CN113404913A - 一种电动阀及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种电动阀，包括定子组件、阀部件、阀体、第一密封圈及套管，定子组件位于套管的外周，定子组件与阀体限位连接，定子组件具有凹部，凹部位于阀部件与定子组件之间，凹部至少部分开口朝向阀体，第一密封圈位于凹部。通过在定子组件与阀部件之间设置第一密封圈，一定程度上有利于降低外界环境中的湿气通过定子组件和套管的间隙进入定子组件。

Description

一种电动阀及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种电动阀及其装配方法。

背景技术

电动阀用于空调制冷系统中，电动阀包括定子组件、转子组件和套管，套管位于转子组件和定子组件之间，如何减少外界的湿气通过套管和定子组件的间隙进入定子组件是一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种电动阀，有利于减少外界的湿气通过套管和定子组件的间隙进入定子组件；本发明还提供该电动阀的一种装配方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动阀，包括定子组件、阀部件、阀体以及套管，所述定子组件位于所述套管的外周，所述定子组件与所述阀体限位或固定连接，其特征在于：所述电动阀还包括第一密封圈，所述定子组件具有凹部，所述凹部的至少部分开口朝向所述阀体，所述第一密封圈位于所述凹部，所述凹部位于所述套管外周，所述第一密封圈位于所述阀体与所述定子组件之间；所述凹部具有第一安装面和第二安装面，在径向方向，部分所述第一密封圈的内侧与所述套管外周抵接，所述第一密封圈外侧与所述第二安装面抵接；在轴向方向，所述第一密封圈通过所述第一安装面限位。

一种电动阀的装配方法，组装阀部件与套管形成阀部件与套管组件；将阀部件与套管组件与阀体装配，通过旋紧压紧螺母将阀部件与套管组件及阀体限位连接组成阀座总成；将支撑垫与压紧螺母限位；组装第一密封圈，包括将第一密封圈从套管的上端套入并与支撑垫相抵；将定子组件与阀体限位连接，包括将压板与定子组件固定连接，将定子组件的第二腔与套管对齐，将凹部与第一密封圈所在位置对齐，并对定子组件施加向下力压入直至与阀体抵接并且第一密封圈位于凹部内，再通过螺钉将压板与阀体限位连接。

本技术方案的电动阀通过在定子组件与阀部件之间设置第一密封圈，并由形成于定子组件的凹部及套管和对应阀体对第一密封圈进行限位，一定程度上有利于减少外界环境中的湿气通过定子组件和套管的间隙进入定子组件。

本技术方案的电动阀的装配方法有利于第一密封圈的装配，装配工艺更加简单。

附图说明

图1是电动阀的一种实施方式的一个截面结构示意图；

图2是图1的局部放大截面示意图；

图3是定子组件的一个截面结构示意图；

图4是图3中I处的局部放大示意图；

图5是支撑垫的立体结构示意图；

图6是压紧螺母的立体结构示意图；

图7是压紧螺母和支撑垫的另一种实施方式的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

图1为电动阀100的一种实施方式，电动阀100可以应用于空调系统中，用于系统的流量调整以及通断控制，尤其适合汽车空调系统。电动阀100包括定子组件1、电路板2、阀部件3、阀体4、转子组件31、套管9。定子组件1位于转子组件31的外周，定子组件1和转子组件31能直接或间接驱动阀部件3运动；定子组件1位于套管9的外周，套管9位于定子组件1和转子组件31之间。定子组件1与阀体4限位或固定连接，定子组件1与电路板2电连接/信号连接。定子组件1包括绕组12，绕组12位于定子组件1内部。阀部件3包括阀芯32、阀座33，电动阀还具有阀口331，本实施例中阀口331位于阀座33，作为其他实施方式，也可以将阀口直接设置于阀体上，省去阀座。电动阀100工作时，通过控制通过定子组件1的绕组12的电流按照预定的规律变化，从而控制定子组件1产生变化的激励磁场，转子组件31在激励磁场的作用下转动，转子组件31能够直接或间接带动阀芯32相对阀口331运动，并调节阀口331的开度，实现系统的流量调整以及通断控制。这里解释说明，如定子组件1位于套管9的外周，指定子组件位于套管壁的外部，而非位于套管壁上。本文中其他提及外周之处也应做相同理解。

