CN113833895A - 一种电动球阀 - Google Patents

Abstract

一种电动球阀，包括驱动部、控制部、传动部件、阀芯以及阀体，电动球阀还包括检测磁环、轴部和第一轴承，检测磁环套设于轴部的外周并与轴部限位或固定连接，轴部与传动部件连接，检测磁环位于连接支架内侧，第一轴承位于连接支架外侧。本技术方案能够尽量合理利用空间，有利于缩小电动球阀的体积。

Description

一种电动球阀

技术领域

本发明涉及一种电动球阀。

背景技术

电动球阀包括驱动部、传动部件、阀芯以及阀体等众多部件，如何合理利用空间使得电动球阀的结构能够尽量紧凑是一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动球阀，有利于合理利用电动球阀的空间。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动球阀，包括驱动部、控制部、传动部件、阀芯球以及阀体，所述阀芯球容置于所述阀体形成的内腔，所述阀芯球具有内通道，所述控制部控制所述驱动部运行，所述驱动部将输出力矩传递给所述传动部件，所述阀体设置有至少两个用于与外部连通的流通通道，所述传动部件带动所述阀芯球运动，通过所述阀芯球的内通道使得所述流通通道连通或不连通或选择性地与所述流通通道中的一个连通或不连通：

所述驱动部包括转子组件，所述转子组件包括转子和连接支架，所述转子与所述连接支架为一个整体，所述驱动部还包括隔离套，至少部分隔离套位于所述转子外周，所述电动球阀还包括检测磁环、轴部和第一轴承，所述检测磁环套设于所述轴部的外周并与所述轴部限位或固定连接，所述轴部与所述传动部件连接，所述检测磁环位于所述连接支架内侧，所述第一轴承位于所述连接支架外侧。

本技术方案的电动球阀的检测磁环位于连接支架内侧，第一轴承位于连接支架外侧，连接支架与转子为一个整体，利用连接支架的内外空间容纳检测磁环与第一轴承，能够尽量合理利用空间，有利于缩小电动球阀的体积。

附图说明

图1是电动阀的一个实施例的立体结构示意图；

图2是图1的一个截面结构示意图；

图3是图2中控制装置的一个截面结构示意图；

图4是图2中控制装置的控制部、定子组件的一个截面结构示意图；

图5是图4中控制部、定子组件的分解结构示意图；

图6是图5中控制部的壳体的一个角度立体结构示意图；

图7是图5中控制部的壳体的另一角度的立体结构示意图；

图8是图5中定子组件的立体结构示意图；

图9是图8的定子组件的分解结构示意图；

图10是图9的骨架的分解结构示意图；

图11是定子组件和电路板组合的正视结构示意图；

图12是图11沿A-A方向的截面结构示意图；

图13是图2中控制装置的转子组件、传动部件的另一个截面结构示意图；

图14是转子、连接支架和太阳轮的一个角度的立体结构示意图；

图15是转子、连接支架和太阳轮的另一个角度的立体结构示意图；

图16是图13中定齿轮的立体结构示意图；

图17是图13中第一行星轮组件的分解结构示意图；

图18是图17中第一行星轮组件的行星架的一个角度的立体结构示意图；

图19是图13中输出级行星轮组件和输出轴的分解结构示意图；

图20是图19中输出级行星轮组件的输出级行星架和输出轴的一个角度的立体结构示意图。

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：

参见图1-4，为本发明的电动阀的一个实施例，电动阀可应用于车辆的热管理系统，电动阀可以包括电动球阀和电子膨胀阀等，本实施例中电动阀具体为电动球阀。电动球阀1包括控制装置2、阀芯以及阀体组件4，阀芯在本实施例中具体为阀芯球3，阀体组件4包括阀体41，阀芯球3容置于阀体41形成的内腔，控制装置2与阀体41固定连接。控制装置2包括驱动部、传动部件23以及控制部24。本实施例中，驱动部包括转子组件21和定子组件22，当然驱动部也可以为其他形式，用于输出力矩给传动部；定子组件22位于转子组件21的外周，定子组件22具有第一容纳腔229，至少部分转子组件21位于该第一容纳腔229。转子组件21具有传动部件容纳部2110，至少部分传动部件23位于转子组件21的传动部件容纳腔2110。传动部件23包括阀杆231，阀杆231与阀芯球3连接。控制部24包括电路板241，电路板241与定子组件22电连接和/或信号连接。进一步地，阀芯球3设置有内通道31，阀体41设置有至少两个用于与外部连通的流通通道411。电路板241控制定子组件22产生激励磁场，转子组件21在激励磁场作用下转动输出力矩，通过传动部件23传递给阀杆231，阀杆231带动阀芯球3转动，使阀芯球3的内通道31与流通通道411连通或不连通或选择性地与流通通道中的一个连通或不连通，从而打开或关闭或切换电动球阀的流通路径或者控制流通路径的流量。

参见图4、8、9、10，定子组件22包括线圈绕组221、定子外壳222以及骨架220，骨架220包括爪极板223、第一插针224以及注塑部225，以爪极板223、第一插针224等金属件为注塑嵌件一体注塑形成骨架220，线圈绕组221位于爪极板223的外周，线圈绕组221缠绕于骨架220的外周，定子外壳222与骨架220连接，线圈绕组221和爪极板223均位于定子外壳222内部。定子组件组装后成为一整体件。第一插针224部分封装于注塑部225，第一插针的一端与线圈绕组221电连接和/或信号连接，第一插针224的另一端伸出注塑部外，可与电路板241进行压接或者焊接固定，这样定子组件22通过第一插针224与电路板241电连接和/或信号连接。

