CN111911654A - 一种带有齿轮减速机构的电动阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有齿轮减速机构的电动阀，属于制冷电动阀技术领域。本发明通过将阀壳整体一体铸造成形，焊缝较少，有利于保证产品的气密性，装配工序简单，容易保证产品质量。阀外壳铸造成型，抗压能力强，在高压下尺寸更稳定。在阀壳上设置止动部件，止动部件通过固定齿圈实现轴向和周向限位。止动部件上的凸起还起到限制齿轮架转动角度的作用。本发明通在输出轴上设置有限位定位机构，保证齿轮容纳腔与阀芯容纳腔即使存在不平衡力，力也不会传递给齿轮减速机构。本发明的输出轴与齿轮架一体化设置，减少输出轴与齿轮架的接触碰撞。

Description

一种带有齿轮减速机构的电动阀

技术领域

本发明属于制冷电动阀技术领域，尤其与一种带有齿轮减速机构的电动阀有关。

背景技术

R32冷媒多联机又将两者优势实现了有机结合，完美的契合了空调行业的环保、节能两大发展趋势。但R32冷媒具有弱燃烧性，多联机又将R32冷媒弱燃烧性的缺陷放大。比如说某个房间发生泄漏，由于多联机冷媒总量远远大于单机制冷剂量，一旦发生泄漏，多联机产生后果远远大于单机。因此多联机需要在探测到冷媒泄漏后立即实施切断冷媒泄漏的功能。在多联机中，为减少主控板功率负荷，减少主控板发热及节能等要求，要求切断阀门要具备功率小的特点，而采用减速步进电机的电动球阀无疑是最理想的产品。

专利公开号为CN 110725997 A公开了一种电动阀。该电动阀包括控制部件、壳体部件、齿轮减速机构、阀体部件，控制部件包括罩体、转子部件，齿轮减速机构包括齿轮圈、输出齿轮架，齿轮圈的下端设有凹部，输出齿轮架包括突起部，阀体部件包括阀杆、阀杆套件，阀杆套 件包括筒状部和延伸部，延伸部包括内端部和外端部，突起部能够与内端部抵接以限制输出齿轮架的周向转动行程，外端部置于凹部以限制齿轮圈周向转动，阀杆能够相对于筒状部周向转动。本发明通过设置阀杆套件，一方面限制了齿轮圈的周向转动，另一方面限制了输出齿轮架的周向转动行程。该电动阀虽然采用减速式步进电机驱动，使得电动阀具备大流通能力、高密封性、低功耗等特点，适应了切断阀的相关要求。但是其结构复杂，壳体部件、阀体部件连接位置精度比较差，固定齿圈的位置精度也比较差，导致输出轴与齿轮系统位置精度保证困难，严重时导致产品卡死。

发明内容

针对现有电动阀采用减速式步进电机驱动存在的结构复杂、连接位置精度较差的问题，本发明旨在提供一种结构、装配程序相对简单、且精度稳定性好的带有齿轮减速机构的电动阀。

为此，本发明采用以下技术方案：一种带有齿轮减速机构的电动阀，包括阀座、阀芯、阀壳、转子部件和齿轮减速机构，转子部件和齿轮减速机构传动连接，阀芯可转动式设置于阀壳中并连接所述的齿轮减速机构，阀芯上设置通孔，所述的阀壳的两侧分别设置有与通孔连通的进口接管和出口接管，其特征是，所述的阀壳内部形成用于安装所述的阀芯的阀芯容纳腔，阀壳的顶部形成安装所述的齿轮减速机构的圆形安装槽；所述的阀壳以及形成于阀壳顶部的圆形安装槽采用金属铸造一体成型；所述的阀芯可转动式设置于所述的阀芯容纳腔中并连接所述的齿轮减速机构，所述的齿轮减速机构与圆形安装槽之间设置有止动限位机构。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。

所述的齿轮减速机构包括齿轮圈和输出齿轮架，所述的齿轮圈固定设置于所述的圆形安装槽的外缘处，所述的齿轮圈的内侧面设置有齿部，所述的输出齿轮架设置于齿轮圈中，输出齿轮架上的行星轮与齿轮圈的齿部配合；所述的止动限位机构包括止动部件、设置于所述的圆形安装槽中的多对相对的凸起以及设置于齿轮圈上的多个限位槽；所述的凸起与所述的阀壳一体成形，所述的止动部件具有伸入所述凸起之间的延伸部，凸起限制止动部件周向转动，止动部件的顶部设置有与所述的限位槽配合的第一限位凸起，第一限位凸起之间形成输出齿轮架活动空间，所述的输出齿轮架的底部向下延伸的第二限位凸起，第二限位凸起位于输出齿轮架活动空间内。

