CN117167505A - 一种阀装置 - Google Patents
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Abstract
本申请的一个实施方式提供了一种阀装置，包括阀芯组件和阀芯座组件，阀芯组件包括阀芯和第一密封件，阀芯座组件包括阀口部和阀芯座，阀口部与阀芯座固定连接或限位连接或为一体结构，在阀芯组件打开或关闭阀口部的过程中，第一密封件能够相对阀口部滑动，相较于阀口部硬挤压第一密封件，通过设置阀口部包括塑性材料，塑性材料的硬度小于阀芯座的硬度，阀口部柔性挤压第一密封件，有利于减小第一密封件的磨损，从而有利于提高密封效果。
Description
技术领域
本申请涉及流体控制技术领域，具体涉及一种阀装置。
背景技术
阀装置包括阀芯组件和阀芯座，阀芯组件包括阀芯和密封圈，密封圈套设于阀芯，阀芯座包括阀口部，阀口部具有阀口，阀口部为刚性金属材料，阀芯组件能够相对阀口部滑动接触，阀口部硬挤压第一密封件，长期如此，密封圈容易产生磨损，进而影响阀装置的密封效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种阀装置，有利于提高密封效果。
为实现上述目的，本申请的一个实施方式采用如下技术方案：
一种阀装置，包括阀芯组件和阀芯座组件，所述阀芯组件包括阀芯和第一密封件，阀芯包括第一槽部和外侧壁，所述第一槽部具有第一槽，所述第一槽在所述外侧壁开口，所述第一密封件的至少部分位于所述第一槽，所述阀芯座组件包括阀口部和阀芯座，所述阀口部与所述阀芯座固定连接或限位连接或为一体结构，所述阀口部包括塑性材料，所述塑性材料的硬度小于所述阀芯座的硬度，所述第一密封件能够相对所述阀口部滑动，当所述阀装置处于开阀状态，所述第一密封件与所述阀口部脱离接触；当所述阀装置处于闭阀状态，所述第一槽部与所述阀口部压紧所述第一密封件。
本申请的一个实施方式提供了一种阀装置，包括阀芯组件和阀芯座组件，阀芯组件包括阀芯和第一密封件，阀芯座组件包括阀口部和阀芯座，阀口部与阀芯座固定连接或限位连接或为一体结构，在阀芯组件打开或关闭阀口部的过程中，第一密封件能够相对阀口部滑动，相较于阀口部硬挤压第一密封件，通过设置阀口部包括塑性材料，塑性材料的硬度小于阀芯座的硬度，阀口部柔性挤压第一密封件，有利于减小第一密封件的磨损，从而有利于提高密封效果。
附图说明
图1是本申请的阀装置的一种实施方式的一个截面结构示意图；
图2是图1所示阀装置的阀部件处于闭阀状态的一个截面结构示意图；
图3是图1所示阀装置的阀部件处于开阀状态的一个截面结构示意图；
图4是图2中A处的局部放大结构示意图；
图5是阀口部的第二种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图；
图6是阀口部的第三种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图；
图7是阀口部的第四种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图；
图8是阀口部的第五种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图；
图9是阀口部的第六种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图；
图10是阀口部的第七种实施方式的一个截面结构示意图；
图11是第一密封件的另一种实施方式的一个局部放大的截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-11和具体实施例对本发明作进一步说明，为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，在附图中图示并且在此描述的具体组件、器件及特征仅仅是示范性的并且不应当被视为限制。
