CN1789768A - 电子膨胀阀 - Google Patents

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Abstract

一种电子膨胀阀,包括阀座、连于阀座上的套管和固定在套管外侧的线圈,所述的阀座上开设有进口、出口以及连通进口和出口的阀口,所述套管与阀座之间形成封闭腔体,腔体内设有一感受所述线圈的磁场而转动并将其转动转换为沿其轴线方向升降的磁转子部件,该磁转子部件的下端设有随之一起升降以改变所述阀口流通面积的阀杆,其上端与一同样位于套管内的止动器部件配合,所述的阀座上固定一螺母,所述的磁转子部件上设置一丝杆,在所述螺母和丝杆上分设对应的内螺纹段和外螺纹段,其特征是在所述螺母和丝杆上还设置有对应的光滑导向段。其结构紧凑,体积小,工作平稳,噪音低,寿命长。

Description

电子膨胀阀
【技术领域】
本发明涉及一种回转式电子膨胀阀,用于对流经阀体的制冷剂介质进行流量控制。
【背景技术】
目前的回转式电子膨胀阀,是利用步进电机原理,用线圈驱动磁转子部件正反向转动,由磁转子部件带动阀杆上下升降以改变阀口流通面积,从而实现对流经阀口的制冷剂介质按照预定的流量-脉冲曲线进行流量控制,授权公告号为CN2637833Y的发明专利即代表了这种电子膨胀阀较先进的技术方案。然而该方案至少还存在以下缺点:(1)、其磁转子部件的丝杆与螺套之间的配合要求转动灵活,因此在丝杆与螺套之间通常会存在一定的间隙,该间隙的存在导致磁转子部件转动时会偏离其设计的动作位置(如产生相对阀体轴心的摇摆),进而产生震动和噪音;(2)、由磁转子部件带动阀杆上下升降时,阀杆与丝杆之间会发生相互转动,而支撑在阀杆后端的弹簧因与阀杆或丝杆接触会阻碍该转动,动作不灵活;(3)、其止动器部件轴向尺寸较大,多级转子呈“”状,导致整个电子膨胀阀的规格增大,占据安装位置;(4)、其线圈骨架的上下两个端面基本呈连续的平面结构,因此即使全部用成型树脂注塑包封,也难以达到良好的耐水性与绝缘性,在线圈表面结露形成的冷凝水的渗入会导致线圈的绝缘性能下降甚至失效。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有产品所存在的技术缺陷,提供一种工作平稳、噪音低的电子膨胀阀,并进一步的减小电子膨胀阀的规格,延长其使用寿命。为此,本发明采取下述技术方案:
一种电子膨胀阀,包括阀座、连于阀座上的套管和固定在套管外侧的线圈,所述的阀座上开设有进口、出口以及连通进口和出口的阀口,所述套管与阀座之间形成封闭腔体,腔体内设有一感受所述线圈的磁场而转动并将其转动转换为沿其轴线方向升降的磁转子部件,该磁转子部件的下端设有随之一起升降以改变所述阀口流通面积的阀杆,其上端与一同样位于套管内的止动器部件配合,所述的阀座上固定一螺母,所述的磁转子部件上设置一丝杆,在所述螺母和丝杆上分设对应的内螺纹段和外螺纹段,其特征是在所述螺母和丝杆上还设置有对应的光滑导向段。工作时,通过光滑导向段的导向,可以有效减小甚至避免磁转子部件转动时的偏离,使其转动平稳,降低震动和噪音。
本发明还包括以下附加技术特征:
所述的丝杆具有一轴向中空部,所述阀杆的上端限位于该中空部内,并被相互抵触的弹簧和钢球支撑。当阀杆与丝杆之间发生相互转动时,通过钢球的转动可以避免弹簧的阻碍动作,保证转动灵活;尤其是阀杆从闭阀状态打开的瞬间,减小阀杆在阀口内转动而产生该处的磨损,保证阀口开度的流量特性。
所述的丝杆紧配在由塑料和钕铁硼混炼注塑而成的磁转子的中间部位,从而在磁转子的上部形成与所述止动器部件对应的容纳腔,该容纳腔可以容纳止动器部件的下端,从而减小阀的轴向尺寸,磁转子由塑料和钕铁硼混炼注塑而成,具有很高的磁能积,从而从线圈获得的驱动力大。
所述的阀口为0.2~2mm长的等径孔,出口为与阀口相邻的15~25°的喇叭口。可以有效避免制冷剂流过产生的冷媒噪音。
所述的止动器部件包括垂直固定于端盖内侧的芯轴,绕在芯轴上的导轨弹簧和可在导轨弹簧中螺旋滑动的弹簧滑环,所述的磁转子部件上固定有与所述弹簧滑环对应的档杆。该机构零件数少,回转灵活,止动可靠;尤其是轴向尺寸小,可以降低阀的整体高度。
所述的线圈包括两个骨架,在每个骨架的外端面上设置有防水筋,在两骨架的内端孔中分别置有定子磁极板,其防水筋之间注塑一包封层并由该包封层向一侧延伸出端子护罩,该包封层外罩有固接在一起的与所述定子磁极板对应的定子导磁外壳。一体注塑可以有效的减少零部件数量,并且密封性能好,满足线圈的电气性能要求,尤其是防水筋可以与包封层良好结合,阻挡冷凝水的渗入,使线圈具有良好的耐水性与绝缘性,延长其使用寿命。
