CN111765288A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

电子膨胀阀，包括：阀座、限位座、连接座、丝杆、阀芯组件，所述连接座与所述阀座固定连接，所述限位座与所述连接座固定连接，所述限位座设置有缺口部；所述阀芯组件包括螺母、限位件、阀芯，所述限位件与所述阀芯固定连接，所述螺母的一部分位于所述阀芯内部，所述阀芯组件包括限位部，所述限位部与所述缺口部相互配合并能够作相对运动；所述丝杆通过螺纹传动，带动所述阀芯组件作升降运动，所述螺母与所述限位件之间具有适当的距离，所述螺母与所述阀芯的内壁具有适当的距离，所述螺母能够相对所述限位件和所述阀芯在径向能够发生位移。

Description

电子膨胀阀

【技术领域】

本发明涉及制冷领域，具体涉及一种调节冷媒流量的电子膨胀阀。

【背景技术】

在制冷制热技术领域，电子膨胀阀是制冷制热设备的冷媒流量控制部件，主要由两部分组成，一部分为阀体部分用于流量调节，另一部分为用于驱动的线圈部分。其工作过程一般为：随着作为定子的线圈装置的通电或断电，驱动作为转子的磁转子部件旋转，与磁转子固定连接并跟随磁转子旋转的丝杆带动阀芯运动，电子膨胀阀中设置有螺母部件，螺母部件设置有内螺纹结构，与之相应地，丝杆上设置有外螺纹结构，通过螺纹副的配合，使丝杆在作旋转运动的同时还带动阀芯作升降运动，以调节阀芯与阀口之间的开度的方式来调节流过阀口的冷媒的流量，从而实现系统功能并达到精确控制的目的。

在电子膨胀阀中，阀芯与丝杆的同心度一直是一个重要的设计参数，如何通过电子膨胀阀内部结构的改进，使阀芯与丝杆之间具有更好的同心度，是本领域技术人员想要解决的技术问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种电子膨胀阀，以进一步提高阀针与阀口之间的同心度。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：阀座、限位座、连接座、丝杆、阀芯组件，所述连接座与所述阀座固定连接，所述限位座与所述连接座固定连接，所述限位座设置有缺口部；所述阀芯组件包括螺母、限位件、阀芯，所述限位件与所述阀芯固定连接，所述螺母的一部分位于所述阀芯内部，所述阀芯组件包括限位部，所述限位部与所述缺口部相互配合并能够作相对运动；所述丝杆通过螺纹传动，带动所述阀芯组件作升降运动，所述螺母与所述限位件之间具有适当的距离，所述螺母与所述阀芯的内壁具有适当的距离，所述螺母能够相对所述限位件和所述阀芯在径向能够发生位移。

本发明提供的电子膨胀阀，螺母能够相对阀芯产生径向的位移，因此可以实现螺母轴心线的自动调整，从而弥补丝杆和阀芯这两部分的轴心偏差，提高了丝杆与阀芯的同心度。

【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示出了本发明第一实施例的结构示意图；

图2示出了图1中限位座的外观结构示意图；

图3示出了本发明第一实施例的阀芯组件结构示意图；

图4示出了图1的局部放大示意图；

图5示出了本发明第二实施例的结构示意图；

图6示出了图5的局部放大示意图；

图7示出了本发明第二实施例的螺母结构示意图。

【具体实施方式】

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

第一实施例

如图1所示，本实施例的电子膨胀阀包括阀座110以及固定在阀座110上的连接座106，外壳103与连接座106固定连接。连接座106可以采用切削加工制成。外壳103、连接座106、阀座110固定连接成为一个整体。阀座110设置有阀口部1101，阀口部1101形成有供冷媒通过的阀口1101a。在图1所示的视图中，在阀座110的左侧壁上设置有开口部，并固定连接有第一接管部111a，在阀座110的底部的阀口部1101的下方固定连接有第二接管部111b，这样，当电子膨胀阀的阀口1101a处于打开状态时，冷媒就能够从第一接管部111a的通道流入电子膨胀阀，经过阀口1101a后从第二接管部111b的通道流出；当然冷媒也能够从第二接管部111b的通道流入电子膨胀阀，经过阀口1101a后从第一接管部111a的通道流出。