结合图1-7，控制部24还包括壳体242和上盖243，壳体242与上盖243密封连接。壳体242通过注塑一体成型，壳体242具有控制腔2421，定子组件22和电路板241位于控制腔2421。壳体242包括底部2422、侧部2423，侧部2423呈圆筒状，侧部2423与底部2422大致垂直设置，上盖243与侧部2423连接。底部2422具有第一通孔24221，第一通孔24221位于侧部2423的内周以内，第一通孔24221的直径大于转子组件21的外径，使得至少部分转子组件21能够穿过第一通孔24221。第一通孔24221的直径小于定子组件22的外径，能够为定子组件的下端面进行限位，阻止定子组件自第一通孔24221脱离控制腔2421。底部2422还具有第一连通孔24222，形成第一连通孔24222的侧壁可以设有螺纹也可以不设螺纹，第一连通孔24222位于侧部2423的外周以外，阀体4也设有与第一连通孔24222对应的螺孔。参见图1，电动球阀包括第一螺钉25，通过第一螺钉25能够将壳体242与阀体41连接，为了使壳体242与阀体41连接更均匀牢固，本实施例中第一连通孔24222的数量为4个，相应地在阀体四周各设置一个螺孔并通过第一螺钉25固定。壳体还具有定位筋24231，定位筋24231位于侧部内壁24232，定位筋24231自侧部内壁24232朝向控制腔2421中心凸起，定位筋24231沿着轴向方向自底部2422的上端面向侧部内壁24232的上端部延伸，相邻的定位筋之间相隔一定距离，沿侧部内壁24232的周向分布。定子组件22下端面与底部2422接触，定子组件22与定位筋24231过盈配合，定子组件22的外周壁与定位筋24231相抵，通过定位筋对定子组件实现周向定位。侧部2423还具有若干个第二连通孔24233，形成第二连通孔24233的侧壁可以设有螺纹也可以不设螺纹，第二连通孔24233位于侧部内壁24232的上端部，第二螺孔24233沿着侧部2423的内周分布，相邻的第二连通孔24233位于同一水平高度，第二连通孔24233沿着轴向方向开口。电动球阀还包括第二螺钉26，定子组件22上端部设有与第二连通孔24233对应的连接孔228，将第二螺钉26穿过定子组件22的连接孔228并伸入第二连通孔24233，拧紧，通过第二螺钉26能够将定子组件22与壳体242在轴向方向连接。本实施例中第二螺钉的数量为4个，相应的连接孔的数量也为4个，4个第二连通孔沿侧壁内壁周向均匀分布，能够较好地连接定子组件与壳体，当然也可以适当增加或减少第二螺钉及第二连通孔数量。可以理解，作为其他实施方式，定子组件22与壳体242在轴向方向连接也可以采用其他可拆卸的连接，如卡扣连接，并不仅限于螺纹连接。

壳体242还包括接口部2424，接口部2424位于侧部2423的外周，接口部2424靠近电路板241设置，接口部2424具有第三容纳腔24242，第三容纳腔24242与控制腔2421隔离不连通，控制装置还包括第二插针24241，部分第二插针24241与壳体242注塑固定，第二插针24241的一端位于控制腔2421，可以通过与电路板241进行压接或者焊接固定实现与电路板241的电连接和/或信号连接。第二插针24241的另一端位于第三容纳腔24242，用于与外界电连接和/或信号连接，这样通过接口部2424能实现电路板241与外界的电连接和/或信号连接。

壳体的侧部2423还具有第一台阶部24234，第一台阶部24234位于侧部内周，从附图4所示方向看，第一台阶部24234位于定子组件22的注塑部的上方，第一台阶部24234比定子组件22的注塑部更靠近上盖243，电路板241与第一台阶部24234抵接，第一台阶部24234起到对电路板241的限位和支撑作用。参见图6，侧部2423还包括若干个第三连通孔24235，第三连通孔24235同样沿着侧部2423的内周分布，相邻的第三连通孔24235位于同一水平高度，第三连通孔24235沿着轴向方向开口，第三连通孔24235比第二连通孔24233更靠近上盖243。电动球阀1还包括第三螺钉27，电路板241设有与第三连通孔24235对应的连接孔，将第三螺钉27穿过电路板241的连接孔并伸入第三连通孔24235拧紧，第一插针224、第二插针24241与电路板241压接或焊接，本实施例第一插针224、第二插针24241的末端的形状呈鱼尾状，与电路板241之间能够通过压接连接，方便拆卸。通过第三螺钉27能够将电路板241与壳体242连接，本实施例中第三螺钉27数量至少为2颗，至少2颗第三螺钉能够防止电路板在周向方向的转动。同样地，电路板241与壳体242的连接也可以采用其他可拆卸的连接，如卡扣连接，并不仅限于螺纹连接。定子组件22及电路板241与壳体242通过可拆卸的方式连接，与原有的定子组件与壳体二次注塑一体成型工艺相比，简化了制造工艺，降低了制造成本，降低了二次注塑时漆包线断裂的风险，也降低了维修成本。参见图7，在壳体的底部2422靠近阀体的一端具有2个定位柱24224，相对应的阀体41上设有定位部，装配时将定位柱与定位部配合，能够起到定位和防错功能。

