CN114110188B - 电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀。其中，电子膨胀阀的组装方法包括：将阀针穿设并螺接到螺母中，且拧入到螺母中的指定位置；将穿设有阀针的螺母固定安装到阀座上；将转子组件安装到螺母远离阀座的阀口的一侧，并使阀针的一端穿过转子组件；将转子组件调整至靠近阀口的关闭极限位置；保持转子组件的位置不动，将阀针转动至完全遮挡阀口的位置；反向转动阀针预定的角度，并使阀针与阀口的内壁之间形成间隙；将阀针与转子组件固定连接在一起。本发明解决了现有技术中的电子膨胀阀未针对闭阀有流量进行优化设计且高成本的问题。

Description

电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀。

背景技术

现有的电子膨胀阀结构的阀体设计较为复杂，主要是为了保证阀体具有全闭无流量功能，即全闭时可以完全关闭流量，而实际上只有部分制冷系统(如多联机)要求具有全闭无流量功能，而大部分的家用一拖一制冷系统并无此要求，甚至要求全闭时还必须要有一定的流量，即闭阀有流量。

现有技术中的电子膨胀阀为了实现全闭无流量，利用预紧弹簧的预压缩量使阀针的锥面能够有效与阀口接触，保证密封可靠性，因此预紧弹簧成为不可缺少的零件。

由上述可知，现有的电子膨胀阀为了满足闭阀无流量的使用需求，使得整个阀体结构较为复杂，成本高，因此有必要开发一种低成本的针对闭阀有流量的电子膨胀阀。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀，以解决现有技术中的电子膨胀阀未针对闭阀有流量进行优化设计且高成本的问题。

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的组装方法，电子膨胀阀包括具有阀口的阀座、安装于阀座上的螺母，以及与螺母螺纹连接并通过转子组件驱动以实现调节阀口开度的阀针，组装方法包括：将阀针穿设并螺接到螺母中，且拧入到螺母中的指定位置；将穿设有阀针的螺母固定安装到阀座上；将转子组件安装到螺母远离阀座的阀口的一侧，并使阀针的一端穿过转子组件；将转子组件调整至靠近阀口的关闭极限位置；保持转子组件的位置不动，将阀针转动至完全遮挡阀口的位置；反向转动阀针预定的角度，并使阀针与阀口的内壁之间形成间隙；将阀针与转子组件固定连接在一起。

进一步地，在将阀针与转子组件固定连接在一起时，将阀针与转子组件的连接套通过焊接固定连接在一起。

进一步地，在将阀针转动至完全遮挡阀口的位置时，通过负载传感器对阀针的位置进行检测，当阀针接触阀口时，阀针和阀口处的负载增加，并通过负载传感器检测到负载变化，即停止转动阀针，然后再反向转动阀针。

进一步地，在转动阀针时，将阀针与脉冲电机驱动连接，通过脉冲电机驱动阀针转动。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子膨胀阀，包括：阀座，阀座具有阀口；螺母，螺母与阀座连接；阀针，阀针穿设在螺母上，并与螺母螺纹配合，以控制阀口的开度，沿远离阀口的方向，阀针穿设在螺母中的节段的直径逐渐减小，并且阀针与阀口的内壁之间始终具有间隙；转子组件，转子组件可转动地设置在阀座内，并与阀针连接且同步运动，阀针在转子组件的带动下周向转动和轴向运动，以控制阀口的开度。

进一步地，螺母包括沿远离阀口的方向顺次排列的第一导向段、第一螺纹段和第二导向段，阀针包括沿远离阀口的方向顺次排列的第三导向段、第二螺纹段和第四导向段，且第三导向段、第二螺纹段和第四导向段分别与第一导向段、第一螺纹段和第二导向段配合，且第一导向段、第一螺纹段和第二导向段的直径依次减小，第三导向段、第二螺纹段和第四导向段的直径依次减小。

