CN1253252A - 电动机操作控制阀 - Google Patents

Abstract

一种用于控制冷冻系统中致冷剂的膨胀和流率的电动机操作控制阀包括:一电动机、一阀体、一阀针导轨、一阀针和限制转子轴向运动的装置。运动限制装置包括:至少两个通孔;一旋转销;一旋转线圈;以及一对止动装置。旋转销设置于阀打开方向上与旋转线圈端部最邻近的一通孔中。故在旋转线圈运动到圆螺纹下端时,即使各电动机操作控制阀有不同的螺纹起始点,其实际位置与转子的基准位置间的差距减少到最小。

Description

电动机操作控制阀

本发明涉及一种电动机操作控制阀，其用于在冷冻系统中控制致冷剂的膨胀和流速。

由于电动机的转动被转换为阀针的轴向运动，电动机操作控制阀就被打开和关闭。此类电动机操作控制阀，在可逆型冷冻系统中，通常作为膨胀阀应用。

一般地讲，该电动机操作控制阀包括一电动机，它是产生驱动力的动力源；一阀体和一阀针组件。阀针组件由于电动机驱动而运动时，具有打开和关闭阀门的功能。阀针组件的一端由电动机的转子支撑，而其另一端则通过形成在阀体上的一导轨后定位于阀体的一孔口上。此外，在阀针组件外侧周围表面上形成一外螺纹部分，与此相适应，在阀体导轨的内侧周围表面上形成与外螺纹部分对应的一内螺纹部分。因此，当电动机被驱动时，转子在被转动的同时作轴向运动。由于转子轴向运动引起阀针组件轴向运动，使得阀体的孔口打开和关闭。

在这种情况下，如果转子过分转动来关闭阀，阀针组件及被其打开和关闭的孔口可能受到毁坏。同样，如果转子过分转动来打开阀，则阀针组件可能与导轨脱离。为防止上述问题的发生，电动机操作控制阀提供一限制部分，以限定转子轴向运动的范围。

日本专利公开No.60-196477(1985-196477)中披露了一种设置这样一个限制部分来限定转子运动范围的电动机操作控制阀的例子。

参考该日本专利公开No.60-196477(1985-196477)，在转子上部形成圆螺纹，并且在圆螺纹两端设置止动装置。沿着圆螺纹可转动地设置一旋转线圈，旋转线圈的一端延伸与从转子一侧向上延伸的旋转销相接触。

在转子旋转期间，由旋转销转动旋转线圈，使得旋转线圈沿着圆螺纹运动。然后，由于旋转线圈与止动装置相接触，旋转线圈就停止转动，并且转子也停止转动。其结果是转子的轴向运动被停止。在此情况下，止动装置分别相应于阀针组件被完全打开和阀针组件被紧靠在一阀座的两个位置在两侧定位。

然而，常规的电动机操作控制阀有以下弊端：由电动机转子支撑其一端的阀针组件与阀体的导轨分别通过相应的螺纹部分彼此连接。在此，当在导轨上形成螺纹部分时，螺纹部分的起始位置的一角度差可能被改变，最大值到360°。因此，阀针组件的位置随螺纹部分起始角度的不同而不同。结果，在旋转线圈移动到圆螺纹下端的状态下，转子可能转动到一个远于基准位置的位置或者短于基准位置的位置。对于前者，阀针组件和阀座在过重负荷下相互连接，可能导致阀针组件损坏或缩短使用寿命；相反，而对于后者，阀针组件可能未置于孔口上，导致电动机操作阀没有被完全关闭。

本发明克服了现有技术的上述弊端，相应地，本发明的一个目的是提供一种电动机操作控制阀，其中在旋转线圈被移动到圆螺纹下端的状态下，不管导轨上螺纹的起始位置如何，转子和基准位置间的距离被缩减到最小。

实现了上述目标的本发明的电动机操作控制阀包括：一作为动力源的电动机、一阀体、一阀针组件和限制转子轴向运动的装置。

本发明的电动机为一可逆式电动机，它包括一个转子和一个以预定间隙与转子外侧隔开的定子。

阀体被设置在电动机下部，它包括：流体可进出的一进口和一出口、一把进口和出口连接起来的孔口，以及具有形成在其内周表面上的内螺纹部分的圆柱体导轨。

阀针组件包括一阀针和一阀针导轨。阀针导轨包括一个形成在其外周表面上的外螺纹部分。阀针导轨上部与电动机的转子相连接，而阀针导轨的下部与阀体的圆柱体导轨相啮合。阀针被设置在阀针导轨的内部。阀针的一端被定位于阀针导轨的上部，而阀针的另一端被定位于阀体的孔口。

运动限制装置包括：至少两个通孔，它们从转子的上面贯穿到转子的下面；一旋转销，它被设置在与转子一起旋转的一个通孔之中；一旋转线圈，它被设置于形成在圆柱体导轨外周表面上的圆螺纹上，以便其端部与旋转销相接触，并借助于旋转销的旋转沿着圆螺纹可转动地作轴向运动；一对止动装置，它们被设置在圆螺纹的上、下部分，以便限定旋转线圈的轴向运动，同时停止与旋转线圈接触的转子的转动。在此，旋转销被设置在通孔中那一个在阀打开方向上与旋转线圈端部最邻近的通孔中。因此，在旋转线圈被移动到阀下端的状态下，转子的实际位置与基准位置间的差距被减到最小。