在外壳103与连接座106以及阀座109围成的空间内，设置有响应电磁线圈(图中未示出)的作用力而旋转的转子101，以及作为动力传递的丝杆102。丝杆102与转子101固定连接。其中，转子101在电磁线圈的驱动作用下旋转，并带动线杆102转动。在空间的内部，还设置有限位座104，丝杆102可以与限位座104相对旋转。在本实施例中，丝杆102与限位座104之间通过轴承104a实现连接，轴承104a的内圈与丝杆102固定连接，轴承104a的外圈与限位座104固定连接，这样，通过轴承104a的设置，限位座104能够对丝杆102提供支撑作用。并且，由于限位座104以及轴承104a的承载，丝杆102在轴向的位移被限制。

请参照图2，图2为图1中限位座104的外观结构图。如图2所示，限位座104大体呈变径的空心圆筒状，包括位于图示上端的小径部1041和位于图示下端的大径部1042，大径部1041和小径部1042通过过渡部1043连接在一起，具体而言，限位座104可以采用一体材料制成。其中，在小径部1041的内壁设置有台阶部10411，用于与轴承104a的配合定位。在大径部1042的周壁位置开设有对称设置的缺口部10421，缺口部10421整体贯穿大径部1042的周壁以及部分过渡部。这样，就在限位座104上形成了对称的两个缺口10421a，可用于下文所述的限位件107沿着缺口10421a作轴向(图示的上下方向)的位移。

限位座104与连接座106固定连接，丝杆102的一部分伸入限位座104的内部并与螺母105螺纹配合，螺母105具有内螺纹，丝杆102的下端部具有外螺纹，两者构成一对螺纹副。由于丝杆102在轴向的位移被限制，螺母105在周向的转动被限制(下文详述)，因此，在丝杆102旋转时，螺母105在螺纹副的作用下能作上下移动，从而带动阀芯109接近或远离阀口1101a，而实现阀口1101a的开度变化，以调节流量。

阀芯组件包括螺母105、限位件107、阀芯109，如图3所示，限位件107与阀芯109固定连接，并使螺母105限位，即螺母105无法相对阀芯109完全脱离，此处所述的脱离，是指两个部件不存在相对位置的限制，而不仅仅指两个部件没有物理上的接触。阀芯109大至呈空心的圆筒状，如图4所示，阀芯109的底部设置有阀芯配合部1092，当电子膨胀阀装配完毕应用于制冷系统中时，阀芯配合部1092向下移动能够与阀口部1101接触，以关闭阀口1101a。在阀芯109的顶部设置有对称设置的一对槽部1091a/1091b，用于与限位件107固定连接。与之相应的，限位件107大体呈板状，并对称设置有第一端部1071和第二端部1072，其中，第一端部1071与槽部1091a卡合，第二端部1072与槽部1091b卡合，并固定连接。上述的第一端部1071和第二端部1072就构成了阀芯组件的限位部。限位件107的中间部位设置有限止部1073，限止部1073的形状与螺母105的上部形状相适应，在图3中，限止部1073呈方形的孔状，与之相适应的，螺母105的上部1051的截面也呈方形，这样，阀芯组件装配完毕后，限止部1073与螺母上部1051形成配合，使得螺母105与限位件107以及阀芯109之间的相对旋转被限制。当然限止部1073并不局限于方形，也可以是各种非圆形的异形或者组合，只需满足两者不发生相对旋转即可。限止部1073的宽度设为D2，螺母上部1051的宽度设为D1，在本实施例中，D1＜D2，即螺母与限位件之间具有适当的距离，使得螺母105在径向能够相对阀芯109和限位件107发生一定的位移。

螺母105包括上部1051和下部1052，上部1051的当量直径小于螺母下部的当量直径。下部1052的高度与阀芯的容纳部1093的高度相适应。在装配时，可以先将螺母105的下部1052放入阀芯的容纳部1093，再装配限位件107，使限位件107的限止部1073与螺母105的上部1051相适应，并将限位件107的第一端部1071和第二端部1072与阀芯109顶部的一对槽部1091a/1091b相配合并固定连接，第一端部1071和第二端部1072延伸出阀芯109的外周壁，即第一端部1071到第二端部1072的距离大于阀芯109的外径长度。这样，装配时，第一端部1071和第二端部1072就会伸入到限位座设置的缺口部10421所形成的两个缺口10421a中，缺口10421a对第一端部1071和第二端部1072实现周向(即旋转方向)的限制，使得阀芯组件只能相对于限位座104作轴向方向的位移，而不能作较大的相对转动，此处所述的相对转动，不包括由于限位件与缺口之间的隙而不可避免存在的细微转动。