进一步地，第三导向段的至少一部分始终位于第一导向段内。

进一步地，阀针靠近阀口的一端具有锥面段，锥面段与阀口配合，且二者之间始终具有间隙。

进一步地，转子组件包括：转子，转子能够在磁力作用下转动；止动器，止动器设置在转子的内侧，并与转子同步转动，阀针穿设在止动器上；连接套，连接套设置在止动器与阀针之间，止动器通过连接套与阀针激光焊接固定连接。

进一步地，转子组件具有至少一个第一止挡凸台，螺母具有至少一个第二止挡凸台，第一止挡凸台与第二止挡凸台抵接配合，并控制转子组件和阀针运动的极限位置。

应用本发明的技术方案，通过将阀针自下而上穿设在螺母上，从而使得阀针、螺母、转子组件三者之间装配相对位置准确，保证装配精度，同时易于实现。并且阀针直接与螺母和转子组件进行配合，阀针不需要设置弹簧等部件，从而简化了电子膨胀阀的结构复杂程度，便于电子膨胀阀的加工和组装，降低了加工成本。配合在组装电子膨胀阀时的定脉冲操作，即先将阀针转动至完全遮挡阀口的全关位置，然后再反向转动预定的角度，此时转子组件运动至关闭极限位置，转子组件距离阀口的位置最近，而此时的阀针则与阀口的内壁之间形成间隙，这样，当正常使用时，转子组件转动至关闭极限位置时，阀针与阀口的内壁始终具有一定的间隙，从而使得电子膨胀阀实现闭阀有流量，从而满足使用需求，并且还能够提高流量精度，减少装配过程中的误差。

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示出了本发明的电子膨胀阀的组装方法的流程图；

图2示出了本发明的电子膨胀阀的结构示意图；

图3示出了图2中的电子膨胀阀在组装时定脉冲操作正向转动时的结构示意图；

图4示出了图2中的电子膨胀阀在组装时定脉冲操作反向转动时的结构示意图；

图5示出了图4中P处的放大图；

图6示出了图2中的电子膨胀阀的螺母的结构示意图；

图7示出了图2中的电子膨胀阀的阀针的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀座；11、阀口；20、螺母；21、第一导向段；22、第一螺纹段；23、第二导向段；30、阀针；31、第三导向段；32、第二螺纹段；33、第四导向段；40、转子组件；41、转子；42、止动器；43、连接套。

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。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的电子膨胀阀未针对闭阀有流量进行优化设计且高成本的问题，本发明提供了一种电子膨胀阀的组装方法和电子膨胀阀。

如图2至图5所示的一种电子膨胀阀，电子膨胀阀包括具有阀口11的阀座10、安装于阀座10上的螺母20，以及与螺母20螺纹连接并通过转子组件40驱动以实现调节阀口11开度的阀针30，其组装方法如图1所示，包括：将阀针30穿设并螺接到螺母20中，且拧入到螺母20中的指定位置；将穿设有阀针30的螺母20固定安装到阀座10上；将转子组件40安装到螺母20远离阀座10的阀口11的一侧，并使阀针30的一端穿过转子组件40；将转子组件40调整至靠近阀口11的关闭极限位置；保持转子组件40的位置不动，将阀针30转动至完全遮挡阀口11的位置；反向转动阀针30预定的角度，并使阀针30与阀口11的内壁之间形成间隙；将阀针30与转子组件40固定连接在一起。

本实施例通过将阀针30自下而上穿设在螺母20上，从而使得阀针30、螺母20、转子组件40三者之间装配相对位置准确，保证装配精度，同时易于实现。并且阀针30直接与螺母20和转子组件40进行配合，阀针30不需要设置弹簧等部件，从而简化了电子膨胀阀的结构复杂程度，便于电子膨胀阀的加工和组装，降低了加工成本。配合在组装电子膨胀阀时的定脉冲操作，即先将阀针30转动至完全遮挡阀口11的全关位置，然后再反向转动预定的角度，此时转子组件40运动至关闭极限位置，转子组件40距离阀口11的位置最近，而此时的阀针30则与阀口11的内壁之间形成间隙，这样，当正常使用时，转子组件40转动至关闭极限位置时，阀针30与阀口11的内壁始终具有一定的间隙，从而使得电子膨胀阀实现闭阀有流量，从而满足使用需求，并且还能够提高流量精度，减少装配过程中的误差。