定子组件1还包括定子外壳11、骨架13、注塑部14，绕组12位于定子外壳11的内部，骨架13为绕组12提供支撑，以绕组12、骨架13、定子外壳11等为注塑嵌件一体注塑形成注塑部14，注塑部14具有第一腔141和第二腔142，第一腔141与第二腔142不连通，第一腔141位于绕组12上方，第二腔142位于定子组件1的中部，第一腔141和第二腔142通过注塑部14的第一罩体143分隔。电路板2位于第一腔141，绕组12与电路板2电连接/信号连接，在第一腔141上方还设有盖板15，盖板15与注塑部14通过焊接固定，并通过在盖板15和注塑部14之间设置第二密封圈6以密封第一腔141，防止外界水汽、杂质等进入影响电路板2正常工作。阀部件3至少部分位于第二腔体142。

结合图2，阀部件3还包括连接件35、螺母36、丝杆37，电动阀还包括压紧螺母38。套管9位于第二腔142内，并且部分套管9位于转子组件31和定子组件1之间，起到隔离作用。转子组件31与丝杆37的一端固定连接。螺母36内壁具有内螺纹段361，丝杆37的另一端穿过螺母36，与阀芯32连接，丝杆37的外周壁上具有与内螺纹段361配合的外螺纹段，丝杆37的内螺纹与螺母36的外螺纹互相配合能够将转子组件的转动转换为阀芯32在轴向方向移动。本实施例中，螺母36与连接件35固定连接，阀座33与连接件35连接，阀座33位于阀体4内，阀芯32至少部分位于阀座33内。连接件35具有凸缘部351，该凸缘部351的下端面与阀体4抵接，压紧螺母38套设于连接件35的主体侧壁的径向外周，压紧螺母38与凸缘部351的上端面接触，压紧螺母38与阀体4通过螺纹连接，使得连接件35与阀体4固定连接。电动阀还包括压板7，定子组件1通过压板7与阀体4固定连接，压板7的截面形状大致呈L形，压板7的一部分与定子组件1固定连接，压板7的另一部分可以通过采用螺纹连接等方式与阀体4固定连接。当定子组件1产生激励磁场，转子组件31在激励磁场的作用下带动丝杆37一起转动，同时丝杆37与螺母36通过螺纹配合，能够带动阀芯32沿轴向移动，阀芯32通过靠近和远离阀口331改变工作介质在阀口331处的流通截面积，进而能够在阀口331处形成节流和/或工作介质的通断。

参见图1、2，定子组件1还具有一凹部144，该凹部144位于注塑部14通过注塑形成，凹部144的至少部分开口朝向阀体4，该凹部144位于阀部件3与定子组件1之间，该凹部144也位于阀体4与定子组件1之间，具体地，凹部144位于注塑部14靠近阀体4和套管9的位置并且位于套管9的外周。电动阀100还包括支撑垫34和第一密封圈5，支撑垫34与压紧螺母38固定连接，从轴向看，凹部144位于支撑垫34与注塑部14之间，从径向看，凹部144位于套管9与注塑部14之间，第一密封圈5位于该凹部144内。参见图4，该凹部144具有第一安装面1441和第二安装面1442和连接部1443，第一安装面1441与套管9的主体侧壁大致垂直，第一安装面1441与阀体4相对设置，第二安装面1442与套管9的外周面相对设置，第二安装面1442与第一安装面1441通过连接部相连，连接部1443呈圆弧状，当然凹部144也可不设连接部，第二安装面1442与第一安装面1441也可直接相连。在径向方向第一密封圈5的外侧部与第二安装面1442抵接，第一密封圈5的内侧部与套管9侧壁抵接；在轴向方向第一密封圈5通过第一安装面1441限位，第一密封圈5位于支撑垫34上方并与支撑垫34上表面抵接，第一密封圈5通过套管9和定子组件1及阀体4挤压产生径向形变。支撑垫34支撑于压紧螺母38，压紧螺母38与阀体限位连接，第一密封圈5支撑于支撑垫34，相当于部分第一密封圈5与阀体4间接限位，由阀体4对第一密封圈5提供至少部分支撑。

压紧螺母38的结构如图6所示，压紧螺母38的外周壁具有外螺纹(外螺纹在附图上没有画出)，压紧螺母38具有两个凹坑381。这两个凹坑381的作用是装配时工装可以作用于这两个凹坑381将压紧螺母38与阀体4通过螺纹旋紧固定。为了尽可能少改动原有电动阀结构，本实施例中在压紧螺母38结构基础上增加了支撑垫34，其结构如图5所示，支撑垫34主要对第一密封圈5起到支撑作用，使第一密封圈5间接抵接于阀体4，使得第一密封圈更加稳定牢固。为了限制支撑垫34相对压紧螺母38的转动，支撑垫34的下端还具有两个定位凸台341，定位凸台341与压紧螺母38的凹坑381相匹配，将支撑垫的定位凸台341压入压紧螺母38的凹坑381，能够对支撑垫34起到限位作用，减少电动阀在振动过程中支撑垫34的晃动或转动对第一密封圈5造成的损伤。