同时，电动机操作控制阀还包括用于增强阀针相对于孔口的密封效果的部件。密封效果增强装置包括：一弹簧，它设置在阀针导轨的上部，朝着孔口方向弹性支撑阀针；一设置在弹簧上部的球；以及一用于覆盖阀针导轨上部的盖。

本发明的上述目的和其它优点，在参照附图详细描述实施例后，将变得更为明显：

图1为示出本发明最佳实施例的处于关闭装态的电动机操作控制阀的剖视图；

图2为示出本发明最佳实施例的处于打开装态的电动机操作控制阀的剖视图；

图3为示出本发明最佳实施例的电动机操作控制阀的电动机转子的剖视图；

图4为示出本发明最佳实施例的电动机操作控制阀转子的基准位置和相应的旋转销插入位置的平面图；以及

图5为示出本发明最佳实施例的当电动机操作控制阀的旋转线圈被移动到圆螺纹的下端时转子的位置的平面图。

图1和图2示出了本发明最佳实施例的电动机操作控制阀。图1是示出了电动机操作控制阀处于关闭状态的剖视图，图2是示出了电动机操作控制阀处于打开状态的剖视图。

在图中，参考序号10表示一作为动力源的电动机，20表示一阀体，30表示一阀针组件，40表示一用于限定转子运动范围的限制部分。

如图1和图2所示，电动机10包括一转子11和一定子12。转子11被设置在一构架13的内侧，而定子12被设置在构架13的外侧。在构架13的上端，形成一固定部分13a，定子12由一固定装置14固定在固定部分13a上。电动机10作为一可逆式电动机应用，而最好是作为步进电动机应用。

阀体20以如下方式被定位于电动机10的下部，即借助于一支撑圆柱体21使阀体20连接在电动机10的构架13上。此外，阀体20包括：一流体进口22、一流体出口23和使流体进口22与流体出口23相互连接起来的一孔口24。阀体20还包括一个其内周表面形成有内螺纹部分的圆柱体导轨25。

阀针组件30包括：一阀针导轨31和一阀针32。阀针导轨31上部与电动机10的转子11相连接，其下部与阀体20的圆柱体导轨25相啮合。阀针32被设置在阀针导轨31内部。在阀针导轨31的外周表面上形成一外螺纹部分，以便与圆柱体导轨25的内螺纹部分相啮合。当电动机10被驱动时，转子11被转动并在预定范围内作轴向运动。同时，阀针32通过阀针导轨31的内部，并且其一端被定位于阀体20的孔口24上。因此，当转子11作轴向运动时，阀针32的轴向运动就可以打开和关闭阀体20的孔口24。

在阀针导轨31上侧，设置着一弹簧33，它弹性向下支撑着在阀针导轨31中的阀针32。弹簧33是锥形形状。阀针导轨31上端连接着一盖部件35。一球34被设置在弹簧33和盖部件35之间。其结果，阀针32相对于孔口24的密封效果得到增强。

同时，用于限定转子11运动范围的限制部分40包括：至少两个被形成的通孔41，它们从转子11的上端贯通到转子11的下端；一旋转销42，它穿过通孔41中的任何一个；一旋转线圈44，它被设置在阀体20的圆柱体导轨25外周表面上形成的圆螺纹43上，旋转线圈44的一端与旋转销42相连接，并借助于转子11的转动，沿着圆螺纹43一起作可转动的轴向运动；以及一对止动装置45和46，它们分别被设置在圆螺纹43的上部和下部，以限定旋转线圈44的轴向运动范围，使与旋转线圈44相接触的正在旋转的转子11停止转动。如图3所示，通孔41最好有四个，但也不严格限定为四个。如图4和图5所示，旋转销42穿过通孔41中在阀打开的方向(图4中箭头方向)上与旋转线圈44端部最为邻近的一个通孔41a。

本发明的电动机操作控制阀的装配过程如下：

首先，通过夹物模压制造设置有阀针导轨31的转子11。然后，由阀针32、弹簧33、球34和盖部件35组成的转子组件被依次相互连接起来。接下来，由流体进口22、流体出口23和支撑圆柱体21组成的阀体组件被焊接在阀体20上。

其次，旋转线圈44和上、下止动装置45及46被连接在圆柱体导轨25外周表面上形成的圆螺纹43上。接着，旋转线圈44被可转动地置于圆螺纹43的下端。阀针导轨31的上部与转子11连接，其下部与阀体20的圆柱体导轨25啮合。此后，转子11被转动，直到阀针32与阀体20的孔口24相接触。在阀针32与阀体20的孔口24相接触的情况下，转子11再一次被旋转，以致设置在阀针导轨31上部的弹簧33被压缩。如图1所示，在阀针导轨31和阀针32间相应地产生相当于圆柱体导轨25上形成的螺纹部分的一个螺距的约0.5毫米的间隙a。这起到了增强阀针32相对于孔口24密封效果的作用，而这种状况下的转子11的位置被定义为基准位置。