在本实施例中，在将阀针30穿设并螺接到螺母20时需要将阀针30拧入到螺母20中的指定位置，该指定位置主要为了避免阀针30伸出过长，导致在后续安装螺母20时阀针30与阀口11之间产生干涉，同时使得后续上下调整阀针30位置的操作能够实现。

在将阀针30与转子组件40固定连接在一起时，将阀针30与转子组件40的连接套43通过激光焊接固定连接在一起，这样，当转子组件40在磁力作用下转动时，转子组件40即可可靠带动阀针30同步转动，阀针30与螺母20之间的螺纹配合即可保证阀针30周向转动的同时又会轴向运动，从而实现阀口11开度的调整。

在本实施例中，电子膨胀阀组装时安装有负载传感器对阀针30对阀口11的负载进行检测，在将阀针30转动至完全遮挡阀口11的位置时，通过负载传感器对阀针30的位置进行检测。具体而言，当阀针30正向转动至接触阀口11时，阀针30和阀口11处的负载增加，并通过负载传感器检测到负载变化，此时说明阀针30的端部已经抵接在了阀口11处，随即停止转动阀针30，然后再反向转动阀针30预定的角度即可。这样，当阀针30接触阀口11后负载迅速增加，变化显著，即负载传感器能灵敏地感应负载的变化，提高基准点的位置。反向拧动阀针30使阀针30离开阀口11时，转动一定的角度使阀针30上移量为H，此时阀针30离开阀口11，阀针30锥面与阀口11最小间隙d，形成流通面积，保证了全闭时也是有流量的。这样设置的优点在于：1、找基准点与反向转动的动作是在一次装夹下一气呵成，避免了多次装夹带来的误差。2、反向转动的角度与阀针30上移量H有对应关系，通过控制角度来控制上移量H，而角度是通过高精度的脉冲电机控制，精度很高，从而保证了阀体的装配精度，提高了流量一致性。

优选地，由于本实施例采用定脉冲操作的方式驱动阀针30的转动，因此在转动阀针30时，将阀针30与脉冲电机驱动连接，通过脉冲电机驱动阀针30转动，相应地，根据脉冲电机驱动阀针30转动的角度，本实施例优选将阀针30反向转动时转动130度。当然，具体驱动方式以及反向转动的角度均可以根据实际需要采用其他方式和角度。

本实施例的安装方法还包括在将阀针30与转子组件40固定连接在一起后，将阀座10的底座与套管压装在一起，从而将螺母20、阀针30、转子组件40等部件均安装在阀座10形成的容纳腔内，以对各部件进行保护，压装完成后将底座与套管焊接在一起。然后将固定架等部件焊接到阀座10的外侧即可。

本实施例还提供了一种电子膨胀阀，如图2至图7所示，上述组装方法即用于组装下述的电子膨胀阀。电子膨胀阀包括阀座10、螺母20、阀针30、转子组件40，阀座10具有阀口11；螺母20与阀座10连接；阀针30穿设在螺母20上，并与螺母20螺纹配合，以控制阀口11的开度，通过阀针30的转动即可同时进行轴向运动，从而改变阀针30与阀口11之间的距离，实现阀口11开度的改变。沿远离阀口11的方向，即图2中自下而上的方向，阀针30穿设在螺母20中的节段的直径逐渐减小，这样在组装时，就可以将阀针30自下而上穿设到螺母20上，从而保证安装精度。并且阀针30与阀口11的内壁之间始终具有间隙，从而实现电子膨胀阀闭阀有流量的功能。转子组件40可转动地设置在阀座10内，并与阀针30焊接在一起且同步运动，当转子组件40在磁力作用下转动时，阀针30即会在转子组件40的带动下进行周向转动，同时由于与螺母20的螺纹配合而进行轴向运动，实现控制阀口11开度的效果。

