时,阀针21解除对阀口11的密封作用,此时电子膨胀阀100处于开启状态。
阀针21容置在阀体10的阀腔12内并且顺次伸出阀体10的通孔13、安装腔14及连接腔15,阀针21具有轴线,阀针21的轴线与阀体10的轴线103重合设置;阀针21的一端用以抵持阀口11,另一端伸出支撑座22并且连接螺杆组件30,阀针21对阀口11的密封作用依赖螺杆组件30伸缩滑动的牵引实现。
阀针21连接螺杆组件30的一端沿径向向外延伸并形成径向凸起211,径向凸起211的一个端面用于抵持并连接螺杆组件30,另一个相对端面用于抵持并连接垫片23,阀针21通过径向凸起211实现与螺杆组件30及垫片23的轴向连接。
径向凸起211并不与阀针21的端面平齐,径向凸起211的端面与阀针21 的端面之间相互间隔一定的距离,由于径向凸起211与阀针21的间隔设置,阀针21在径向凸起211处继续沿轴向延伸并形成轴向凸起212,轴向凸起212用于配合螺杆组件30中的部分元件。
支撑座22设置在阀体10的安装腔14内,并且一端抵持阀体10的第一定位台阶14a处,支撑座22的大致中心处开设有供阀针21穿设的贯通孔(未标号),支撑座22通过该贯通孔导向阀针21的移动,避免阀针21在开闭阀的过程中产生横向的运动偏差;支撑座22相对第一定位台阶14a的另一端抵持导向套60,支撑座22用于承载导向套60。
垫片23为两段式的筒体结构,其第一段筒体套设阀针21连接螺杆组件30 的一端,在轴向的两侧面分别抵持第一弹性件24以及阀针21的径向凸起211,而第二段筒体沿阀针21的轴向延伸并且贴合螺杆组件30,垫片23与螺杆组件 30的贴合能够提高自身在电子膨胀阀100内的稳定性,也能够提高对第一弹性件24的稳定作用。
第一弹性件24的一端抵持垫片23,另一端安装在支撑座22上,第一弹性件24提供的弹性作用,不仅将支撑座22压紧在阀体10的第一定位台阶14a处,还将垫片23压紧在阀针21的径向凸起211处,从而实现对支撑座22与垫片23 的弹性压紧。
本实施方式中,第一弹性件24为弹簧。可以理解,在其他的实施方式中,第一弹性件24还可以为橡胶柱等其他的弹性元件。
螺杆组件30包括螺杆31、螺母座32及第二弹性件33,螺杆31具有两端,分别为第一端311以及与第一端311相背设置的第二端312,螺杆31的第一端 311连接阀针21,第二端312螺接传动件70。
请一并参阅图5,图5为图1所示电子膨胀阀100在A处的放大示意图。螺杆31的第一端311大致呈筒状,具有沿周向环绕设置的端壁,螺杆31的第一端311沿轴向开设有容置槽313,容置槽313用于容置第二弹性件33;螺杆 31的第一端311在端部位置还开设有定位槽314,定位槽314用于容置阀针21 的径向凸起211,由于径向凸起211在定位槽314内的安装定位,阀针21上的轴向凸起212伸入容置槽313的内部。
螺杆31第一端311的端壁因为容置槽313及定位槽314开设而呈台阶状分布,包括径向尺寸较小的第一台阶部316以及径向尺寸较大的第二台阶部317,第一台阶部316用以抵持径向凸起211靠近螺杆31的侧面,第二台阶部317用以抵持垫片23靠近螺杆31的侧面。
其中,螺杆31与垫片23之间固定连接,二者可以采用焊接、铆接、胶固等方式相互固定。
由于定位的关系,螺杆31的第一端311在保持与垫片23之间的相互抵持时,并不会一定与径向凸起211时刻保持接触,螺杆31的第一端311与径向凸起211之间的接触与否随着螺杆31的滑动位置改变而改变。螺杆31的第一端 311在实现与垫片23之间的相互抵持时,会与阀针11的径向凸起211之间形成,间隙315随着螺杆31不断向阀针11方向的运动而消除。当间隙315消除之后,螺杆31同时抵持径向凸起211以及垫片23,此时垫片23与径向凸起211之间会对应产生轴向缝隙。
螺杆31的第二端312在外侧面上开设有外螺纹,螺杆31的第二端与传动件70螺纹连接,螺杆31与传动件70之间形成螺母丝杆配合,传动件70与螺杆31之间的相互转动会通过两者之间的螺母丝杆配合,由相对转动传动为两者的相对移动。
螺母座32大致中空的圆筒形,其一端套设传动件70,另一端固定连接于阀体10上的第一台阶面151处。螺母座32套设传动件70的一端也与传动件70 之间形成螺母丝杆配合,传动件70与螺母座32之间的相互转动会通过两者之间的螺母丝杆配合,由相对转动传动为两者的相对移动。
