CN111623125B - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括：阀体；转子，可转动地设置在阀体内；螺杆，设置在阀体内，螺杆与转子螺纹连接，转子用于驱动螺杆轴向移动；阀针组件，设置在阀体内，螺杆的一端与阀针组件连接，以通过螺杆带动阀针组件轴向移动，螺杆与阀针组件在轴向上具有活动间隙，活动间隙用于调节电子膨胀阀的开阀脉冲数。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的开阀脉冲精度低的问题。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及电子膨胀阀技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

如图1所示，目前，电子膨胀阀通常由转子1、芯轴2、螺母座3、阀针组件4以及限位弹簧5、预紧弹簧6等部件构成，其中，芯轴2与转子1连接，芯轴2与螺母座3螺纹连接，阀针组件4与芯轴2连接。电子膨胀阀通过转子1带动芯轴2转动并使其进行轴向移动，进而芯轴2带动阀针组件4转动并使其进行轴向移动，以实现封堵、打开阀口的目的。但是，在现有技术中是通过设定转子1的旋转角度来压缩预紧弹簧6，从而设定装置的开阀脉冲数，上述电子膨胀阀结构复杂，结构一致性较差，造成现有电子膨胀阀的开阀脉冲精度较低。

发明内容

本发明提供一种电子膨胀阀，以解决现有技术中的开阀脉冲精度低的问题。

本发明提供了一种电子膨胀阀，电子膨胀阀包括：阀体；转子，可转动地设置在阀体内；螺杆，设置在阀体内，螺杆与转子螺纹连接，转子用于驱动螺杆轴向移动；阀针组件，设置在阀体内，螺杆的一端与阀针组件连接，以通过螺杆带动阀针组件轴向移动，螺杆与阀针组件在轴向上具有活动间隙，活动间隙用于调节电子膨胀阀的开阀脉冲数。

进一步地，阀针组件包括：阀针，阀针的第一端朝向阀口设置，阀针的第二端与螺杆连接；预紧弹簧，设置在阀针与螺杆之间，预紧弹簧用于向阀针提供预紧力。

进一步地，阀针的第二端具有阶梯设置的第一孔段和第二孔段，第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径，第二孔段靠近阀针的第一端设置，预紧弹簧设置在第二孔段内，螺杆的一端位于第一孔段内，且螺杆的位于第一孔段内的直径大于第二孔段的孔径，螺杆的位于第一孔段内的端面与阀针的阶梯面具有活动间隙。

进一步地，阀针组件还包括：压套，设置在阀针的第二端，压套用于限制螺杆从第一孔段内退出。

进一步地，电子膨胀阀还包括：固定座，固定设置在阀体内，螺杆穿过固定座并与转子螺纹连接；滚动件，设置在转子和固定座之间；固定座具有通孔，螺杆具有螺纹段和限位段，螺杆的螺纹段与转子螺纹连接，限位段位于通孔内，通孔与限位段之间具有止转结构，止转结构用于限制螺杆相对固定座转动。

进一步地，滚动件包括轴承，轴承的外圈与转子连接，轴承的内圈与固定座相连接。

进一步地，转子包括转子芯和磁体，转子芯与磁体固定连接，转子芯具有相对设置的第一端和第二端，转子芯的第一端设置有内螺纹，螺杆设置有外螺纹，螺杆的外螺纹与转子芯的内螺纹相匹配，轴承的外圈与转子芯第二端的内壁相连接。

进一步地，阀体还包括：套管；阀座，阀座部分位于套管内，阀座具有阀腔以及与阀腔连通的安装孔，阀针组件可移动地设置在安装孔和阀腔内，固定座设置在安装孔内，且与阀座固定连接。

进一步地，阀座上设置有排气孔，排气孔设置在安装孔的底部，且排气孔的一端与安装孔连通，排气孔的另一端与阀腔连通，排气孔的轴线与安装孔的轴线不重合。

进一步地，阀体顶部设置有第三凸台，第三凸台对应螺杆设置，第三凸台用于限制螺杆继续向上移动。

应用本发明的技术方案，该电子膨胀阀包括阀体、转子、螺杆以及阀针组件。通过转子驱动螺杆轴向移动，利用螺杆带动阀针组件进行轴向移动，进而实现封堵、打开阀口的目的。并且，本申请中仅通过在螺杆与阀针组件之间设置活动间隙，即可调节电子膨胀阀的开阀脉冲数，相比于现有技术中，通过设定转子的旋转角度来压缩限位弹簧进而设定装置的开阀脉冲数的方式，其结构简单，仅通过两个部件来确定开阀脉冲数，方便调节；并且，螺杆与阀针组件加工误差较小，进而利用该结构来调整开阀脉冲数，可以提升装置的开阀脉冲精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的电子膨胀阀的结构示意图；