阀装置100可以应用于车辆热管理系统或空调系统中，尤其可以应用于CO2作为制冷剂的循环系统中，其中车辆热管理系统包括新能源车辆热管理系统，在车辆热管理系统中，常采用阀装置100作为节流元件或开关元件。参考图1，阀装置100包括驱动部件和阀部件3，驱动部件2位于阀部件3的部分的外周，驱动部件2与阀部件3固定连接或限位连接，进一步地，驱动部件2与阀部件3之间还可以进行有密封设置，有利于防止外界环境中的水汽或其他杂质从驱动部件2与阀部件3之间的装配间隙进入，造成驱动部件2内部的腐蚀或失效。驱动部件2包括外壳体和定子组件，定子组件位于部分阀部件3的外周，驱动部件2至少以定子组件为嵌件注塑成形，外壳体为注塑件。阀装置100通过驱动部件2与外界电连接和/或信号连接。
参考图2，阀部件3包括转子组件31、丝杆32、阀芯组件33、阀座34、阀芯座组件35以及套管36，阀座34位于丝杆32的部分的外周以及位于阀芯组件33的部分的外周，阀芯座组件35位于阀芯组件33的又一部分的外周，阀座34与阀芯座组件35固定连接，套管36套设于转子组件31的外周，套管36与阀座34固定连接，转子组件31与丝杆32的一端部固定连接或限位连接，丝杆32的另一端部与阀芯组件33传动连接，具体的，丝杆32的另一端部与阀芯组件33螺纹连接。阀芯座组件35具有阀口351，当转子组件31在定子组件的磁场激励下周向转动时，转子组件31带动丝杆32转动，丝杆32能够带动阀芯组件33沿阀装置100的轴线方向进行线性往复运动，这样阀芯组件33能够通过靠近或远离阀口351来调节阀口351的开度，进而能够在阀口351处对制冷剂节流。可以理解的，阀口351的开度为0-100，当阀芯组件33关闭阀口351时，阀口351的开度为0，当阀芯组件33完全打开阀口351时，阀口351的开度为100；阀装置100的轴线方向如图1所示的N方向；阀座34与阀芯座组件35既可以是分体结构也可以是一体结构；文中所述的固定连接包括可拆卸和不可拆卸的连接。
参考图2，阀部件3包括阀芯组件33和阀芯座组件35，阀芯组件33包括阀芯330和第一密封件415，具体的，阀芯330为金属材质，第一密封件415为橡胶密封圈；参考图4，阀芯330包括第一槽部416和外侧壁331，第一槽部416沿阀芯330的周向延伸设置，第一槽部416具有第一槽4160，第一槽4160在外侧壁331开口，第一密封件415的至少部分位于第一槽4160，阀芯座组件35包括阀口部350和阀芯座418，阀口部350与阀芯座418固定连接或限位连接或为一体结构，阀口部350具有阀口351，阀口部350包括塑性材料，具体的，塑性材料形成阀口351的至少部分壁，塑性材料可以是塑料、橡胶、石墨、硫化金属、铝、合金等；塑性材料的硬度小于阀芯座418的硬度，在阀芯组件33打开或关闭阀口部350的过程中，即在阀芯组件33打开或关闭阀口351的过程中，第一密封件415能够相对阀口部350滑动，当阀装置100处于开阀状态，参考图3，第一密封件415与阀口部350脱离接触；当阀装置100处于闭阀状态，参考图2和图4，第一槽部416与阀口部350压紧第一密封件415，第一密封件415起到密封阀口351的作用；在阀芯组件33打开或关闭阀口351的过程中，相较于阀口部350硬挤压第一密封件415，通过设置阀口部350包括塑性材料，塑性材料的硬度小于阀芯座418的硬度，阀口部350能够产生一定的变形，以便于阀芯组件33顺畅插入阀口部350，阀口部350柔性挤压第一密封件415，有利于减小第一密封件415的磨损，从而有利于提高密封效果。
在一些实施例中，参考图4，阀口部350包括过渡段421和密封段420，当阀装置100处于开阀状态，参考图3，过渡段421相对密封段420靠近第一密封件415；在阀装置100关阀时，沿阀装置100的轴向，定义阀芯组件33朝向阀口351的运动方向为阀芯组件33的关阀方向，沿阀芯组件33的关阀方向，过渡段421的内径逐渐减小，第一密封件415能够相对过渡段421滑动接触，第一密封件415能够相对密封段420滑动接触，过渡段421和/或密封段420为塑性材料，在阀芯组件33关闭阀口351时，第一密封件415先与过渡段421接触，第一槽部416与过渡段421挤压第一密封件415，使第一密封件415发生形变，当阀装置100处于闭阀状态，参考图4，第一槽部416与密封段420压紧第一密封件415，使第一密封件415发生形变；第一密封件415在与过渡段421接触时产生的形变程度小于第一密封件415在与密封段420接触时产生的形变程度，通过过渡段421和密封段420的设置，有利于保护第一密封件415，提高第一密封件415的使用寿命。过渡段421具体为斜面，过渡段421与密封段420光滑过渡连接，当然，过渡段421也可以是曲面或曲面与平面的组合。