在阀芯109的内壁还设置有容纳部1093，容纳部1093具有内壁部1093a以及底壁部1093b，容纳部1093用于容纳螺母的下部1052，螺母下部1052的底部与底壁部1093b相贴合，限位件107和底壁部1093b一起限制了螺母105的上下位移。螺母的下部1052的外径D3小于阀芯109的内壁部1093a的内径D4，即螺母与阀芯的内壁具有适当的距离，使得螺母105在径向能够相对阀芯109发生一定的位移。

当螺母105与限位件107以及阀芯109组装成阀芯组件，并装配成电子膨胀阀后，由于螺母105能够相对阀芯产生径向的位移，因此可以实现螺母轴心线的自动调整，从而弥补丝杆和阀芯这两部分的轴心偏差，防止螺纹传动的过定义干涉现象。

连接座106在其内壁部位设置有导向部1061，当电子膨胀阀装配完毕后，阀芯109的外壁部能沿着连接座的导向部1061上下移动，即通过导向部1061对阀芯109的移动实现导向。在位于导向部1061的上方，在位于连接座106与阀芯109之间，还设置有密封部件108，密封部件108可以采用弹性材料制成，这样，在电子膨胀阀处于关阀状态时，就可以阻止冷媒从阀芯与连接座之间的间隙进入阀体的上腔(即电子膨胀阀内部位于螺母上方的空间)。阀芯109的上方和下方压力平衡，以实现电子膨胀阀的可靠动作。

转子101在电磁线圈(图中未示出)的驱动下励磁旋转，带动丝杆102旋转，通过丝杆102与螺母105之间的螺纹副传动，由于螺母105受限位件107和限位座104的限制旋转，只能在螺纹副作用下进行上下位移，从而带动阀芯109作上下位移，调节阀口1101a的开度，以实现调节流量的目的。

第二实施例

下面结合图5、图6、图7对本发明的第二实施例进行描述。由于第二实施例与第一实施例的差异在于阀芯组件的结构，至于转子、限位座、连接座、轴承、阀座等部件均可以与第一实施例采用相同的结构，为更清楚地展示第二实施例与第一实施例的区别，避免过于赘述，下文中仅针对两者的不同点进行描述。而对于与第一实施例相同的部件，则采用同一附图标记，可以参照第一实施例的相关描述进行理解。

如图5所示，阀芯组件包括阀芯109a、螺母105a、限位件107a，限位件107a与阀芯109a固定连接，并使螺母105a限位，即螺母无法相对阀芯109完全脱离，此处所述的脱离，是指两个部件不存在相对位置的限制，而不仅仅指两个产中件没有物理上的接触。阀芯109a大至呈空心的圆筒状，在阀芯109a的顶部设置有对称设置的一对槽部1091a/1091b，用于对螺母105a限位，其中螺母105a包括上端部105a4和下端部105a3，其中，下端部105a3设置有一对对称设置的限转部105a5，与之相应地，阀芯109a内部设置有相适应的配合面(图中未示出)，在阀芯组件装配完毕后，使得螺母105a与阀芯109a之间不能相对发生较大的相对转动。此处所述的相对转动，不包括由于限位件与缺口之间的隙而不可避免存在的细微转动。

在螺母的外壁部位还设置有一对延伸部105a1/105a2，与之相适应地，阀芯109a的上部位置还设置有一对限位槽部109a2，延伸部105a1/105a2与限位槽部109a2所开设的槽之间具有间隙，两者可以沿径向作一定的相对位移。上述的延伸部105a1/105a2就构成了阀芯组件的限位部。螺母的延伸部均延伸出阀芯109a的外周壁，并伸入到限位座设置的缺口产中10421所形成的两个缺口10421a中，缺口10421a对延伸部105a1/105a2实现周向(即旋转方向)的限制，使得阀芯组件只能相对于限位座104作轴向方向的位移，而不能作较大的相对转动，此处所述的相对转动，不包括由于限位件与缺口之间的隙而不可避免存在的细微转动。