图2示出了本发明提供的电子膨胀阀的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、转子；2、芯轴；3、螺母座；4、阀针组件；5、限位弹簧；6、预紧弹簧；

10、阀体；11、套管；12、阀座；12a、阀腔；12b、排气孔；13、第三凸台；

20、转子；

30、固定座；

40、螺杆；41、第二凸台；

50、滚动件；

60、阀针组件；61、阀针；62、预紧弹簧；63、压套。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图2所示，本发明实施例提供一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括阀体10、转子20、螺杆40以及阀针组件60。其中，转子20可转动地设置在阀体10内，螺杆40设置在阀体10内，且螺杆40与转子20螺纹连接，转子20用于驱动螺杆40轴向移动。阀针组件60设置在阀体10内，螺杆40的一端与阀针组件60连接，以通过螺杆40带动阀针组件60轴向移动。并且，螺杆40与阀针组件60在轴向上具有活动间隙，该活动间隙用于调节电子膨胀阀的开阀脉冲数。具体的，通过设置该活动间隙的尺寸，可以根据实际情况调节装置的开阀脉冲数。

应用本实施例提供的电子膨胀阀，通过转子20驱动螺杆40轴向移动，利用螺杆40带动阀针组件60进行轴向移动，进而实现封堵、打开阀口的目的。并且，通过将螺杆40与阀针组件60在轴向上设置活动间隙，利用该活动间隙调节电子膨胀阀的开阀脉冲数，相比于现有技术中，通过设定转子的旋转角度来压缩限位弹簧进而设定装置的开阀脉冲数的方式，其结构简单，仅通过两个部件来确定开阀脉冲数，方便调节；并且，螺杆40与阀针组件60加工误差较小，进而利用该结构来调整开阀脉冲数，可以提升装置的开阀脉冲精度。并且，采用上述结构，螺杆40与阀针组件60定脉冲为直线接触，如此可以降低装置的磨损，进一步提升装置的脉冲精度。

具体的，阀针组件60包括阀针61和预紧弹簧62。其中，阀针61的第一端朝向阀口设置，阀针61的第二端与螺杆40连接，预紧弹簧62设置在阀针61与螺杆40之间，且预紧弹簧62用于向阀针61提供预紧力。当阀针61与阀口相抵接时，预紧弹簧62可以减小阀针61与阀口之间的冲击力，进而可以对阀针61和阀口进行保护。

其中，阀针61的第二端具有阶梯设置的第一孔段和第二孔段，第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径，第二孔段靠近阀针61的第一端设置，预紧弹簧62设置在第二孔段内，螺杆的一端位于第一孔段内，且螺杆40的位于第一孔段内的直径大于第二孔段的孔径，以使螺杆40不会进入第二孔段，并且，螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面具有沿轴向设置的活动间隙。具体的，通过调整螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面之间的活动间隙，可以控制装置的开阀脉冲数。在本实施例中，螺杆40的位于第一孔段内的端面为圆环状凸台，该圆环状凸台与螺杆40为一体成型，并且，阀针61的第一孔段和第二孔段也为一体成型结构。通过采用一体成型的方式，可以控制螺杆40的圆环状凸台和阀针61的第一孔段的精度，进而保证装置的脉冲精度。具体的，通过控制螺杆40的圆环状凸台的厚度和阀针61的第一孔段的深度，可以控制螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面之间的活动间隙，从而实现控制装置的脉冲精度，其中，该活动间隙的尺寸可以根据实际要求进行设定。采用上述结构，通过螺杆40与阀针61的一次组装就可以实现对装置的开阀脉冲的控制，在减少生产工序的同时还可以进一步提升装置的脉冲精度。

在现有技术中，如图1所示，需要先设置转子1的零点，当转子1在零点位置时，装置的阀针组件4与阀口刚好接触，装置的泄漏量为0。然后通过将转子1旋转一定角度来调整阀针组件4的预紧高度，从而实现装置的定脉冲。然而，本实施例提供的装置，只需要控制螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面之间的活动间隙，即可控制装置的脉冲精度。

具体的，以装置的开阀脉冲数为32为例：

在现有技术中，需要先确定转子1的零点，即阀针组件4与阀口刚好完全接触的位置，当阀针组件4在此位置时装置的泄漏量为0，然后通过使转子1旋转360*32/80＝144°对装置进行定脉冲。其中，采用现有技术中的定脉冲方式对装置定脉冲时，需要装置在定脉冲的整个过程中持续地对零点位置进行检测，存在操作复杂、精度低的问题。