参考图2和5，阀芯座组件35包括阀芯座418和连接件419，连接件419相对阀芯座418靠近转子组件31，阀芯座418和连接件419固定连接，具体的，阀芯座418和连接件419为金属材质，阀芯座418和连接件419焊接固定；阀芯座418具有第一孔道4180，第一孔道4180位于阀芯组件33轴向一侧，连接件419具有流通侧孔4190，流通侧孔4190位于阀芯组件33的径向外侧，阀口351能够连通第一孔道4180、流通侧孔4190，阀口部350与阀芯座418、连接件419分体设置，阀口部350为塑料件，沿阀装置100的轴向，连接件419与阀芯座418夹持阀口部350，阀口部350为塑料件，有利于减小第一密封件415的磨损，提高密封效果，另一方面，连接件419与阀芯座418夹持分体设置的第一密封件350，以便于制造和装配。可以理解的，阀口部350可以与阀芯座418和/或连接件419胶水固定。
在另一种实施方式中，参考图6，阀口部350包括金属基体353和硫化层352，金属基体353和硫化层352为一体结构，硫化层352形成阀口351的至少部分壁，第一密封件415能够相对硫化层352滑动。在又一种实施方式中，阀口部350包括金属基体353和涂层352，涂层352位于金属基体353表面，涂层352附着于金属基体353表面，涂层352形成阀口351的至少部分壁，涂层352为塑性材料，涂层352可以是橡胶(HNBR/EPDM/FKM等)、石墨、二硫化钼等材质，第一密封件415能够相对涂层352滑动；通过设置阀口部350包括硫化层或涂层，有利于减小第一密封件415的磨损，提高密封效果。可以理解的，当阀口部350包括硫化层或涂层时，阀芯座418和连接件419可以是一体结构，这样阀装置100的结构简单，便于制造。
参考图7，阀口部350为塑料件，沿阀口部350的径向，阀口部350的过渡段421的厚度小于阀口部350的密封段420的厚度，过渡段421为薄壁结构，过渡段421的厚度小于或等于1.5mm，在阀芯组件33关闭阀口351的过程中，阀芯组件33的第一密封件415能够相对过渡段421滑动，通过设置过渡段421为薄壁结构，过渡段421能够产生变形，有利于阀芯组件33顺畅插入阀口351，有利于减小第一密封件415受到的剪切力，提高第一密封件415的使用寿命。
参考图7，阀芯座组件35包括连接件419和阀芯座418，连接件419包括抵接部431，沿阀装置100的轴向，抵接部431与阀芯座418夹持密封段420，抵接部431的至少部分位于过渡段421的径向外侧，沿连接件419的径向，抵接部431朝向过渡段421延伸设置，过渡段421为薄壁结构，沿连接件419的径向，抵接部431与过渡段421间隙设置，这样为过渡段421的变形留有了空间，另一方面，当过渡段421因变形次数过多而导致永久变形，或者过渡段421的变形量较大时，抵接部431能够对阀口部350的过渡段421起到支撑作用，有利于提高阀口部350过渡段421的使用寿命。在另一种实施方式中，参考图8，抵接部431可以与连接件419分体设置，沿连接件419的径向，抵接部431的至少部分位于过渡段421与连接件419之间，抵接部431可以是块状结构也可以是薄壁结构。