为了加强电动球阀的密封性，减少湿气或灰尘进入电路板241与线圈绕组221所在的腔体即控制腔影响电路板241和定子组件22正常运行，控制装置还具有第一密封圈244，第一密封圈244位于壳体的底部2422与定子组件22之间。壳体的底部2422具有第一密封安装槽24223，第一密封圈244位于第一密封安装槽24223，第一密封圈244上端与定子组件22的下端面密封连接。通过第一密封圈244和定子组件22的注塑部225，减少湿气通过壳体与定子组件的连接部进入控制腔。

此外，参见图8-12，电动球阀1还包括第三插针226和连接件227，连接件227的材料为金属导电材质，通过连接件227，定子外壳222与第三插针226导电连接，第三插针226与电路板241压接并与电路板的接地层导电连接。第三插针226的末端的形状也呈鱼尾状，与电路板241之间通过压接连接，方便拆卸。本技术方案中导电连接指两者之间可导电，对于机械连接方式可以固定连接也可以可拆卸连接等。定子外壳222包括配合部2222和定子外壳主体2221，配合部2222与定子外壳主体2221固定连接或一体连接并可导电连接，配合部2222位于定子外壳主体2221的外周，连接件227一端与配合部2222抵接并导电连接，连接件227另一端与第三插针226抵接并导电连接。第三插针226与第一插针224相同作为嵌件通过注塑与爪极板223注塑为一体，部分第三插针226伸出于注塑部225外，定子组件22还通过注塑形成有安装部2251，部分第三插针226位于安装部2251内，具体地该部分第三插针226位于安装部2251的中部或者上部，将连接件227从安装部2251下端装入并与第三插针226抵接，并将定子外壳222装配固定，固定后安装部2251与配合部连接，配合部与连接件的下端抵接，安装部2251能够对连接件起到沿定子外壳移动限位作用，在轴向方向通过第三插针和配合部对连接件限位。这里移动限位是指在某个方向的移动在一定限度范围内，以本实施例附图12所示方向为例，即连接件在水平方向的移动是受安装部的尺寸限制，移动无法超出安装部限制的范围。通过连接件227和第三插针226，定子外壳222与电路板241可导电连接，当有外界电磁干扰的时候，作用于定子外壳222表面的电磁可以从连接件227、第三插针226引导至电路板241的接地层，再通过接地层外接至接地端能够实现接地功能，有利于减少外界电磁对电动球阀的干扰。具体地，本实施例中连接件227为弹簧，弹簧具有弹性，第三插针与定子外壳之间通过弹簧弹性连接，起到缓冲作用，在电动球阀振动时能够抵消部分应力，有利于延长电动球阀使用寿命。此外本技术方案通过连接件连接定子外壳与第三插针，能够减少焊接步骤，降低生产成本。当然也可以将配合部设于定子外壳主体的内周，或者不设额外的配合部，通过改变连接件的结构实现相同功能。可以理解的是，如果仅为实现减少外界电磁对电动球阀的干扰时，定子组件的其他部件如骨架、爪极板、线圈绕组等均可做一定调整，并不仅限于本实施例给出的方式，例如也可采用定子组件与壳体二次注塑一体成型工艺，将整个定子组件与壳体注塑成一体，注塑后定子外壳仍通过连接件、第三插针与电路板导电连接。

参见图13，转子组件21包括转子211、连接支架215以及轴部216。转子211为磁转子，包含永磁材料。轴部216形成转子组件21中心轴，连接支架215与转子211连接，连接支架215与轴部216间隙配合。转子组件21还包括隔离套和连接座214。隔离套包括套筒212、端盖213。套筒212位于转子211的径向外周，套筒212的一端与端盖213通过焊接固定连接，套筒212的另一端与连接座214通过焊接固定连接，转子、连接支架、轴部以及至少部分传动部件位于端盖213、套筒212和连接座214形成的空间内，转子组件通过连接座214与阀体41限位连接。

如图13-15所示，连接支架215包括连接部2151，连接支架215通过连接部2151与转子211连接为一个整体，具体地，转子211与连接支架215可以一体注塑连接为一个整体，或者转子211与连接支架215分别注塑后再固定连接为一个整体，或者转子211与连接支架215固定连接为一个整体。连接支架215还包括第一凸缘部2152，第一凸缘部2152沿着轴向方向凸起，第一凸缘部2152位于连接部2151的上部，具体地，第一凸缘部2152的自由端靠近端盖213设置，第一凸缘部2152的固定端与连接部2151固定连接或一体成型。轴部216的一端与端盖213抵接，轴部216与端盖213抵接的一端为第一端2161，第一端2161的末端具有弧度，呈半球形，能够减小轴部转动时与端盖213之间的摩擦力。连接支架还包括凸起2155，凸起2155均匀分布于第一凸缘部2152的外周。