第一安装面1441和第二安装面1442在本实施例中为平面，第二安装面1442与套管的主体侧壁之间具有一夹角α，该夹角α大于0°小于90°，第二安装面1442位于远离套管9的一侧，在附图呈现的方向上，凹部144靠近绕组12的一端窄，凹部144靠近阀体4/支撑垫34的一端宽，呈现上窄下宽的结构。在附图1所示的电动阀结构下，为了尽量保持电动阀中其他结构尺寸不变，并且满足第一密封圈达到一定压缩率，如25％～35％压缩率，在满足结构约束下夹角α可以选择在5～18°之间。根据不同的电动阀结构尺寸可适当调节夹角α大小。

图4中夹角α具体为10°，图4省略了一些图3中存在的线条。当然第一安装面1441和第二安装面1442不仅限于平面(本说明书中的平面为广义平面，包括光滑平面、带有粗糙度的肉眼观察平整的面等)，也可以为带弧度的曲面，此时第二安装面与套管之间的夹角α则为第二安装面的切面与套管之间的夹角。

本技术方案还提供上述电动阀的装配方法，包括以下步骤：

组装阀部件3与套管9形成阀部件与套管组件，将阀部件与套管组件及阀体4装配，通过旋紧压紧螺母38将阀部件与套管组件及阀体4限位连接组成阀座总成；将支撑垫34从套管9的上端套入，并与压紧螺母38接触，将支撑垫34的定位凸台341与压紧螺母38的凹坑381对插，使得支撑垫34与压紧螺母38限位。

阀部件与套管组件及阀体的限位连接，包括通过旋紧压紧螺母38将阀部件与套管组件与阀体4限位连接组成阀座总成具体操作为：将压紧螺母38从套管9的上端套入至与所述阀体4相抵，通过工装作用于压紧螺母38的凹坑381，将压紧螺母38与阀体4通过螺纹固定连接，从而固定阀体4与阀部件与套管组件。

第一密封圈的组装，包括将第一密封圈5从套管9的上端套入并与支撑垫34相抵。

定子组件与阀体的限位连接，包括：将压板7与定子组件1固定连接，将定子组件1的第二腔142与套管9对齐，凹部144与第一密封圈5所在位置对齐，并对定子组件1施加向下力压入直至与阀体4抵接并且第一密封圈5位于凹部144内，再通过螺钉8将压板7与阀体4固定连接。

电动阀的装配还包括以下步骤，将定子组件1与电路板2装配完成，盖板15与注塑部14通过第二密封圈6密封并焊接固定；该步骤可以置于定子组件与阀体限位连接之前或之后。

本实施例通过设置夹角α，便于在第一密封圈5推入凹部144的过程中将凹部144内空气排出，降低装配难度，同时，也减少第一密封圈5装配时的磨损。装配后的第一密封圈5能够一定程度上将定子组件注塑部14内的金属材质与外界隔绝，降低外界水分或者杂质进入定子组件1内部可能，降低绕组12、定子外壳11等金属材质腐蚀以及电路板2损坏的风险。如果凹部144的第二安装面1442没有偏离套管α夹角，安装定子组件1时，将定子组件1朝着阀座总成方向往下套时，定子组件的凹部144与阀座总成之间容易形成空气弹簧，定子组件1将越来越难套下。而且就算用蛮力将定子组件1与阀座总成装配完成，拧紧压板7的螺钉8后，形成的空气弹簧将长期使得定子组件与阀座总成之间存在相互脱离的力，使得起到固定定子组件1和阀体4的压板7持续受力，长期以往，压板7将变形，定子组件与阀座总成的相对距离变大。

本技术方案还提供一种电动阀的另一实施方式，与上一实施方式不同的是，本实施例中压紧螺母38与支撑垫34为一体设计，如图7所示，设计为一体后的压紧螺母与支撑垫以下简称为一体件38a，一体件38a的下端为实施例一的压紧螺母，一体件38a的上端为实施例一的支撑垫，整个一体件也设有两个凹坑381a，作用与实施例一的凹坑381作用相同，装配时工装可以作用于这两个凹坑381a将一体件38a与阀体4通过螺纹旋紧固定。通过将压紧螺母与支撑垫设计为一体件，能够简化装配步骤(支撑垫与压紧螺母的限位连接可省略)，提高装配效率。