参考图9，阀口部350为塑料件，阀口部350包括过渡段421、密封段420、第一延伸部435和第二延伸部432，第一延伸部435与密封段420连接，阀芯座418包括第二槽部4181，沿阀装置100的轴向，第一延伸部435朝向第二槽部4181延伸设置，第一延伸部435与第二槽部4181的壁接触，第二槽部4181能够限制阀口部350的径向位移，第二延伸部432与密封段420连接，第二延伸部432朝向阀口部350的径向外侧延伸设置，沿阀装置100的轴向，连接件419与阀芯座418夹持第二延伸部432，从而限制阀口部350的轴向位置，通过设置阀口部350包括第一延伸部435和第二延伸部432，有利于提高阀口部350的结构强度。第二延伸部432的至少部分位于过渡段421的径向外侧，沿阀口部350的径向，第二延伸部432与过渡段421间隙设置，这样为过渡段421的变形留有了空间，另一方面，当过渡段421因变形次数过多而导致永久变形，或者过渡段421的变形量较大时，第二延伸部432能够对阀口部350的过渡段421起到支撑作用，有利于提高阀口部350过渡段421的使用寿命。
参考图5，阀芯座组件35具有第一腔422，形成第一腔422的壁包括过渡段421，形成第一腔422的壁还包括阀芯座418和连接件419，过渡段421的厚度小于或等于2.5mm，通过设置阀芯座组件35具有第一腔422，形成第一腔422的壁包括过渡段421，当阀芯组件33的第一密封件415相对过渡段421滑动时，过渡段421能够朝向第一腔422变形，有利于阀芯组件33顺畅插入阀口351。可以理解的，形成第一腔422的壁包括阀芯座418时可以不包括连接件419，形成第一腔422的壁包括连接件419时可以不包括阀芯座418。
参考图5和图7-图9，阀芯座组件35包括阀口部350和第二密封件423，阀口部350为分体设置的塑料件，阀口部350和阀芯座418压紧第二密封件423，有利于防止位于流通侧孔4190的工作介质从阀口部350与阀芯座418之间的间隙流入第一孔道4180，有利于提高密封效果。可以理解的，阀口部350也可以和连接件419压紧第二密封件423，同样也有利于提高密封效果。
参考图5，阀芯座组件35包括阀口部350和第二密封件423，阀口部350为分体设置的塑料件，阀口部350包括过渡段421和密封段420，第二密封件423的至少部分位于密封段420的径向外侧；沿第二密封件423的径向，阀口部350和阀芯座418压紧第二密封件423，当阀装置100处于闭阀状态，沿第一密封件415的径向，阀芯组件33的第一槽部416和密封段420压紧第一密封件415，沿密封段420的径向，第一密封件415和第二密封件423位于密封段420的不同侧，有利于消除或减小阀口部350径向两侧的压力差，从而有利于阀口部350的密封段420对第一密封件415保持稳定的挤压力，有利于避免或减少因阀口部350对第一密封件415挤压力的不足而导致工作介质的泄露，或者避免或减少因阀口部350对第一密封件415挤压力的过大而导致与第一密封件415之间的摩擦力增大。可以理解的，沿阀装置100的轴向，当第一密封件415和第二密封件423相对阀口部350的位置相同时，有利于消除阀口部350径向两侧的压力差。
参考图10，阀芯座组件35具有第一孔道4180，第一孔道4180位于阀芯组件33的轴向一侧，第一孔道4180能够与阀口351连通，阀口部350包括锥面417，锥面417相对第一孔道4180靠近阀芯组件33，沿阀芯组件33的关阀方向，锥面417的内径逐渐减小，第一密封件415能够相对锥面417滑动，当阀装置100处于闭阀状态，第一槽部416与锥面417压紧第一密封件415，相较于阀芯330和阀口部350径向压紧第一密封件415，有利于减少第一密封件415相对阀口部350滑动的行程，从而有利于减少第一密封件415的磨损；阀口部350形成锥面417的材料包括塑性材料，有利于进一步的减少第一密封件415的磨损。可以理解的，阀口部350包括锥面417时，阀芯座418和连接件419为一体结构，相较于阀芯座418和连接件419分体设置，阀装置100的结构更加简单。
参考图11，阀芯组件33包括阀芯330和第一密封件415，第一密封件415包括外侧端部4151，外侧端部4151位于第一密封件415的径向外侧，外侧端部4151能够相对阀口部350滑动，沿第一密封件415的轴向，第一密封件415包括轴向端部4152，轴向端部4152与第一槽部416的壁接触或间隙设置，轴向端部4152能够起到限制第一密封件415轴向位移的作用，轴向端部4152沿第一密封件415的径向的尺寸大于外侧端部4151沿第一密封件415的轴向的尺寸，有利于降低第一密封件415完全脱出第一槽部416的风险。