所述的输出齿轮架在输出齿轮架活动空间内的转动范围为90°。

所述的输出齿轮架通过输出轴与所述的阀芯连接，所述的输出轴与所述的输出齿轮架一体成形，所述的阀芯上开设有用于连接输出轴的异形孔，所述的输出轴的底部呈与所述的异形孔配合的异形部。输出轴与输出齿轮架一体成形，可以减少输出轴与输出齿轮架之间的游隙，提高了齿轮减速机构的输出精度，从而提高了产品的品质，还可以消除两者在传动中撞击，进一步消除产品运行噪音。由于输出轴上的异形部的异形结构与阀芯上的异形孔配合，使得阀芯通孔与阀芯异形孔也有方向关联，所以输出轴上的异形结构与阀芯通孔也形成方向关联。为了保证阀芯从全关到有流量所需要的脉冲（简称开阀脉冲）一致性，需要提高输出轴异形结构与输出齿轮架的限位凸起的方向关联一致性。而输出轴与输出齿轮架一体成形，使得输出轴异形结构与输出齿轮架上的限位凸起的方向关联一致性更容易保证，从而使产品开阀脉冲的一致性更容易保证。

所述的阀壳的一侧设置有与所述的阀芯容纳腔贯通的阀座安装腔，进口接管和出口接管的其中一根接管通过所述的阀座焊接固定于所述的阀座安装腔内。

所述的阀芯容纳腔中设置有具有将介质与所述的阀壳腔壁隔离的密封件，密封件与阀芯两侧的通孔外缘处可转动配合贴靠，密封件上设置有与阀芯通孔的两端配合的阀口，密封件与所述的阀芯通孔两端的外缘处可转动配合贴靠。通过转子部件控制阀芯的转动，实现控制密封件阀口与阀芯通孔的重合面积，从而控制电动阀流通面积，当两者重合面积为0时，阀处于关闭状态，由于密封件与阀芯紧密接触，使得电动阀能完能全切断管路中的流量。

所述的阀壳由两根其中心线相垂直的圆柱部件构成，竖向圆柱部件通过颈部设置于横向圆柱部件外侧部的中间位置，用于穿装所述的输出轴的通孔设置于所述的颈部，该通孔与所述的阀壳一体铸造成型，从而使后续加工精度比较容易保证，横向圆柱部件形成安装阀芯的阀芯容纳腔，竖向圆柱部件的顶部形成所述的圆形安装槽。

用于穿装所述的输出轴的通孔由内向外穿装有所述的输出轴和所述的止动部件，所述的输出轴的下侧外周部设置有定位座，定位座的顶部与所述的止动部件相配合抵靠，从而实现输出轴可移动轴向限位。通过将输出轴和止动部件同轴安装，保证两者之间的位置精度，提高齿轮减速机构与输出轴之间的位置精度，提供齿轮减速机构转动的可靠性。

所述的齿轮减速机构通过阀外壳封装，阀外壳的底部与所述的圆形安装槽的顶部配合固定；所述的转子部件设置于齿轮减速机构的上方，转子部件通过套管包裹安装，所述的套管固定于所述的阀外壳上。

所述的凸起数量为两对，共4个凸起；所述的第一限位凸起呈T字型，凸起限制凸起的转动角度。

本发明可以达到以下有益效果：本发明通过将阀壳整体一体铸造成形，焊缝较少，有利于保证产品的气密性，装配工序简单，容易保证产品质量。阀外壳铸造成型，抗压能力强，在高压下尺寸更稳定。在阀壳上设置止动部件，止动部件通过固定齿圈实现轴向和周向限位。止动部件上的凸起还起到限制齿轮架转动角度的作用。本发明通在输出轴上设置有限位定位机构，保证齿轮容纳腔与阀芯容纳腔即使存在不平衡力，力也不会传递给齿轮减速机构。本发明的输出轴与齿轮架一体化设置，减少输出轴与齿轮架的接触碰撞，减小产品运行噪音。同时，两者一体化设置，有利于提高其传递扭矩的能力提高产品的可靠性。输出轴与齿轮架一体成形，使得输出轴异形结构与限位凸起的方向关联一致性更容易保证，从而使产品开阀脉冲的一致性更容易保证。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明阀壳的结构示意图。