在对本实施提供的装置进行定脉冲时，只需要将螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面之间的活动间隙设定为0.2mm即可，具体计算步骤为：本实施例提供的开阀脉冲＝活动间隙/换算常数，其中，换算常数＝螺纹螺距/旋转一圈的脉冲步数。若装置的旋转一圈的脉冲数为80，螺纹螺距为0.5mm，装置的换算常数为0.5/80＝0.00625，需要将装置的开阀脉冲数设定为32时，只需将活动间隙设定为0.2mm即可。通过本实施例提供的装置进行定脉冲，其定脉冲精度只与螺杆40和阀针61的加工精度及装配精度相关，定脉冲精度较高。其中，上述参数设置仅为举例说明，可以通过调整装置的螺纹螺距、活动间隙等参数，可以将装置设定为多种脉冲数。

具体的，阀针组件60还包括压套63，压套63设置在阀针61的第二端，压套63用于限制螺杆40从第一孔段内退出。具体的，在本实施例中，螺杆40的端部具有沿外壁设置的凸沿结构，压套63通过过盈配合的方式压装入阀针61的第一孔段内，以通过压套63与螺杆40上的凸沿结构相配合以限制螺杆40在阀针61内的位移。

在本实施例中，电子膨胀阀还包括固定座30和滚动件50。其中，固定座30固定设置在阀体10内，螺杆40穿过固定座30并与转子20螺纹连接，滚动件50设置在转子20和固定座30之间，以减少装置的磨损，提高装置的使用精度和使用寿命。

其中，固定座30具有通孔，螺杆40具有螺纹段和限位段，螺杆40的螺纹段与转子20螺纹连接，限位段位于通孔内。并且，通孔与限位段之间具有止转结构，止转结构用于限制螺杆40相对固定座30转动。通过在螺杆40与固定座30之间设置止转结构，且固定座30固定设置在阀体内，在转子20驱动螺杆40进行轴向移动时，可以保证螺杆40只进行轴向移动，不会相对固定座30发生转动，如此可以进一步降低装置的磨损。

具体的，在本实施例中，止转结构包括第二凸台41和止转槽，其中，第二凸台41设置在限位段的侧壁上，止转槽对应第二凸台41设置在通孔的内壁上，且第二凸台41位于止转槽内，第二凸台41与止转槽配合以限制螺杆40相对固定座30转动。其中，固定座30通孔的横截面形状为非圆形结构，螺杆40的限位段的横截面形状与固定座30通孔的形状相匹配，具体的，在本实施例中，第二凸台41沿周向设置在螺杆40的侧壁上，且第二凸台41的横截面为方形，止转槽对应第二凸台41设置为方形。

具体的，滚动件50包括轴承，且轴承的外圈与转子20连接，轴承的内圈与固定座30相连接。采用上述结构，可以在转子20驱动螺杆40进行轴向移动时，将轴承的内圈固定在固定座30的外壁上，使轴承的外圈相对内圈发生转动，以实现减小装置磨损的目的。

具体的，转子20包括转子芯和磁体，其中，转子芯与磁体固定连接，转子芯具有相对设置的第一端和第二端，转子芯的第一端设置有内螺纹，螺杆40设置有外螺纹，螺杆40的外螺纹与转子芯的内螺纹相匹配，轴承的外圈与转子芯第二端的内壁相连接。其中，转子芯既可以与转子20一体成型，可以降低装置的生产成本，转子芯还可以做成分体式，如此便于装置后期的维护与保养。

具体的，阀体10还包括套管11和阀座12。其中，阀座12部分位于套管11内，阀座12具有阀腔12a以及与阀腔12a连通的安装孔，阀针组件60可移动地设置在安装孔和阀腔12a内，固定座30设置在安装孔内，且与阀座12固定连接。

具体的，阀座12上设置有排气孔12b，排气孔12b设置在安装孔的底部，且排气孔12b的一端与安装孔连通，排气孔12b的另一端与阀腔12a连通，排气孔12b的轴线与安装孔的轴线不重合。其中，可以根据实际需求设置一个或多个排气孔12b，通过设置排气孔12b可以使阀腔12a与套管11内部之间的压力实现快速平衡，进而可以对装置起到保护作用，避免因阀腔12a与套管11内部的压差过大对装置造成损伤。

具体的，阀体10顶部设置有第三凸台13，第三凸台13对应螺杆40设置，第三凸台13用于限制螺杆40继续向上移动。当转子20驱动螺杆40向上移动时，螺杆40的顶端与第三凸台13相接触时，第三凸台13可以对螺杆40起到限位作用，以阻止螺杆40继续向上移动。