参考图2和图5，阀装置100具有容纳腔409，阀芯座组件35具有第一孔道4180，沿阀装置100的轴向，容纳腔409和第一孔道4180位于阀芯组件33的不同侧，阀芯组件33具有平衡通道408，具体的，阀芯组件33具有轴向通孔，轴向通孔形成平衡通道408的至少部分；平衡通道408与容纳腔409连通，当阀装置100处于闭阀状态，参考图5，阀芯组件33的第一槽部416与阀口部350压紧第一密封件415，第一密封件415相对分隔第一孔道4180和流通侧孔4190，平衡通道408与第一孔道4180连通，平衡通道408与容纳腔409连通，有利于消除或减小阀芯组件33轴向两侧的压力差，有利于阀芯组件33的运行平稳。
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)
1.一种阀装置(100)，包括阀芯组件(33)和阀芯座组件(35)，所述阀芯组件(33)包括阀芯(330)和第一密封件(415)，所述阀芯(330)包括第一槽部(416)和外侧壁(331)，所述第一槽部(416)具有第一槽(4160)，所述第一槽(4160)在所述外侧壁(331)开口，所述第一密封件(415)的至少部分位于所述第一槽(4160)，所述阀芯座组件(35)包括阀口部(350)和阀芯座(418)，所述阀口部(350)与所述阀芯座(418)固定连接或限位连接或为一体结构，所述阀口部(350)包括塑性材料，所述塑性材料的硬度小于所述阀芯座(418)的硬度，所述第一密封件(415)能够相对所述阀口部(350)滑动，当所述阀装置(100)处于开阀状态，所述第一密封件(415)与所述阀口部(350)脱离接触；当所述阀装置(100)处于闭阀状态，所述第一槽部(416)与所述阀口部(350)压紧所述第一密封件(415)。
2.根据权利要求1所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀口部(350)包括过渡段(421)和密封段(420)，当所述阀装置(100)处于开阀状态，所述过渡段(421)相对所述密封段(420)靠近所述第一密封件(415)；沿所述阀芯组件(33)的关阀方向，所述过渡段(421)的内径逐渐减小，所述第一密封件(415)能够相对所述过渡段(421)滑动接触，所述第一密封件(415)能够相对所述密封段(420)滑动接触，当所述阀装置(100)处于闭阀状态，所述第一槽部(416)与所述密封段(420)压紧所述第一密封件(415)。
3.根据权利要求2所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀口部(350)具有阀口(351)；
所述阀芯座组件(35)包括连接件(419)，所述阀芯座(418)和所述连接件(419)固定连接，所述阀芯座(418)具有第一孔道(4180)，所述连接件(419)具有流通侧孔(4190)，所述阀口(351)能够连通所述第一孔道(4180)、所述流通侧孔(4190)，所述阀口部(350)为塑料件，沿所述阀装置(100)的轴向，所述连接件(419)与所述阀芯座(418)夹持所述阀口部(350)；
或者，所述阀口部(350)包括金属基体(353)和硫化层(352)，所述金属基体(353)和所述硫化层(352)为一体结构，所述硫化层(352)形成所述阀口(351)的至少部分壁，所述第一密封件(415)能够相对所述硫化层(352)滑动；
或者，所述阀口部(350)包括金属基体(353)和涂层(352)，所述涂层(352)位于所述金属基体(353)表面，所述涂层(352)形成所述阀口(351)的至少部分壁，所述涂层(352)为塑性材料，所述第一密封件(415)能够相对所述涂层(352)滑动。
4.根据权利要求3所述的阀装置(100)，其特征在于：沿所述阀口部(350)的径向，所述过渡段(421)的厚度小于所述密封段(420)的厚度，所述过渡段(421)为薄壁结构，所述过渡段(421)的厚度小于或等于1.5mm。