图3为本发明阀壳的内部结构示意图。

图4为本发明止动部件结构示意图。

图5为本发明输出齿轮架和输出轴的结构示意图。

图6为本发明型输出齿轮架与止动部件的限位凸起配合结构示意图。

图7为本发明齿轮圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1-图7所示，本发明包括阀座2、阀芯1、阀壳5、转子部件10和齿轮减速机构，转子部件10和齿轮减速机构传动连接，阀芯1上设置通孔，阀壳5的两侧分别设置有与该通孔连通的进口接管3和出口接管4，阀壳内部形成用于安装阀芯1的阀芯容纳腔53，阀壳5的顶部形成安装齿轮减速机构的圆形安装槽51；阀壳5以及形成于阀壳5顶部的圆形安装槽采用金属铸造一体成型；阀芯1可转动式设置于阀芯容纳腔53中并连接齿轮减速机构，齿轮减速机构与圆形安装槽51之间设置有止动限位机构。齿轮减速机构包括齿轮圈6和输出齿轮架7，齿轮圈6固定设置于圆形安装槽51的外缘处，并与圆形安装槽的侧壁焊接固定，齿轮圈6的内侧面设置有齿部，输出齿轮架7设置于齿轮圈6中，输出齿轮架7上的行星轮与齿轮圈6的齿部配合；止动限位机构包括止动部件9、设置于圆形安装槽中的多对相对的凸起52以及设置于齿轮圈6上的多个限位槽61；凸起52与阀壳5一体成形，止动部件9具有伸入所述凸起52之间的延伸部，凸起限制止动部件周向转动和轴向限位，止动部件9的顶部设置有与限位槽61配合的第一限位凸起91，第一限位凸起91之间形成输出齿轮架活动空间，输出齿轮架7的底部向下延伸的第二限位凸起71，第二限位凸起71位于输出齿轮架活动空间内。输出齿轮架7在输出齿轮架活动空间内的转动范围为90°。输出齿轮架7通过输出轴8与阀芯1连接，输出轴8与输出齿轮架7一体成形，阀芯1上开设有用于连接输出轴的异形孔，输出轴8的底部呈与异形孔配合的异形部81。输出轴与输出齿轮架一体成形，可以减少输出轴与输出齿轮架之间的游隙，提高了齿轮减速机构的输出精度，从而提高了产品的品质，还可以消除两者在传动中撞击，进一步消除产品运行噪音。由于输出轴上的异形部的异形结构与阀芯上的异形孔配合，使得阀芯通孔与阀芯异形孔也有方向关联，所以输出轴上的异形结构与阀芯通孔也形成方向关联。为了保证阀芯从全关到有流量所需要的脉冲简称开阀脉冲一致性，需要提高输出轴异形结构与输出齿轮架的限位凸起的方向关联一致性。而输出轴与输出齿轮架一体成形，使得输出轴异形结构与输出齿轮架上的限位凸起的方向关联一致性更容易保证，从而使产品开阀脉冲的一致性更容易保证。

进一步地，阀壳5的一侧设置有与阀芯容纳腔53贯通的阀座安装腔，进口接管3和出口接管4的其中一根接管通过阀座2焊接固定于阀座安装腔内。

进一步地，阀芯容纳腔53中设置有具有将介质与阀壳腔壁隔离的密封件13，密封件与阀芯两侧的通孔外缘处配合贴靠，密封件上设置有与阀芯通孔的两端配合的阀口，密封件与阀芯通孔两端的外缘处配合贴靠。通过转子部件控制阀芯的转动，实现控制密封件阀口与阀芯通孔的重合面积，从而控制电动阀流通面积，当两者重合面积为0时，阀处于关闭状态，由于密封件与阀芯紧密接触，使得电动阀能完能全切断管路中的流量。

进一步地，阀壳5由两根其中心线相垂直的圆柱部件构成，竖向圆柱部件通过颈部54设置于横向圆柱部件外侧部的中间位置，用于穿装输出轴的通孔设置于颈部，该通孔与阀壳一体铸造成型，从而使后续加工精度比较容易保证，横向圆柱部件形成安装阀芯的阀芯容纳腔，竖向圆柱部件的顶部形成圆形安装槽。

进一步地，用于穿装输出轴8的通孔由内向外穿装有输出轴8和止动部件9，输出轴8的下侧外周部设置有定位座81，定位座81的顶部与止动部件9相配合抵靠，从而实现输出轴可移动轴向限位。通过将输出轴和止动部件同轴安装，保证两者之间的位置精度，提高齿轮减速机构与输出轴之间的位置精度，提供齿轮减速机构转动的可靠性。