在其他实施例中，在转子20驱动螺杆40向上移动时，当压套63与固定座30的靠近阀针组件60的端面相抵接时，也可以实现限制螺杆40继续向上移动的效果。

通过本实施例提供的装置，相比于现有技术，具有以下有益效果：

(1)通过调整螺杆40的位于第一孔段内的端面与阀针61的阶梯面之间的活动间隙，可以控制装置的开阀脉冲，并且，螺杆40与阀针61的一次组装就可以实现对装置的开阀脉冲的控制，可以提升装置的脉冲精度。并且，螺杆40与阀针61定脉冲为直线接触，可以进一步降低装置的磨损，进而可以保证装置的脉冲精度。

(2)通过在固定座30和转子20之间设置轴承，使轴承的外圈与转子20连接，并使轴承的内圈与固定座连接，利用转子20驱动螺杆40进行轴向移动，可以减少装置的磨损。

(3)通过设置排气孔12b可以使阀腔12a与套管11内部之间的压力实现快速平衡，进而可以对装置起到保护作用，避免因阀腔12a与套管11内部的压差过大对装置造成损伤。

(4)当转子20驱动螺杆40向上移动，螺杆40的顶端与第三凸台13相接触时；或者，当压套63与固定座30的靠近阀针组件60的端面相抵接时，均可以实现装置的轴向止挡，避免螺杆40继续向上移动，可以简化装置的结构。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀包括：

阀体（10）；

转子（20），可转动地设置在所述阀体（10）内；

螺杆（40），设置在所述阀体（10）内，所述螺杆（40）与所述转子（20）螺纹连接，所述转子（20）用于驱动所述螺杆（40）轴向移动；

阀针组件（60），设置在所述阀体（10）内，所述螺杆（40）的一端与所述阀针组件（60）连接，以通过所述螺杆（40）带动所述阀针组件（60）轴向移动，所述螺杆（40）与所述阀针组件（60）在轴向上具有活动间隙，所述活动间隙用于调节所述电子膨胀阀的开阀脉冲数；

所述阀针组件（60）包括阀针（61）和预紧弹簧（62），所述阀针（61）的第一端朝向阀口设置，所述阀针（61）的第二端与所述螺杆（40）连接，所述预紧弹簧（62）设置在所述阀针（61）与所述螺杆（40）之间，所述预紧弹簧（62）用于向所述阀针（61）提供预紧力。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针（61）的第二端具有阶梯设置的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的孔径大于所述第二孔段的孔径，所述第二孔段靠近所述阀针（61）的第一端设置，所述预紧弹簧（62）设置在所述第二孔段内，所述螺杆（40）的一端位于所述第一孔段内，且所述螺杆（40）的位于所述第一孔段内的直径大于所述第二孔段的孔径，所述螺杆（40）的位于所述第一孔段内的端面与所述阀针（61）的阶梯面具有所述活动间隙。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针组件（60）还包括：

压套（63），设置在所述阀针（61）的第二端，所述压套（63）用于限制所述螺杆（40）从所述第一孔段内退出。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括：

固定座（30），固定设置在所述阀体（10）内，所述螺杆（40）穿过所述固定座（30）并与所述转子（20）螺纹连接；

滚动件（50），设置在所述转子（20）和所述固定座（30）之间；

所述固定座（30）具有通孔，所述螺杆（40）具有螺纹段和限位段，所述螺杆（40）的螺纹段与所述转子（20）螺纹连接，所述限位段位于所述通孔内，所述通孔与所述限位段之间具有止转结构，所述止转结构用于限制所述螺杆（40）相对所述固定座（30）转动。

5.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述滚动件（50）包括轴承，所述轴承的外圈与所述转子（20）连接，所述轴承的内圈与所述固定座（30）相连接。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述转子（20）包括转子芯和磁体，所述转子芯与所述磁体固定连接，所述转子芯具有相对设置的第一端和第二端，所述转子芯的第一端设置有内螺纹，所述螺杆（40）设置有外螺纹，所述螺杆（40）的外螺纹与所述转子芯的内螺纹相匹配，所述轴承的外圈与所述转子芯第二端的内壁相连接。

7.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体（10）还包括：

套管（11）；

阀座（12），所述阀座（12）部分位于所述套管（11）内，所述阀座（12）具有阀腔（12a）以及与所述阀腔（12a）连通的安装孔，所述阀针组件（60）可移动地设置在所述安装孔和所述阀腔（12a）内，所述固定座（30）设置在所述安装孔内，且与所述阀座（12）固定连接。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座（12）上设置有排气孔（12b），所述排气孔（12b）设置在所述安装孔的底部，且所述排气孔（12b）的一端与所述安装孔连通，所述排气孔（12b）的另一端与所述阀腔（12a）连通，所述排气孔（12b）的轴线与所述安装孔的轴线不重合。

9.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀体（10）顶部设置有第三凸台（13），所述第三凸台（13）对应所述螺杆（40）设置，所述第三凸台（13）用于限制所述螺杆（40）继续向上移动。

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