传动部件23包括减速机构，减速机构为行星轮减速机构，当然作为其他实施方式，减速机构可以为其他形式的传动减速机构。减速机构包括太阳轮232和行星轮组件，太阳轮232与连接支架215固定连接，在本实施例中，参见图14、15，太阳轮232与连接支架215、转子211通过注塑连接成一体件，该一体件称为第一组件。第一组件包括太阳轮232、连接支架215以及转子211。太阳轮232位于连接支架215下端，并沿轴向方向延伸。第一组件具有轴部导向部，轴部导向部对轴部216起到导向定位作用。轴部导向部包括第一导向部2153和第二导向部2321，第一导向部2153位于连接支架215，第一导向部2153的内径略大于轴部216的外径，第二导向部2321位于太阳轮232，第二导向部2321与第一导向部2153同轴设置，第二导向部2321的内径也略大于轴部216外径，第二导向部2321与连接支架的第一导向部2153连通，部分轴部216位于第一导向部2153和第二导向部2321，轴部216与连接支架215和太阳轮232间隙配合。传动部件容纳部2110位于转子211的内周，传动部件容纳部2110位于连接部的下端，太阳232位于传动部件容纳部2110，至少部分行星轮组件也位于传动部件容纳部2110内。

减速机构包括至少一个行星轮组件，该行星轮组件包括输出级行星轮组件，当传动比要求较低时，可以只设置一个输出级行星轮组件，随着传动比的要求增高时，除输出级行星轮组件还可以具有一组至多组行星轮组件，在本实施方式中，减速机构包括三组行星轮组件，根据距离太阳轮232由近到远依次记为第一行星轮组件234、第二行星轮组件235、输出级行星轮组件236。这里定义距离太阳轮组件最远的行星轮组件为输出级行星轮组件236。

第一行星轮组件234和第二行星轮组件235结构相同，这里以第一行星轮组件234为例，参见图17、18，第一行星轮组件234包括行星轮2341、第一安装板2342以及行星架2343，行星架2343包括固定轴23431、柱齿轮23432以及第二安装板23433，固定轴23431与第二安装板23433的一端面固定连接或一体成型，柱齿轮23432与第二安装板23433的另一端面固定连接或一体成型，具体地，固定轴23431、柱齿轮23432、第二安装板23433可通过注塑形成行星架2343，或者说通过注塑一体形成行星架，一体注塑形成固定轴23431、柱齿轮23432以及第二安装板23433。固定轴23431与第二安装板23433大致垂直设置，并位于距离第二安装板23433的中心线设定距离的圆周，固定轴23431的数量与行星轮2341数量一致，本实施例中行星轮2341数量为三个。柱齿轮23432与第二安装板23433同轴设置，柱齿轮23432与第二安装板23433大致垂直，柱齿轮23432具有第二通孔23434，第二通孔23434沿着柱齿轮轴线方向延伸，相对应地与柱齿轮23432连接的第二安装板23433也具有第三通孔23435，第二通孔23434与第三通孔23435基本同轴且直径大致相同并互相连通。行星轮2341套设于固定轴23431外周，行星轮2341通过固定轴以能够转动的方式设置在第一安装板2342和第二安装板23433之间，第一安装板2342具有中部通孔2342a，太阳轮232穿过第一安装板的中部通孔2342a后，太阳轮232与三个行星轮2341的内侧啮合连接，这里定义，行星轮2341靠近行星轮组件中心轴线的一侧为内侧，相对的另一侧为外侧。轴部216穿过第三通孔23435和第二通孔23434，与第二安装板23433和柱齿轮23432间隙配合。

第一行星轮组件234还可以包括第一垫片2344，第一垫片2344可以是一个垫片或者两个垫片及以上的组合，当然也可以不设置第一垫片，本实施例中第一垫片2344包括上垫片2344a和下垫片2344b，上、下垫片是根据其相对位置而命名，上垫片2344a与下垫片2344b相对设置，上垫片2344a与下垫片2344b位于第二安装板23433与太阳轮232一端面之间，行星架的第二安装板23433具有沿柱齿轮方向下凹的安装部23436，上垫片2344a与下垫片2344b位于该安装部，能够减小第二安装板转动时的摩损。上垫片与下垫片同样与轴部216间隙配合。本实施例中，上垫片与下垫片选用石墨材料制成，当然也可选用其他材料。

输出级行星轮组件236包括行星轮2361、第一安装板2362、垫片2364以及行星架，除了行星架结构与第一行星轮组件234的行星架结构不同，其余结构与第一行星轮组件相同，这里为了方便区分，输出级行星轮组件的行星架记为输出级行星架2363。如图19、20所示，输出级行星架2363包括固定轴23631、第三安装板23632以及连接部23633，固定轴23631与第三安装板23632大致垂直设置，固定轴23631位于第三安装板23632一端面并位于距离第三安装板23632的中心线设定距离的圆周，连接部23633位于第三安装板23632的另一端面，固定轴的延伸方向和连接部的延伸方向相反，与第一行星轮组件的行星架2343不同的是，输出级行星架2363不具有柱齿轮。传动部件23还包括输出轴237，输出轴237与输出级行星架2363连接或一体成型，具体地，输出轴237的一端与连接部23633连接或一体成型。