进一步地，齿轮减速机构通过阀外壳11封装，阀外壳11的底部与圆形安装槽51的顶部配合固定；转子部件10设置于齿轮减速机构的上方，转子部件10通过套管12包裹安装，套管12固定于阀外壳11上。

进一步地，凸起52数量为两对，共4个凸起；第一限位凸起91呈T字型。

Claims (10)

1.一种带有齿轮减速机构的电动阀，包括阀座（2）、阀芯（1）、阀壳（5）、转子部件（10）和齿轮减速机构，所述的转子部件（10）和齿轮减速机构传动连接，阀芯（1）可转动式设置于阀壳（5）中并连接所述的齿轮减速机构，阀芯（1）上设置通孔，所述的阀壳（5）的两侧分别设置有与该通孔连通的进口接管（3）和出口接管（4），其特征在于：

所述的阀壳内部形成用于安装所述的阀芯（1）的阀芯容纳腔（53），阀壳（5）的顶部形成安装所述的齿轮减速机构的圆形安装槽（51）；所述的阀壳（5）以及形成于阀壳（5）顶部的圆形安装槽采用金属铸造一体成型；所述的阀芯（1）可转动式设置于所述的阀芯容纳腔（53）中并连接所述的齿轮减速机构，所述的齿轮减速机构与圆形安装槽（51）之间设置有止动限位机构。

2.根据权利要求1所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的齿轮减速机构包括齿轮圈（6）和输出齿轮架（7），所述的齿轮圈（6）固定设置于所述的圆形安装槽（51）的外缘处，所述的齿轮圈（6）的内侧面设置有齿部，所述的输出齿轮架（7）设置于齿轮圈（6）中，输出齿轮架（7）上的行星轮与齿轮圈（6）的齿部配合；所述的止动限位机构包括止动部件（9）、设置于所述的圆形安装槽中的多对相对的凸起（52）以及设置于齿轮圈（6）上的多个限位槽（61）；所述的凸起（52）与所述的阀壳（5）一体成形，所述的止动部件（9）具有伸入所述凸起（52）之间的延伸部，止动部件（9）的顶部设置有与所述的限位槽（61）配合的第一限位凸起（91），第一限位凸起（91）之间形成输出齿轮架活动空间，所述的输出齿轮架（7）的底部向下延伸的第二限位凸起（71），第二限位凸起（71）位于输出齿轮架活动空间内。

3.根据权利要求2所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的输出齿轮架（7）在输出齿轮架活动空间内的转动范围为90°。

4.根据权利要求3所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的输出齿轮架（7）通过输出轴（8）与所述的阀芯（1）连接，所述的输出轴（8）与所述的输出齿轮架（7）一体成形，所述的阀芯（1）上开设有用于连接输出轴的异形孔，所述的输出轴（8）的底部呈与所述的异形孔配合的异形部（81）。

5.根据权利要求4所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的阀壳（5）的一侧设置有与所述的阀芯容纳腔（53）贯通的阀座安装腔，进口接管（3）和出口接管（4）的其中一根接管通过所述的阀座（2）焊接固定于所述的阀座安装腔内。

6.根据权利要求5所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的阀芯容纳腔（53）中设置有具有将介质与所述的阀壳腔壁隔离的密封件（13），密封件与阀芯两侧的通孔外缘处可转动配合贴靠，密封件上设置有与阀芯通孔的两端配合的阀口，密封件与所述的阀芯通孔两端的外缘处可转动配合贴靠。

7.根据权利要求6所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的阀壳（5）由两根其中心线相垂直的圆柱部件构成，竖向圆柱部件通过颈部（54）设置于横向圆柱部件外侧部的中间位置，用于穿装所述的输出轴的通孔设置于所述的颈部。

8.根据权利要求7所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：用于穿装所述的输出轴（8）的通孔由内向外穿装有所述的输出轴（8）和所述的止动部件（9），所述的输出轴（8）的下侧外周部设置有定位座（81），定位座（81）的顶部与所述的止动部件（9）相配合抵靠。

9.根据权利要求8所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的齿轮减速机构通过阀外壳（11）封装，阀外壳（11）的底部与所述的圆形安装槽（51）的顶部配合固定；所述的转子部件（10）设置于齿轮减速机构的上方，转子部件（10）通过套管（12）包裹安装，所述的套管（12）固定于所述的阀外壳（11）上。

10.根据权利要求2或9所述的一种带有齿轮减速机构的电动阀，其特征在于：所述的凸起（52）数量为两对，共4个凸起；所述的第一限位凸起（91）呈T字型，凸起限制凸起的转动角度。

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