本实施方式中,螺母座32通过焊接的方式连接阀体10的第一台阶面151,来实现螺母座32与阀体10之间的相互固定。可以理解,在其他的实施方式中,螺母座32与阀体10之间还可以通过铆接、胶固等其他方式相互固定。
第二弹性件33容置在螺杆31的第一端311上开设的容置槽313处,第二弹性件33的一端抵持并作用于螺杆31,另一端套设在阀针21的轴向凸起212 处,轴向凸起212用于限位第二弹性件33,提高第二弹性件33的安装稳定性。第二弹性件33利用自身对阀针21的弹性作用力,能够复位阀针21;当阀针21 在螺杆31的牵引作用下解除与阀口11的相互接触时,阀针21能够在第二弹性件33的弹性作用下朝向远离螺杆31的方向运动,使得两者之间重新形成间隙,恢复两者之间的相互分离关系。
本实施方式中,第二弹性件33为弹簧。可以理解,在其他的实施方式中,第二弹性件33还可以为橡胶柱等其他的弹性元件。
螺杆31通过自身与垫块24之间的相互固定以及第二弹性件33对自身的抵持作用下连接阀针21,螺杆31的轴向滑动会牵引阀针21轴向滑动,从而控制阀针21与阀口11之间的密封状态来控制电子膨胀阀100的启闭。
套管40大致呈圆筒形,其套设并安装在阀体10的第二台阶面152处。本实施方式中,套管40通过焊接的方式固定安装在阀体10的第二台阶面152上。可以理解,在其他的实施方式中,套管40还可以采用胶固、铆接等其他方式固定在阀体10的第二台阶面152上。
当然,若不考虑对内部元件的隔离作用,套管40也可以省略。
转子50大致呈中空圆筒形,其套设并安装在传动件70处。转子50由磁性材料制成,其可以在定子组件的磁性作用下转动。由于传动件70的支撑作用,转子50可以带动传动件70以整体相对螺杆31及螺母座32转动。
定子组件包括线圈等部件,其在通电后能够产生磁场并通过磁场力的作用带动转子50转动,从而实现对螺杆31转动的驱动。
本实施方式中,为了实现定子组件的安装固定,在阀体10上设置了固定盘 16,固定盘16用以承载并固定定子组件,固定盘16上还开设有多个安装孔(未标号),该安装孔用以供定子组件固定装设于固定盘16上。
导向套60大致呈中空圆筒形,其一端抵持阀针组件20的支撑座22,另一端套设螺杆31。导向套60的两端均具有开口,其在抵持支撑座22的一端设置的开口,用于容置垫片23、第一弹性件24等器件,提供垫片23、第一弹性件 24等器件的安装空间;其在套设螺杆31的一端设置的开口用于导向螺杆31的轴向移动,从而提高螺杆31轴向移动的精度和稳定性。
进一步地,导向套60套设螺杆31的开口设置为六角形;螺杆31与导向套 60相接触的部分也对应设置为六角形;如此设置,能够在实现导向套60对螺杆 31导向作用的基础上,限制螺杆31的转动,从而保证螺杆31与导向套60之间的止转连接。
可以理解,在其他的实施方式中,导向套60套设螺杆31的开口以及螺杆 31接触导向套60的杆体还可以设置为三棱柱、四棱柱等其他形状,只要导向套 60与螺杆31形成止转连接即可。
进一步地,导向套60的外侧面与阀体10中安装腔14的内侧面相互接触,两者之间形成过盈配合,导向套60与阀体10之间的过盈配合能够保证导向套 60在安装过程中的精度,使得导向套60的自身的轴线与阀体10的轴线103重合设置,从而保证导向套60与阀口11之间的同轴度。
可以理解,若不考虑对螺杆31的限位导向功能,导向套60也可以省略。
请一并参阅图6及图7,图6为图1所示电子膨胀阀100中传动件70的结构示意图,图7为图6所示的传动件70在另一视角的结构示意图。
传动件70大致呈圆筒形,其大致中心处沿其轴向开设有凹槽71,由于凹槽 71的开设,传动件70具有了内侧面72及外侧面73。为了实现与螺杆31的螺合,传动件70的内侧面72上设置有内螺纹,螺杆31伸入凹槽71内并与传动件70的内侧面螺纹连接,螺杆31与传动件70形成螺母丝杆配合。
传动件70为了实现与螺母座32的螺纹连接,传动件70的外侧面73上设置了外螺纹,传动件70通过外侧面73处的外螺纹螺纹连接螺母座32,传动件 70伸入螺母座32一端的开口内并且与螺母座32形成螺母丝杆配合。
可以理解,传动件70在内侧面72上设置的内螺纹与外侧面73上设置的外螺纹,两者的螺纹旋向可以相同,也可以相反。若在内侧面72上设置的内螺纹的旋向与外侧面73上设置的外螺纹的旋向相反,那么螺杆31相对传动件70的螺母丝杆配合以及传动件70与螺母座32的螺母丝杆配合形成相加式的运动复合;若在内侧面72上设置的内螺纹的旋向与外侧面73上设置的外螺纹的旋向相反,那么螺杆31相对传动件70的螺母丝杆配合以及传动件70与螺母座32 的螺母丝杆配合形成消除式的运动复合。