太阳轮232穿过第一行星轮组件234的第一安装板的中部通孔2342a，并与第一行星轮组件234的三个行星轮2341的内侧啮合连接，太阳轮232的下端与第一行星轮组件的第一垫片2344相抵接。第一行星轮组件的行星架的柱齿轮23432穿过第二行星轮组件235的第一安装板的中部通孔，并与第二行星轮组件235的三个行星轮的内侧啮合连接，第一行星轮组件的柱齿轮23432的下端与第二行星轮组件的垫片相抵接。第二行星轮组件235的行星架的柱齿轮穿过输出级行星轮组件236的第一安装板的中部通孔，并与输出级行星轮组件236的三个行星轮的内侧啮合连接，第二行星轮组件235的柱齿轮的下端与输出级行星轮组件的垫片相抵接。

减速机构还包括定齿圈233，如图16所示，定齿圈233的内周壁具有内齿部2331，第一行星轮组件234、第二行星轮组件235、输出级行星轮组件236至少部分内置于定齿圈233。第一行星轮组件234、第二行星轮组件235、输出级行星轮组件236的各个行星轮的外侧均与内齿部2331啮合连接。定齿圈233至少部分内置于转子组件21中，这样有利于减小控制装置的空间，有利于控制装置的小型化。定齿圈233的下端与连接座214限位连接，定齿圈233的外径小于转子211的内径，定齿圈233的外侧面与转子211的内侧面具有间隙，转子211能够相对于定齿圈233自由旋转。

输出轴237的另一端与阀杆231固定连接或限位连接，本实施例中输出轴237靠近阀杆231的一端的接口部为非旋转面，比如可以是D形接口，阀杆231具有与接口部配合的凹部，输出轴237与阀杆231插接配合，阀杆231与阀芯球3连接。

结合参见图3和图13，转子组件21还包括检测磁环217，控制部24还包括位置传感器245，位置传感器通过感应检测磁环的磁场强度变化从而检测轴部转过角度，位置传感器245可以为霍尔传感器，检测磁环217与位置传感器245作为用于检测轴部转过角度的检测组件，能够检测轴部转过角度。轴部216一端与端盖213抵接，轴部216另一端依次连接支架215、穿过太阳轮232、第一行星轮组件234、第二行星轮组件235、输出级行星轮组件236，并与输出轴237连接。为了减小轴部216转动摩擦力，轴部216与连接支架215、太阳轮232、第一行星轮组件234、第二行星轮组件235、输出级行星轮组件236之间均为间隙配合。传动部件具有第四容纳腔238，第四容纳腔238部分位于输出轴237，第四容纳腔238部分位于阀杆231，输出轴237具有第四通孔2371，第四通孔2371与第四容纳腔238连通，轴部216远离端盖213的一端能够穿过第四通孔2371，并且部分轴部位于第四容纳腔238中，轴部216与输出轴237连接，由输出轴237带动轴部216周向转动。

检测磁环217套设于轴部216的径向外周，并与轴部216限位连接或固定连接，使得轴部能够带动检测磁环217转动，检测磁环217位于连接支架215的内侧。转子组件具有检测磁环容纳部2154，检测磁环容纳部2154位于连接支架第一凸缘部2152的内侧，检测磁环217位于检测磁环容纳部2154，检测磁环217上端面与端盖213具有一定间隙，检测磁环217下端面与连接支架215具有一定间隙，检测磁环217的外周面与第一凸缘部2152的内壁之间也具有一定间隙，检测磁环217能够随着轴部216自由转动。检测磁环的材料可以为烧结汝铁硼，当然也可以为其他材料如铁氧体等，检测磁环具有至少两个不同的磁极。位置传感器245位于检测磁环217的上方与电路板241电连接和/或信号连接，本实施例中，位置传感器245位于电路板靠近转子组件的一端并与电路板241固定连接。为了保证检测组件的精度，位置传感器与检测磁环之间的距离不宜过大，一种可选的实施方式是位置传感器与检测磁环之间的距离在2-4mm之间，由于位置传感器245设置于电路板241靠近转子组件的一端，位置传感器的磁感应面靠近转子组件设置，电路板241位于转子组件21上方，这样检测磁环217位于转子组件21靠近电路板241的一端，位置传感器与检测磁环的距离较近，当检测磁环217随轴部216转动时，位置传感器能够较准确地检测出检测磁环转动产生的磁极变化，进而反馈至电路板241，电路板241能够计算出检测磁环217随轴部216转过的角度，轴部216由输出轴237带动，输出轴237还带动阀杆231转动，阀杆231带动阀芯球3转动，因此也就能检测出阀芯球3随阀杆231转动角度，从而对阀芯球3的位置进行反馈，提高电动球阀的控制精度。此外，将检测磁环设置于转子组件的检测磁环容纳部，能够使得控制装置整体结构相对紧凑，合理利用空间。

转子组件21还包括缓冲部，缓冲部和轴部的端部直接或间接抵接，本实施例中缓冲部可以是第一弹簧2181。转子组件21还包括限位部，本实施例中缓冲部通过限位部间接与轴部的端部抵接，限位部可以为第一挡块2182。第一弹簧2181和第一挡块2182位于第四容纳腔238。第一挡块2182与轴部216末端限位连接或固定连接，轴部216末端指轴部216远离端盖213的一端。具体地，第一挡块具有凹部，轴部216末端具有凸部，凹部与凸部配合限位。第一弹簧2181的一端位于第四容纳腔238的腔底部，第四容纳腔238的腔底部位于阀杆231，因此第一弹簧2181的一端与阀杆抵接，第一弹簧2181的另一端与第一挡块2182抵接，第一弹簧2181在电动球阀工作或不工作时均处于被第一挡块及阀杆压缩的状态，第一弹簧2181能够为轴部216提供向上的弹力，有利于避免轴部在转动过程中逐渐远离端盖。通过缓冲部和限位部，有利于减少检测磁环和轴部在转动过程中轴向的窜动，从而提高检测组件的检测精度和平稳性，提高电动球阀的控制精度。