5.根据权利要求4所述的阀装置(100)，其特征在于：所述连接件(419)包括抵接部(431)，沿所述阀装置(100)的轴向，所述抵接部(431)与所述阀芯座(418)夹持所述密封段(420)，所述抵接部(431)的至少部分位于所述过渡段(421)的径向外侧，沿所述连接件(419)的径向，所述抵接部(431)朝向所述过渡段(421)延伸设置，所述抵接部(431)与所述过渡段(421)间隙设置。
6.根据权利要求4所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀口部(350)包括第一延伸部(435)和第二延伸部(432)，所述第一延伸部(435)与所述密封段(420)连接，所述阀芯座(418)包括第二槽部(4181)，沿所述阀装置(100)的轴向，所述第一延伸部(435)朝向所述第二槽部(4181)延伸设置，所述第一延伸部(435)与所述第二槽部(4181)的壁接触，所述第二延伸部(432)与所述密封段(420)连接，所述第二延伸部(432)朝向所述阀口部(350)的径向外侧延伸设置，沿所述阀装置(100)的轴向，所述连接件(419)与所述阀芯座(418)夹持所述第二延伸部(432)，所述第二延伸部(432)的至少部分位于所述过渡段(421)的径向外侧，沿所述阀口部(350)的径向，所述第二延伸部(432)与所述过渡段(421)间隙设置。
7.根据权利要求3所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀芯座组件(35)具有第一腔(422)，形成所述第一腔(422)的壁包括所述过渡段(421)，形成所述第一腔(422)的壁包括所述阀芯座(418)或所述连接件(419)，所述过渡段(421)的厚度小于或等于2.5mm。
8.根据权利要求4-7任一项所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀芯座组件(35)包括第二密封件(423)，所述第二密封件(423)的至少部分位于所述密封段(420)的径向外侧；所述阀口部(350)和所述阀芯座(418)压紧所述第二密封件(423)，或者，所述阀口部(350)和所述连接件(419)压紧所述第二密封件(423)。
9.根据权利要求1所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀口部(350)具有阀口(351)，所述阀芯座组件(35)具有第一孔道(4180)，所述第一孔道(4180)能够与所述阀口(351)连通，所述阀口部(350)包括锥面(417)，所述锥面(417)相对所述第一孔道(4180)靠近所述阀芯组件(33)，沿所述阀芯组件(33)的关阀方向，所述锥面(417)的内径逐渐减小，所述第一密封件(415)能够相对所述锥面(417)滑动，当所述阀装置(100)处于闭阀状态，所述第一槽部(416)与所述锥面(417)压紧所述第一密封件(415)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的阀装置(100)，其特征在于：所述阀装置(100)包括转子组件(31)，所述转子组件(31)与所述阀芯组件(33)传动连接；所述第一槽部(416)沿所述阀芯(330)的周向延伸设置，所述第一密封件(415)包括外侧端部(4151)，所述外侧端部(4151)位于所述第一密封件(415)的径向外侧，所述外侧端部(4151)能够相对所述阀口部(350)滑动，沿所述第一密封件(415)的轴向，所述第一密封件(415)包括轴向端部(4152)，所述轴向端部(4152)与所述第一槽部(416)的壁接触或间隙设置，所述轴向端部(4152)沿所述第一密封件(415)的径向的尺寸大于所述外侧端部(4151)沿所述第一密封件(415)的轴向的尺寸。
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