考虑到相加式的运动复合会使得转子50上下行程过大,导致旋转力矩变小,不利于驱动阀门的开闭,还会导致导致阀针21开闭阀门时的冲击力过大,不利于保证阀门的工作稳定性,在本实施方式中,传动件70在内侧面72上设置的内螺纹的旋向与外侧面73上设置的外螺纹的旋向相同,螺杆31相对传动件70 的螺母丝杆配合以及传动件70与螺母座32的螺母丝杆配合形成消除式的运动复合。
进一步的,传动件70远离螺母座32的一端设置有凸起74,传动件70通过凸起74嵌入转子50处。
本实施方式中,凸起74设置为椭圆形、曲边三角形等结构等非圆结构,凸起74采用非圆结构可以方便安装,同时使得转子50与凸起74之间形成止转连接,提高转子50对凸起74的转动传动作用,避免打滑情况的发生。
下面简要描述下电子膨胀阀100的一种装配方式:
将支撑座22安装在阀体10的安装腔14内,使得支撑座22的一端抵持阀体10的第一定位台阶14a;将阀针组件20中的阀针21、垫片23及第一弹性件 24装配为组件,再以组件的形式整体装入支撑座22内;将第二弹性件33套设在阀针21的轴向凸起212处,再将螺杆31的第一端311套设第二弹性件33并且抵持在阀针组件20的垫片23处,实现螺杆31与阀针组件20的装配连接;
将导向套60套设螺杆31并且压入支撑座22上,之后将传动件70装入转子50内(或者通过注塑等方式将传动件70与转子50一体成型,或者在导向套 60装入之前就将70与转子50相互固定为一体),并将螺母座32旋入传动件70 中,此时传动件70、转子50与螺母座32形成安装组件;此时,将传动件70以组件的形式旋入螺杆31的第二端312处,利用工装等外部安装装置调节转子50 的装配位置;再保持传动件70不动,旋转螺母座32直至螺母座32与阀体10 的第一台阶面151接触,利用焊接等方式将螺母座32固定在阀体10上,从而完成电子膨胀阀100的装配过程。
下面再阐释电子膨胀阀100的开闭阀原理:
为了便于描述,命名传动件70与螺母座32之间螺纹配合的螺距为D,命名传动件70与螺杆31之间螺纹配合的螺母为d;
定子组件通电后产生磁场,由磁性材料制成的转子50会在磁场的驱动下转动,由于传动件70与转子50止转连接,因此转子50会带动传动件70相对螺母座32及螺杆31转动,由于螺母座32固定在阀体10上,因此传动件70转动一周所改变的轴向距离就为D;由于传动件70与螺杆31之间也具有相对转动,传动件70与螺杆31既具有整体的轴向距离移动且轴向移动距离为D,也具有相对的螺母丝杆配合运动且轴向移动距离为d,因此螺杆31的轴向运动距离即为|D-d|(当D较大时为D-d,当d较大时为d-D);
至此,传动件70在转子50带动下的转动就带动螺杆31的轴向移动,螺杆 31相对阀体10轴线103方向的伸缩运动带动阀针21运动,阀针21在螺杆31 的驱动下朝向阀体10上开设的阀口11运动,当阀针21封闭阀口11,也即阀腔 12与阀口11断开连通时,电子膨胀阀100关闭;当阀针21解除对阀口11的封闭,也即阀腔12与阀口11相互连通时,电子膨胀阀100开启,由于电子膨胀阀100中阀口11的开设口径相对较小,流体介质的流通量降低,从而实现电子膨胀阀100对流体介质的节流降压过程。
若不限制螺杆31在轴向上的双端极限位置,那么螺杆31可能在过深入的位置上伸出传动件70之外或者过度地压迫阀针21,造成阀口11的损伤;同时,双端极限位置的设计可以实现对初始开阀脉冲数及全开脉冲数的定量设计,因此需要对螺杆31在轴向上的双端极限位置进行限位。命名螺杆31远离阀口11 的极限位置为上限位,命名螺杆31靠近阀口11的极限位置为下限位,下面再阐释电子膨胀阀100的止档原理:
导向套60在套设螺杆31的部分形成定位面61,当螺杆31向远离阀口11 的方向运动至螺杆31抵持导向套60,也即导向套60上的定位面61接触螺杆 31时,螺杆31在导向套60的限制作用下无法继续朝远离阀口11的方向运动,也即导向套60上的定位面61为电子膨胀阀100的上限位;