转子组件21还包括第一轴承2191和第二轴承2192、第三轴承2193。本实施例中第一轴承2191为滚动轴承，第二轴承2192为滑动轴承，第三轴承2193为滑动轴承。转子组件21还包括第一轴承安装部2195，从径向方向看，第一轴承安装部2195位于连接支架的第一凸缘部2152的外侧壁与套筒212内壁之间，从轴向方向看，第一轴承安装部2195位于端盖213与连接支架215之间，第一轴承安装部2195位于端盖213下端面与转子211上端面之间，第一轴承2191位于第一轴承安装部2195，第一轴承2191与端盖213具有一定间隙。第一轴承2191的外侧壁与套筒212的内壁接触，第一轴承2191的内侧壁与第一凸缘部2152的外侧壁接触，第一轴承2191靠近内侧壁的下端面还与连接支架215接触，具体地第一轴承2191的内侧壁的下端面与连接支架215的凸起2155接触，并且第一轴承2191与连接支架215、套筒212过盈配合。第一轴承2191与连接支架215、套筒212过盈配合，连接支架215又与转子211和太阳轮232连接，第一轴承2191与套筒212固定，通过设置第一轴承2191能够提高转子与套筒、太阳轮的同轴度，减小转子转动的摩擦力并且能够提高转子转动的平稳性以及传动效率。此外，本技术方案通过第一轴承2191的设置，使连接支架与套筒固定，因此转子能够与轴部分离不需要通过轴部固定，太阳轮也能与轴部分离，有利于消除转子及传动部件对轴部施加应力的影响，有利于提高轴部的使用寿命，有利于提高检测组件检测的稳定性，有利于提高传动部件的传动效率。

结合参见图2和图13，第二轴承2192套设于输出轴237的径向外周，第二轴承2192位于输出级行星架2363下方，第二轴承2192具有第二凸缘部2192a，第二凸缘部2192a沿径向方向向外延伸，连接座214具有第二台阶部2141，第二凸缘部2192a与第二台阶部2141抵接。此外，电动球阀1还包括第二垫片2194，第二垫片2194套设于输出轴237的径向外周，第二垫片2194可以是单个垫片也可以是与第一垫片2344类似的两个垫片的组合，第二垫片2194位于输出级行星架2363与第二凸缘部2192a之间，第二垫片2194一端面能够与输出级行星架2363的下端面抵接，第二垫片组件2194另一端面能够与第二凸缘部2192a的上端面抵接。第二轴承2192和第二垫片2194的设置有利于减小输出级行星架和输出轴转动过程中的摩擦损耗。当然也可不设置第二轴承，第二垫片2194一端面能够与输出级行星架2363的下端面抵接，第二垫片2194另一端面能够直接与第二台阶部2141抵接。端盖213具有第三轴承安装部2131，第三轴承2193位于第三轴承安装部2131与端盖限位连接，第三轴承2193套设于轴部216的径向外周，第三轴承2193靠近轴部216的第一端2161设置，第三轴承有利于减小轴部转动时的摩擦力。

结合参见图2和图13，电动球阀还包括压紧螺母42，连接座214与阀体41通过压紧螺母42固定连接。阀体41具有第三台阶部412，连接座214至少部分位于阀体41，连接座214具有第三凸缘部2142，第三凸缘部2142沿径向方向延伸，第三凸缘部2142的下表面与第三台阶部412相抵，压紧螺母42套设于连接座214的主体侧壁的径向外周，压紧螺母42与第三凸缘部2142的上表面接触，压紧螺母42与阀体41螺纹连接，使得连接座214与阀体41固定连接。为了增强电动球阀密封性能，电动球阀还包括第二密封圈43，第二密封圈43位于阀体41和连接座214之间，具体地位于第三凸缘部2142与第三台阶部412之间，有利于防止工作介质外泄。

电动球阀还包括第四轴承44、第三垫片45，第四轴承44套设于阀杆231的径向外周，阀体41具有第四台阶部413，第四台阶部413位于第三台阶部412下方，第四轴承44具体为滑动轴承，具有第四凸缘部441，第四凸缘部441与第四台阶部413抵接。第三垫片45套设于阀杆231的径向外周，并位于阀杆231与第四凸缘部441之间，第三垫片45可以是单个垫片也可以是与第一垫片2344类似的两个垫片的组合。当然也可不设置第四轴承，第三垫片45一端面与阀杆231抵接，第三垫片45另一端面直接与第四台阶部413抵接。连接座214具有第一安装腔2143，部分阀杆231位于第一安装腔2143，这样有利于缩小阀体轴向方向的长度，有利于阀体小型化。此外，第一组件集成了连接支架、转子、太阳轮，并形成了检测磁环容纳部、传动部件容纳部、轴部导向部，还与套筒配合形成了第一轴承安装部，这样设计能够尽量合理利用空间，缩小电动球阀的体积，也有利于降低生产成本。