如图6和图7所示，螺母20的内圈包括沿远离阀口11的方向顺次排列的第一导向段21、第一螺纹段22和第二导向段23，阀针30包括沿远离阀口11的方向顺次排列的第三导向段31、第二螺纹段32和第四导向段33，且第三导向段31、第二螺纹段32和第四导向段33分别与第一导向段21、第一螺纹段22和第二导向段23配合，且第一导向段21、第一螺纹段22和第二导向段23的直径依次减小，三者形成阶梯状，相应地，第三导向段31、第二螺纹段32和第四导向段33的直径依次减小，从而使得阀针30与螺母20的结构相适配。同时，在其他实施例中，阀针30还可以是由带螺纹的阀杆及锥形头部组合而成，具体的，阀针30的锥形头部可以通过过盈压装、铆接或焊接等方式与阀杆固定连接(未图示)。

优选地，第三导向段31的至少一部分始终位于第一导向段21内，由于一般情况下第二导向段23不会脱出第四导向段33内，因而第二导向段23也是始终位于第四导向段33内，使得两部分之间一直保持紧密配合，这样，一方面使得四个导向段配合始终能够起到导向作用，保证阀针30运动的可靠性，另一方面始终封堵螺母20与阀针30之间两端的缝隙，防止可能存在的杂质异物进入第一螺纹段22和第二螺纹段32之间而导致螺纹卡死的情况。

可选地，阀针30靠近阀口11的一端具有锥面段，锥面段与阀口11配合，阀针30轴向运动时，锥面段与阀口11之间的距离也就发生改变，实现阀口11开度的控制。并且锥面段与阀口11的内壁之间始终具有间隙，从而实现闭阀有流量。

在本实施例中，转子组件40包括转子41、止动器42和连接套43，转子41套设在螺母20外侧，并能够在磁力作用下转动；止动器42设置在转子41的内侧，并与转子41同步转动，阀针30穿设在止动器42上；连接套43设置在止动器42与阀针30之间，连接套43为金属件以便于进行焊接，可使得止动器42和阀针30之间通过连接套43实现激光焊接固定连接。

可选地，转子组件40具有至少一个第一止挡凸台，螺母20具有至少一个第二止挡凸台，第一止挡凸台与第二止挡凸台抵接配合，并控制转子组件40和阀针30运动的极限位置。一般而言，第一止挡凸台设置有两个，第二止挡凸台设置有一个，第二止挡凸台位于两个第一止挡凸台之间，当远离阀口11的第一止挡凸台与第二止挡凸台抵接时，转子组件40即位于关闭极限位置，当靠近阀口11的第一止挡凸台与第二止挡凸台抵接时，转子组件40即位于打开极限位置。当然，也可以采用其他结构，或者其他设置方式实现转子组件40的限位效果。

本实施例的阀座10包括座体和套筒两部分，二者共同形成容纳转子组件40等部件的容纳腔，阀座10还包括阀口座，在座体上设置有一开口，阀口座安装在开口处，并且阀口座形成阀口11，从而与阀针30之间配合。

需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、解决了现有技术中的电子膨胀阀未针对闭阀有流量进行优化设计且高成本的问题；

2、阀针、螺母、转子组件三者之间装配相对位置准确，保证装配精度，同时易于实现；

3、简化了电子膨胀阀的结构复杂程度，便于电子膨胀阀的加工和组装；

4、电子膨胀阀实现闭阀有流量，从而满足使用需求；

5、提高流量精度，减少装配过程中的误差。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

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、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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)

1.一种电子膨胀阀的组装方法，所述电子膨胀阀包括具有阀口(11)的阀座(10)、安装于所述阀座(10)上的螺母(20)，以及与所述螺母(20)螺纹连接并通过转子组件(40)驱动以实现调节所述阀口(11)开度的阀针(30)，其特征在于，所述组装方法包括：