此后，旋转销42穿过在阀打开的方向(图4中箭头方向)上与旋转线圈44最为邻近的通孔41中的通孔41a。接着，环绕旋转销42的扣环47，紧扣转子11中的旋转销42。

接着，转子11被置于构架13中，构架13的下部与支撑圆柱体21相焊接。然后，定子12与构架13的外周表面装配，并由固定装置14固定在构架13上。

如上所述，按照本发明，在转子组件被安装到阀体组件上后，在转子组件的转子11被运动到基准位置的状态下，旋转销42被插入通孔41中的一通孔41a中，当从上方俯视时，通孔41a是在旋转线圈44的左侧，并且也是与旋转线圈44端部最为邻近的一个通孔。因此，不管导轨25的螺纹的起始位置如何，基准位置与旋转线圈44被运动到圆螺纹43下端的位置间的差距被减少到最小。所以，由于螺纹起始位置不同而引起的基于阀体组件的阀针32的高度变化(位置差值)被减少到最小。

本发明的电动机操作控制阀操作描述如下：

在电动机操作阀的打开/关闭期间，转子11在被旋转的同时作轴向运动。因此，被转子11所支撑的阀针32也作轴向运动，与此同时，旋转销42随转子11转动，使得旋转线圈44沿着圆螺纹43运动。

当旋转线圈44沿着圆螺纹43向上运动并被止动装置45阻挡时，转子11便停止转动。如图2所示，电动机操作控制阀被完全打开。

同时，在转子11作逆向旋转期间，旋转线圈44和阀针32向下运动。恰好在旋转线圈44到达圆螺纹43下端之前，阀针32密封住孔口24。然后，随着转子11的再一次旋转，旋转线圈44被圆螺纹下端安装的止动装置46所阻挡，使得转子11停止旋转。当阀针32与孔口24保持密封接触时，阀针32由处于压缩状态的弹簧33弹性向下支撑。其结果，密封效果被增强。(见图1)

如上所述，本发明的电动机操作控制阀是这样被装配的：在转子11中形成多个通孔41，旋转销42穿过通孔41中在阀打开方向上与旋转线圈44最为邻近的一个通孔41a。因此，由于圆柱体导轨25内周表面上形成的螺纹部分起始位置不同而引起转子11的实际位置与基准位置间的差距被减少到最小。其结果，防止了由于转子11的实际位置与基准位置间的差距而导致在阀针32和孔口24上负荷过重或者电动机操作控制阀不完全关闭等问题的产生。

尽管参考最佳实施例描述了本发明，但可以理解，同领域技术熟练人员可以在形式和细节上有各种变化，这些变化都没有脱离随附的权利要求书所限定的本发明的宗旨和范围。

Claims (6)

1.一种电动机操作控制阀，其特征在于，它包括：

一用于产生驱动力的电动机，该电动机包括一个转子和一个以预定间隙设置在转子外侧的定子。

一设置在电动机下部的阀体，该阀体包括：流体可进出的一进口和一出口、一把进口和出口连接起来的孔口，以及具有形成在其内周表面上的内螺纹部分的圆柱体导轨；

一阀针导轨，其外周表面上形成一对应于圆柱体导轨的内螺纹部分的外螺纹部分，其随转子转动同时作轴向运动，该阀针导轨是中空部件，其上部与转子相连接，其下部与阀体的圆柱体导轨相啮合；

一阀针，其设置在阀针导轨内部，在随阀针导轨一起运动时打开和关闭孔口；以及

用于限制转子轴向运动的装置，使阀针在孔口打开/关闭位置停止。

2.根据权利要求1所述的电动机操作控制阀，其特征在于，运动限制部分包括：

至少有两个通孔，它们从转子上面贯穿到转子下面；

一旋转销，其设置于一个通孔中，并与转子一起旋转；

一旋转线圈，其设置在圆柱体导轨外周表面上形成的圆螺纹上，使得其端部与旋转销接触，且借助于旋转销的旋转，沿着圆螺纹可转动地作轴向运动；以及

一对止动装置，它们设置在圆螺纹的上部和下部，以便限制旋转线圈的轴向运动，同时使与旋转线圈接触的转子停止转动。

3.根据权利要求2所述的电动机操作控制阀，其特征在于，通孔以90°角度的间隔形成在转子之中。

4.根据权利要求3所述的电动机操作控制阀，其特征在于，旋转销被设置在通孔中在阀打开的方向上与旋转线圈端部最为邻近的一个通孔中。

5.根据权利要求1所述的电动机操作控制阀，其特征在于，还包括用于增强阀针相对于孔口密封效果的装置。

6.根据权利要求5所述的电动机操作控制阀，其特征在于，所述密封效果增强装置包括：一弹簧，其被设置在阀针导轨上部，以便朝向孔口弹性支撑阀针；一设置在弹簧上部的球；以及一用于覆盖阀针导轨上部的盖。

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