电动球阀1的工作过程为：电路板241控制定子组件22产生激励磁场，转子组件21在激励磁场作用下转动，转子组件21带动太阳轮232转动，太阳轮232带动第一行星轮组件234的行星轮2341转动，行星轮2341绕其固定轴23431转动的同时，还与定齿圈233的内齿部2331啮合转动，形成以太阳轮232为中心的周向转动，从而带动第一安装板2342和行星架2343转动，行星架2343的柱齿轮23432带动第二行星轮组件235的行星轮转动，同理，动力依次传递到输出级行星轮组件236的输出级行星架2363，输出级行星架2363带动输出轴237转动，输出轴237带动阀杆231转动，阀杆231带动阀芯球3转动，使阀芯球的孔道与流通通道连通或不连通或选择性地与流通通道中的一个连通或不连通，从而打开或关闭或切换电动球阀的流通路径或者控制流通路径的流量。此外输出轴237还带动轴部216转动，轴部216与检测磁环217限位或固定，因此检测磁环217也随着轴部216转动，并通过位置传感器245可以检测轴部转动角度，也就是阀芯球转动角度，提高电动球阀的控制精度。

本技术方案还提供一种电动阀的制造方法，包括以下步骤：

a：部件一的组装，包括定子组件22与控制部24配合装配。

部件一的组装包括以下步骤：

将第一密封圈244置于壳体242对应位置，具体为前文所述第一密封安装槽24223；

将组装好的定子组件22压入壳体242内并抵住第一密封圈244，通过螺钉将定子组件与壳体连接为一整体；具体地，壳体242具有第二连通孔24233，定子组件22也具有对应连接孔228，将定子组件22压入壳体242时需将第二连通孔24233与定子组件22的对应连接孔228对齐，然后通过将第二螺钉26穿过定子组件22的连接孔228并伸入第二连通孔24233，拧紧固定，实现定子组件与壳体的连接；

将电路板241置于第一台阶部24234上，电路板241与壳体242的插针(第二插针24241)、定子组件22的插针(包括第一插针224和第三插针226)进行压接，再通过螺钉将电路板241与壳体242连接。具体地，壳体242具有第三连通孔24235，电路板241设有与第三连通孔24235对应的连接孔，将第三螺钉27穿过电路板241的连接孔并伸入第三连通孔24235拧紧，实现电路板241与壳体242的连接。

将上盖243与壳体242连接并密封。具体可以通过激光焊接等方式实现。

其中定子组件的组装包括：通过以金属件(前文提及的爪极板223、第一插针224、第三插针226等)为嵌件一体注塑成型得到骨架229，再将线圈绕组221缠绕于骨架229，并将连接件227放入骨架对应位置，使其与第三插针226抵接，再将定子外壳222与骨架229通过卡扣或其他方式连接。如果定子组件不具有第三插针和连接件，相应地这两者的装配过程可以减少。

b：部件二的组装，包括转子组件21与传动部件23配合装配。

部件二的组装包括以下步骤：

第一预装件的组装；第一预装件的组装包括：第三轴承2193与端盖213通过压装组装，第一轴承2191与套管212过盈配合，端盖213与套管212焊接固定；将轴部216与检测磁环217的组件的一端置于第三轴承2193内，具体为轴部的第一端2161置于第三轴承2193内，并通过工装固定，再将转子211及与转子一体的连接支架215、太阳轮232与第一轴承压装连接；

第二预装件的组装；第二预装件的组装包括将第二轴承2192、定齿圈233与连接座214压装；

将第一预装件与第二预装件及传动部件组装，可以包括：在第二预装件中放置第二垫片2194，将输出轴237与输出级行星轮组件236组装，将输出级行星轮组件236、第二行星轮组件235、第一行星轮组件234与第二预装件组装；再将第一预装件与第二预装件组装并通过焊接固定，具体为套筒与连接座的连接处通过焊接固定。

在部件二的组装中，第一预装件的组装与第二预装件的组装不分先后次序，可同时进行。

c：部件三的组装，包括部件二与阀体组件4和阀芯配合装配。

部件三的组装包括：

将第二密封圈43与阀体组件4组装；

将第一挡块2182、第一弹簧2181置于输出轴形成的内腔，第一挡块2182包裹位于输出轴237内的轴部216的末端，第一弹簧2181一端与第一挡块2182抵接；当然该步也可以是，将第一弹簧2181放入阀杆的第四容纳腔238内，第一挡块放于输出轴237内腔并包裹轴部216的末端；

将部件二与第一挡块、第一弹簧的组件通过输出轴237与阀杆231插接，第一弹簧2181另一端置于阀杆内的第四容纳腔238，并通过连接座的第三凸缘部2142与第二密封圈43接触，通过旋紧压紧螺母42使得部件二与阀体组件4连接。

将阀杆与阀芯、第四轴承、第三垫片与阀体组件组装；包括将第四轴承与阀体组装，然后将第三垫片置于第四轴承端面，再将阀杆与阀体组装，阀杆与阀芯通过插接连接。

d：部件一与部件三的连接。

部件一与部件三的连接包括：将部件一从部件三的上方压入，并通过螺钉连接为一整体。转子组件21至少部分位于定子组件22的内周，对准壳体242的第一连通孔24222与阀体组件4预留的螺孔以及定位柱，通过拧入第一螺钉25将部件一与部件三连接。