所述的阀体上固定有固定架,所述的线圈通过其上的定位卡片卡接在固定架上;所述的固定架上具有均布的卡位点,卡位点的间距角为磁转子双极角的整数倍。这样可以保证在不同的卡位点处,阀体动作时的开阀脉冲数一致。
所述的阀座上设置有固定孔,所述的螺母紧配于该固定孔内,以避免一体加工时的难度;所述的阀座上开设有连通所述固定孔与其外侧腔体的压力平衡孔,用以平衡固定孔与其外侧腔体的压力。
所述的阀座上还开设有与所述阀杆配合的高度为1~5mm的导向孔。
本发明的有益效果是:结构紧凑,体积小,工作平稳,噪音低,寿命长。
下面结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
【附图说明】
图1为电子膨胀阀原理图。
图2为本发明的阀本体结构示意图。
图3a为阀体上固定架的结构示意图。
图3b为图3a的俯视图。
图4为磁转子部件的丝杆结构示意图。
图5为磁转子部件与止动器部件相配的示意图。
图6为丝杆内置钢球的示意图。
图7为止动器部件的示意图。
图8为螺母压配结构的示意图。
图9为螺母压配结构的示意图。
图10为线圈的结构示意图。
图中:1.阀座、11.进口、12.出口、13.阀口、14.螺母、14a.内螺纹段、14b.光滑导向段、15.导向孔、16.固定架、16a.卡位点、17固定孔、18压力平衡孔,2.套管、21.端盖,3.线圈、31.骨架、31a.防水筋、32.定子磁极板、33.包封层、34.端子护罩、35.定子导磁外壳、36.定位卡片、36a.定位凸点、37.端子,4.腔体、5.磁转子部件、51.磁转子、52.丝杆、52a.外螺纹段、52b.光滑导向段、52c.轴向中空部、53.容纳腔、54.挡杆,6.阀杆,7.止动器部件、71.芯轴、72.导轨弹簧、73.弹簧滑环,8.弹簧,9.钢球。
【具体实施方式】
如图1所示的电子膨胀阀,主要包括阀座1、套管2、磁转子部件5、阀杆6、止动器部件7以及线圈3,其中:
如图9所示,阀座1上开设有进口11、出口12以及连通进口和出口的阀口13,该阀口13为等径孔,其高度H为0.2~2mm,出口12为在阀口13下侧并与阀口相邻的张角α为15~25°的喇叭口(详见图9),阀座1上设置有固定孔17,固定孔17内通过过盈配合压配螺母14,该螺母14的内孔为两段,一段为,另一段为光滑导向段14b(详见图8),固定孔17的侧壁上开设有连通所述固定孔与其外侧腔体4的压力平衡孔18,阀座1上还开设有与阀口对应的导向孔15;在阀座1上焊接有固定架16,固定架16上设置均布的卡位点16a,卡位点16a的间距角为磁转子双极角的整数倍(详见图3a、3b);
如图3a、8所示,套管2为一圆管,其下端焊接在阀座1上,其上端焊接端盖21,从而形成一相对封闭的腔体4;
如图4所示,磁转子部件5包括由塑料和钕铁硼混炼注塑而成的磁转子51,以及与磁转子注塑成一体结构的丝杆52,并在磁转子51的上部形成容纳腔53,丝杆52外表面为两段,一段为外螺纹段52a,另一段为光滑导向段52b,其下端为轴向中空部52c,该磁转子部件5通过丝杆52装配在阀座上的螺母14内孔中,其外螺纹段52a与螺母的内螺纹段14a配合,其光滑导向段52b与螺母的光滑导向段14b配合(详见图2、5),在丝杆52的横部还连接一挡杆54(详见图6);
如图6所示,阀杆6为一杆状物,其上端被限位件限位在丝杆52下端的轴向中空部52c内,并被置于轴向中空部内的弹簧8和钢球9支撑(显然的,弹簧和钢球的位置可以互换),其下端则穿过导向孔15伸至阀口13处(见图2);
如图5、7所示,止动器部件7包括垂直固定于端盖21内侧的芯轴71,固定绕制在芯轴71上的导轨弹簧72和可在导轨弹簧中螺旋滑动的弹簧滑环73;
如图10所示,线圈3包括两个骨架31,在每个骨架的外端面上设置有防水筋31a,在两骨架的内端孔中分别置有定子磁极板32,其防水筋31a之间注塑一包封层33并由该包封层向一侧延伸出端子护罩34,该包封层33外罩有固接在一起的与所述定子磁极板对应的定子导磁外壳35,在定子导磁外壳35上点焊有L型的定位卡片36,定位卡片36上设置有定位凸点36a,用于定位在阀体上的固定架16上而使其磁场与磁转子对应(见图1)。
工作时,将端子37与电源相连,对线圈3施加脉冲,使线圈3产生电磁场,其电磁场驱动磁转子51带着丝杆52在螺母14内转动而升或降,在丝杆和螺母上的光滑导向段的作用下,磁转子部件基本上在其设计位置动作,同时带动阀杆6在导向孔内向上或下滑动,改变阀口13的流通面积,实现流体的节流膨胀和流量调节;其间,磁转子升高时,其上部的容纳腔可以容纳止动器部件;由于由于受导轨弹簧两端的限制,弹簧滑环的行程是固定的,因此磁转子部件的行程是固定的。