将所述阀针(30)穿设并螺接到所述螺母(20)中，且拧入到所述螺母(20)中的指定位置；

将穿设有所述阀针(30)的螺母(20)固定安装到所述阀座(10)上；

将所述转子组件(40)安装到所述螺母(20)远离所述阀座(10)的阀口(11)的一侧，并使所述阀针(30)的一端穿过所述转子组件(40)；

将所述转子组件(40)调整至靠近所述阀口(11)的关闭极限位置；

保持所述转子组件(40)的位置不动，将所述阀针(30)转动至完全遮挡所述阀口(11)的位置；

反向转动所述阀针(30)预定的角度，并使所述阀针(30)与所述阀口(11)的内壁之间形成间隙；

将所述阀针(30)与所述转子组件(40)固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的组装方法，其特征在于，在将所述阀针(30)与所述转子组件(40)固定连接在一起时，将所述阀针(30)与所述转子组件(40)的连接套通过焊接固定连接在一起。

3.根据权利要求1所述的组装方法，其特征在于，在将所述阀针(30)转动至完全遮挡所述阀口(11)的位置时，通过负载传感器对所述阀针(30)的位置进行检测，当所述阀针(30)接触所述阀口(11)时，所述阀针(30)和所述阀口(11)处的负载增加，并通过所述负载传感器检测到负载变化，即停止转动所述阀针(30)，然后再反向转动所述阀针(30)。

4.根据权利要求1所述的组装方法，其特征在于，在转动所述阀针(30)时，将所述阀针(30)与脉冲电机驱动连接，通过所述脉冲电机驱动所述阀针(30)转动。

5.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座(10)，所述阀座(10)具有阀口(11)；

螺母(20)，所述螺母(20)与所述阀座(10)连接；

阀针(30)，所述阀针(30)穿设在所述螺母(20)上，并与所述螺母(20)螺纹配合，以控制所述阀口(11)的开度，沿远离所述阀口(11)的方向，所述阀针(30)穿设在所述螺母(20)中的节段的直径逐渐减小，并且所述阀针(30)与所述阀口(11)的内壁之间始终具有间隙；

转子组件(40)，所述转子组件(40)可转动地设置在所述阀座(10)内，并与所述阀针(30)连接且同步运动，所述阀针(30)在所述转子组件(40)的带动下周向转动和轴向运动，以控制所述阀口(11)的开度，所述阀针(30)和所述转子组件(40)在固定连接之前为无限位地连接，所述转子组件(40)具有至少一个第一止挡凸台，所述螺母(20)具有至少一个第二止挡凸台，所述第一止挡凸台与所述第二止挡凸台抵接配合，并控制所述转子组件(40)和所述阀针(30)运动的极限位置。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母(20)包括沿远离所述阀口(11)的方向顺次排列的第一导向段(21)、第一螺纹段(22)和第二导向段(23)，所述阀针(30)包括沿远离所述阀口(11)的方向顺次排列的第三导向段(31)、第二螺纹段(32)和第四导向段(33)，且所述第三导向段(31)、所述第二螺纹段(32)和所述第四导向段(33)分别与所述第一导向段(21)、所述第一螺纹段(22)和所述第二导向段(23)配合，且所述第一导向段(21)、所述第一螺纹段(22)和所述第二导向段(23)的直径依次减小，所述第三导向段(31)、所述第二螺纹段(32)和所述第四导向段(33)的直径依次减小。

7.根据权利要求6所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述第三导向段(31)的至少一部分始终位于所述第一导向段(21)内。

8.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针(30)靠近所述阀口(11)的一端具有锥面段，所述锥面段与所述阀口(11)配合，且二者之间始终具有所述间隙。

9.根据权利要求5所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述转子组件(40)包括：

转子(41)，所述转子(41)能够在磁力作用下转动；

止动器(42)，所述止动器(42)设置在所述转子(41)的内侧，并与所述转子(41)同步转动，所述阀针(30)穿设在所述止动器(42)上；

连接套(43)，所述连接套(43)设置在所述止动器(42)与所述阀针(30)之间，所述止动器(42)通过所述连接套(43)与所述阀针(30)激光焊接固定连接。