当阀针21在螺杆31的带动下与阀口11形成接触密封之后,阀针21停止运动,但是螺杆31继续向下运动,直至螺杆31与阀针21之间的间隙315消失,阀针21上的径向凸起211抵持螺杆31并限制螺杆31继续朝向阀口11的运动,也即阀针21上的径向凸起为电子膨胀阀100的下限位。
可以理解,螺杆31在下限位之外的其他位置时,螺杆31与阀针21会在第二弹性件33的复位作用下重新恢复为具有间隙315的相对状态,也即第二弹性件33用于复位螺杆31与阀针21之间的相对位置,使得阀针21持续保持对螺杆31的下限位功能。
同时,第二弹性件33对螺杆31的抵持还可以帮助消除传动件70上两个螺纹配合的轴向间隙,使得传动件70上的螺牙与螺母座32或螺杆31上的螺牙之间切实地接触,提高传动的可靠性,避免转动偏差。
本发明提供的电子膨胀阀100通过设置双螺纹结构的传动件70,利用传动件70与螺母座32及螺杆31的双螺纹配合带动螺杆31运动,相比于传统的弹簧导轨结构,不仅在开阀性能、低噪音能力上有巨大的飞跃,在抗磨损、运动稳定性能上也有具大的提高。
本发明还提供一种使用上述电子膨胀阀的空调系统(图未示),该空调系统由于使用了上述的电子膨胀阀,整个系统的可靠性与稳定性提高,具有更为广泛的应用前景。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种电子膨胀阀,包括阀体、阀针、螺杆、转子及定子,所述阀针设置于所述阀体内,所述阀体上开设有阀口,所述螺杆连接于所述阀针,所述定子作用于所述转子并能够带动所述转子转动,其特征在于,所述阀体上安装有螺母座,所述螺杆与所述转子之间设置有传动件,所述传动件安装于所述转子上,所述传动件的内侧面套设所述螺杆远离阀针的一端并与所述螺杆螺纹配合,所述传动件的外侧面穿设所述螺母座并与所述螺母座螺纹配合,所述传动件在所述转子的驱动下转动并带动所述螺杆往复滑动,以控制所述阀针密封或开启所述阀口;
所述阀针远离所述阀口的一端设置有垫片,所述垫片套设所述阀针及螺杆并与所述螺杆的一端固定连接;
所述阀针连接所述螺杆的一端沿径向延伸并形成径向凸起;
所述螺杆靠近所述阀针的一端还开设有定位槽,所述定位槽的底面用以抵持所述径向凸起,所述螺杆的端面用以抵持所述垫片;
所述径向凸起的厚度小于所述定位槽的深度,所述径向凸起远离所述阀口的端面用于限制所述螺杆朝靠近所述阀口方向上的轴向移动,所述径向凸起远离所述阀口的端面为所述螺杆的下限位。
2.如权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀包括导向套,所述导向套安装于所述阀体上并且套设所述螺杆,所述导向套与所述螺杆之间止转连接。
3.如权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀还包括支撑座,所述支撑座设置于所述阀体内并且支撑所述导向套,所述支撑座套设所述阀针并导向所述阀针的轴向运动。
4.如权利要求3所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述垫片与支撑座之间设置有第一弹性件,所述第一弹性件的一端抵持所述支撑座,另一端套设并抵持所述垫片。
5.如权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述径向凸起的一端供所述垫片抵持,另一端供所述螺杆抵持。
6.如权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述螺杆靠近所述阀针的一端开设有容置槽,所述容置槽收容有第二弹性件,所述第二弹性件的一端抵持所述螺杆,另一端套设并抵持所述阀针。
7.如权利要求6所述的电子膨胀阀,其特征在于所述定位槽连通所述容置槽并贯穿所述螺杆,所述定位槽的尺寸大于所述容置槽的尺寸,所述螺杆靠近所述阀针的一端形成第一台阶部及第二台阶部,所述第一台阶部的径向尺寸小于所述第二台阶部的径向尺寸,所述第一台阶部用以抵持所述径向凸起,所述第二台阶部用以抵持所述垫片。
8.如权利要求2所述的电子膨胀阀,其特征在于,所述导向套上设置有定位面,所述定位面位于所述导向套的内部并用于限制所述螺杆朝远离所述阀口方向上的轴向移动,所述定位面为所述螺杆的上限位。
9.一种空调系统,所述空调系统包括电子膨胀阀,其特征在于,所述电子膨胀阀为权利要求1-8任意一项所述的电子膨胀阀。
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