Claims (9)

1、一种电子膨胀阀,包括阀座(1)、连于阀座上的套管(2)和固定在套管外侧的线圈(3),所述的阀座(1)上开设有进口(11)、出口(12)以及连通进口和出口的阀口(13),所述套管(2)与阀座(1)之间形成封闭腔体(4),腔体(4)内设有一感受所述线圈的磁场而转动并将其转动转换为沿其轴线方向升降的磁转子部件(5),该磁转子部件(5)的下端设有随之一起升降以改变所述阀口流通面积的阀杆(6),其上端与一同样位于套管内的止动器部件(7)配合,所述的阀座(1)上固定一螺母(14),所述的磁转子部件(5)上设置一丝杆(52),在所述螺母(14)和丝杆(52)上分设对应的内螺纹段(14a)和外螺纹段(52a),其特征是在所述螺母(14)和丝杆(52)上还设置有对应的光滑导向段(14b)(52b)。
2、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的丝杆(52)具有一轴向中空部(52c),所述阀杆(6)的上端限位于该中空部(53)内,并被相互抵触的弹簧(8)和钢球(9)支撑。
3、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的丝杆(52)紧配在由塑料和钕铁硼混炼注塑而成的磁转子(51)的中间部位,从而在磁转子(51)的上部形成与所述止动器部件对应的容纳腔(53)。
4、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的阀口(13)为0.2~2mm长的等径孔,所述的出口(12)为与阀口相邻的15~25°的喇叭口。
5、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的止动器部件(7)包括垂直固定于端盖(21)内侧的芯轴(71),绕在芯轴上的导轨弹簧(72)和可在导轨弹簧中螺旋滑动的弹簧滑环(73),所述的磁转子部件(5)上固定有与所述弹簧滑环(73)对应的档杆(54)。
6、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的线圈(3)包括两个骨架(31),在每个骨架的外端面上设置有防水筋(31a),在两骨架的内端孔中分别置有定子磁极板(32),其防水筋(31a)之间注塑一包封层(33)并由该包封层向一侧延伸出端子护罩(34),该包封层(33)外罩有固接在一起的与所述定子磁极板对应的定子导磁外壳(35)。
7、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的阀座(1)上固定有固定架(16),所述的固定架(16)上具有均布的卡位点(16a),卡位点的间距角为磁转子双极角的整数倍,所述的线圈(3)通过其上的定位卡片(36)卡接在固定架(16)上。
8、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的阀座(1)上设置有固定孔(17),所述的螺母(14)紧配于该固定孔内,且阀座(1)上开设有连通所述固定孔(17)与其外侧腔体(4)的压力平衡孔(18)。
9、根据权利要求1所述的电子膨胀阀,其特征是所述的阀座(1)上还开设有与所述阀杆(6)配合的导向孔(15)。
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