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 (10)

1.一种电动球阀，包括驱动部、控制部、传动部件、阀芯球以及阀体，所述阀芯球容置于所述阀体形成的内腔，所述阀芯球具有内通道，所述控制部控制所述驱动部运行，所述驱动部将输出力矩传递给所述传动部件，所述阀体设置有至少两个用于与外部连通的流通通道，所述传动部件带动所述阀芯球运动，通过所述阀芯球的内通道使得所述流通通道连通或不连通或选择性地与所述流通通道中的一个连通或不连通，其特征在于：

所述驱动部包括转子组件，所述转子组件包括转子和连接支架，所述转子与所述连接支架为一个整体，所述驱动部还包括隔离套，至少部分隔离套位于所述转子外周，所述电动球阀还包括检测磁环、轴部和第一轴承，所述检测磁环套设于所述轴部的外周并与所述轴部限位或固定连接，所述轴部与所述传动部件连接，所述检测磁环位于所述连接支架内侧，所述第一轴承位于所述连接支架外侧。

2.如权利要求1所述的电动球阀，其特征在于：所述连接支架包括连接部和第一凸缘部，所述转子通过所述连接部与所述连接支架连接为一个整体，所述隔离套包括端盖与套筒，所述端盖与所述套筒固定连接，所述第一凸缘部的自由端靠近所述端盖设置，所述第一凸缘部的固定端与所述连接部连接，所述检测磁环位于所述第一凸缘部的内侧，所述第一轴承位于所述第一凸缘部的外侧。

3.如权利要求2所述的电动球阀，其特征在于：所述转子组件具有检测磁环容纳部、第一轴承安装部及传动部件容纳部，所述磁环容纳部位于所述端盖与所述连接支架之间并位于所述第一凸缘部的内侧，所述第一轴承安装部位于所述端盖与所述连接支架之间并位于所述第一凸缘部的外侧壁与所述套筒的内壁之间，所述传动部件容纳部位于所述转子的内周，所述检测磁环位于所述磁环容纳部，所述第一轴承位于所述第一轴承安装部，所述传动部件至少部分位于所述传动部件容纳部。

4.如权利要求1或2或3所述的电动球阀，其特征在于：所述转子与连接支架通过一体注塑固定连接为一个整体，或者转子与连接支架分别注塑后再固定连接为一个整体，或者转子与连接支架固定连接为一个整体。

5.如权利要求3所述的电动球阀，其特征在于：所述传动部件包括太阳轮，所述太阳轮与所述连接支架连接并与所述第一凸缘部延伸方向相反，所述太阳轮与所述连接支架及所述转子一体成型，所述太阳轮位于所述传动部件容纳部，所述电动阀还具有轴部导向部，所述轴部导向部包括第一导向部和第二导向部，所述第一导向部位于所述连接支架，所述第二导向部位于所述太阳轮，所述第一导向部和第二导向部同轴设置，所述轴部部分位于所述轴部导向部并与所述轴部导向部间隙配合。

6.如权利要求2所述的电动球阀，其特征在于：所述第一轴承包括滚动轴承，所述第一轴承抵于所述第一凸缘部的外侧壁与所述套筒的内壁之间，所述第一轴承靠近内侧壁的下端部与所述连接支架接触，所述第一轴承位于所述转子的上方，所述第一轴承与所述套筒过盈配合，所述第一轴承与所述连接支架过盈配合。

7.如权利要求1～6任一项所述的电动球阀，其特征在于：所述电动球阀还包括位置传感器，所述位置传感器位于所述电路板并与所述电路板电连接和信号连接，所述位置传感器能够检测所述检测磁环的磁场强度变化；所述电路板位于所述端盖上方，所述检测磁环靠近所述端盖设置并且所述检测磁环上端面与所述端盖保持设定距离，所述检测磁环能够随着轴部在所述检测磁环容纳部内转动。

8.如权利要求1所述的电动球阀，其特征在于：所述转子组件还包括连接座，所述套筒一端与所述连接座固定连接，所述连接座与所述阀体固定或限位连接，所述连接座具有第一安装腔，所述传动部件部分位于所述第一安装腔。

9.如权利要求6所述的电动球阀，其特征在于：所述传动部件包括行星轮组件、定齿圈和输出轴，所述定齿圈至少部分位于所述传动部件容纳部，所述太阳轮与所述行星轮组件至少部分位于所述定齿圈内，所述定齿圈与所述连接座固定或限位连接，所述太阳轮与所述行星轮组件传动连接，所述行星轮组件与所述定齿圈啮合连接，所述行星轮组件与所述输出轴连接，所述转子带动太阳轮、行星轮组件转动从而使输出轴转动。

10.如权利要求2或3所述的电动球阀，其特征在于：所述端盖具有第三轴承安装部，所述电动球阀包括第三轴承，所述第三轴承套设于所述轴部的径向外周，所述第三轴承位于所述第三轴承安装部并与所述端盖限位连接；所述轴部靠近所述端盖的一端具有弧度。

Images