限位件107a与阀芯109a的顶部固定连接，以将螺母105a的一部分限制在阀芯109a的内部。在装配时，先将螺母105a装入阀芯109a，使螺母的限转部105a5与阀芯109a内壁上设置的配合面相配合，螺母的下端部105a3的外径设为D5，阀芯109a的内壁部的内径设为D6，则D5＜D6，使得螺母105a能在径向相对阀芯109发生一定的位移。然后，再将限位件107a与阀芯109a的顶部固定连接，限位件的内孔部107a1与螺母上端部105a4存在一定的间隙，设定限位件107a的内孔部107a1的内径为D7，螺母上端部105a4的外径为D8，在本实施例中，D7＜D8，即螺母与限位件之间具有适当的距离，使得螺母105a在径向能够相对阀芯109a发生一定的位移。

当螺母105a与限位件107a以及阀芯109a组装成阀芯组件，并装配成电子膨胀阀后，由于螺母105a能够相对阀芯产生径向的位移，因此可以实现螺母轴心线的自动调整，从而弥补丝杆和阀芯这两部分的轴心偏差，防止螺纹传动的过定义干涉现象。

以上以各种具体的实施例为例，对本申请的技术方案进行了详细的说明，应当指出，还可以根据各种实际的需要，对上述具体实施例进行各种技术特征的变换、改进等等。

本说明书文本中所出现的上、下、左、右等方位名词，均是以相应附图所呈现的状态作为基准，不应当理解为对本申请技术方案的限制。本说明书所述的径向是指圆筒状阀芯的任一横截面的直径延伸方向，轴向是指圆筒状阀芯的中心轴线延伸方向。

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 (10)

1.电子膨胀阀，其特征在于，包括阀座、限位座、连接座、丝杆、阀芯组件，所述连接座与所述阀座固定连接，所述限位座与所述连接座固定连接，所述限位座设置有缺口部；

所述阀芯组件包括螺母、限位件、阀芯，所述限位件与所述阀芯固定连接，所述螺母的一部分位于所述阀芯内部，所述阀芯组件包括限位部，所述限位部与所述缺口部相互配合并能够作相对运动；

所述丝杆通过螺纹传动，带动所述阀芯组件作升降运动，所述螺母与所述限位件之间具有适当的距离，所述螺母与所述阀芯的内壁具有适当的距离，所述螺母能够相对所述限位件和所述阀芯在径向能够发生位移。

2.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述限位件设置有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部形成所述限位部；所述限位件包括限止部，所述螺母包括上部和下部，所述限止部与所述螺母的上部的形状相适应并限制相对旋转，所述限止部的宽度D2与所述螺母上部的宽度D1满足条件：D1＜D2。

3.如权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯设置有容纳部，所述容纳部包括内壁部和底壁部，所述螺母下部的底部与所述底壁部贴合，所述螺母下部的外径D3与所述阀芯的内壁部的内径D4满足条件：D3＜D4。

4.如权利要求2或3所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母上部的当量直径小于所述螺母下部的当量直径，所述阀芯的顶部设置有一对槽部，所述第一端部、第二端部与所述槽部卡合并固定连接，所述第一端部和所述第二端部延伸出所述阀芯的外周壁，并伸入所述限位座的缺口部所形成的缺口。

5.如权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母包括一对延伸部，所述延伸部形成所述限位部；所述螺母包括上端部和下端部，所述下端部设置有限转部，所述阀芯内部设置有与所述限转部相适应的配合面，所述配合面与所述限转部相配合以限制所述螺母和所述阀芯的相对旋转；所述螺母的下端部的外径D5与所述阀芯的内壁部的内径D6满足条件：D5＜D6。

6.如权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述限位件与所述阀芯的顶部固定连接，所述限位件的内孔部的内径D7与所述螺母上端部的外径D8满足条件：D7＜D8。

7.如权利要求5或6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀芯的上部设置有一对限位槽部，所述一对延伸部与所述限位槽部间隙配合，并且能够在径向发生相对位移；所述延伸部延伸出所述阀芯的外周壁，并伸入所述限位座的缺口部所形成的缺口。

8.如权利要求1-7任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接座的内壁设置有导向部，所述阀芯的外壁能够沿着所述导向部的内壁作升降运动。

9.如权利要求8任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述连接座与所述阀芯之间设置有密封部件，所述密封部件位于所述导向部的上方。

10.如权利要求1-7任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述限位座包括大径部和小径部，所述小径部的内壁设置有台阶部，所述丝杆通过轴承与所述小径部的台阶部实现连接，所述轴承的内圈与所述丝杆固定连接，所述轴承的外圈与所述限位座固定连接。

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