相对应的电动阀的装配方法，包括以下步骤：

组装阀部件3与套管形成阀部件与套管组件，将阀部件与套管组件与阀体4装配，通过旋紧一体件38a将阀部件与套管组件与阀体4限位连接组成阀座总成；

第一密封圈的组装，包括将第一密封圈5从套管9的上端套入并与一体件38a的上端(相当于实施例一的支撑垫)相抵；

定子组件与阀体的限位连接，包括：将压板7与定子组件1固定连接，将定子组件1的第二腔142与套管9对齐，凹部144与第一密封圈5所在位置对齐，并对定子组件1施加向下力压入直至与阀体4抵接并且第一密封圈5位于凹部144内，再通过螺钉8将压板7与阀体4固定连接。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种电动阀，包括定子组件、阀部件、阀体以及套管，所述定子组件位于所述套管的外周，所述定子组件与所述阀体限位或固定连接，其特征在于：所述电动阀还包括第一密封圈，所述定子组件具有凹部，所述凹部的至少部分开口朝向所述阀体，所述第一密封圈位于所述凹部，所述凹部位于所述套管外周，所述第一密封圈位于所述阀体与所述定子组件之间；所述凹部具有第一安装面和第二安装面，在径向方向，部分所述第一密封圈的内侧与所述套管外周抵接，所述第一密封圈外侧与所述第二安装面抵接；在轴向方向，所述第一密封圈通过所述第一安装面限位。

2.如权利要求1所述的电动阀，其特征在于：所述第二安装面与所述套管侧壁之间具有一夹角，该夹角大于0°小于90°，所述第二安装面与所述套管的外周面相对设置。

3.如权利要求1或2所述的电动阀，其特征在于：所述电动阀还包括压紧螺母和支撑垫，所述阀体与所述阀部件通过所述压紧螺母限位连接，所述套管与所述阀部件限位连接，所述支撑垫位于所述压紧螺母上端，所述支撑垫与所述压紧螺母限位连接或者所述支撑垫与所述压紧螺母为一体件，所述凹部的部分开口朝向所述支撑垫，所述第一密封圈的下端面与所述支撑垫抵接。

4.如权利要求3所述的电动阀，其特征在于：所述支撑垫与所述压紧螺母限位连接，所述压紧螺母外周壁具有外螺纹，所述阀体具有内螺纹，所述压紧螺母与所述阀体螺纹连接；所述压紧螺母还具有至少两个凹坑，所述支撑垫具有至少两个凸起，所述凹坑与所述凸起配合使所述支撑垫被限位。

5.如权利要求3所述的电动阀，其特征在于：所述支撑垫与所述压紧螺母为一体件，所述一体件外周壁具有外螺纹，所述阀体具有内螺纹，所述一体件与所述阀体螺纹连接；所述一体件还具有至少两个凹坑，所述第一密封圈的下端面与所述一体件抵接。

6.如权利要求1～5任一项所述的电动阀，其特征在于：所述定子组件还包括定子外壳、绕组、骨架、注塑部，所述绕组位于所述定子外壳的内部，所述骨架为所述绕组提供支撑，所述注塑部以所述绕组、骨架、定子外壳为注塑嵌件一体注塑形成，所述凹部位于所述注塑部。

7.如权利要求1～6任一项所述的电动阀，其特征在于：所述注塑部具有第一腔和第二腔，所述电动阀还具有电路板，所述电路板位于第一腔，所述电路板与所述绕组电连接/信号连接；至少部分所述第二腔位于定子组件的中部，至少部分所述套管位于所述第二腔。

8.一种电动阀的装配方法，包括以下步骤：

组装阀部件与套管形成阀部件与套管组件；

将阀部件与套管组件与阀体装配，通过旋紧压紧螺母将阀部件与套管组件及阀体限位连接组成阀座总成；

将支撑垫与压紧螺母限位；

组装第一密封圈，包括将第一密封圈从套管的上端套入并与支撑垫相抵；

将定子组件与阀体限位连接，包括将压板与定子组件固定连接，将定子组件的第二腔与套管对齐，将凹部与第一密封圈所在位置对齐，并对定子组件施加向下力压入直至与阀体抵接并且第一密封圈位于凹部内，再通过螺钉将压板与阀体限位连接。

9.如权利要求8所述的装配方法，其特征在于：

在所述定子组件形成凹部，所述凹部具有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面与所述阀体相对，所述第二安装面与所述套管相对，所述第一密封圈与所述第二安装面抵接，所述第二安装面与所述套管的夹角大于5°小于等于18°。

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