CN200999883Y - 滑动式电子换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滑动式电子换向阀，其包括阀体、设于阀体腔体中的活塞式阀芯，阀芯活塞将阀体腔体分隔为两端的高压腔、中间的低压腔，其驱动机构为可正反向转动的步进电机，与阀芯的一端部相连接的连接杆上的螺纹副将步进电机的转动转化为连杆的直线运动，从而促动阀芯的移动；阀芯两端的高压腔通过设置于阀体外侧的连接管相连通，以构成阀芯的平衡回路。本实用新型用于空调用的变容式压缩机，控制压缩机2个汽缸的通断形成不同的工作状态组合而达到改变汽缸排量的目的，具有结构合理、易于制造、能耗低等特点，尤其是具有切换可靠的有益效果。

Description

滑动式电子换向阀

技术领域

本实用新型涉及一种滑动式电子换向阀，尤其是涉及一种用于空调用变容式压缩机上的一种滑动式电子换向阀。

背景技术

空调用的变容式压缩机，通过控制压缩机2个汽缸的通断形成不同的工作状态组合而达到改变汽缸排量的目的，变容式压缩机的容量控制方式与使用变频技术的压缩机相比具有效率相对较高、成本低、系统应用容易且可靠性高等特点。现有技术里，变容式压缩机的容量控制方式是控制2个汽缸的工作状态来改变容量的压缩机，有2个汽缸同时工作、或其中任何一个汽缸工作，以此形成三种不同组合模式，而达到模式间的切换常用办法是采用一种可进行三段式切换的换向阀来达到这种使用要求。现有技术中三段式切换的换向阀一般是使用两个三通阀或一个电动四通滑动换向阀来控制；使用两个三通阀使得成本提高；由于压缩机在工作过程中产生高低腔之间的压差较大，电动四通滑动换向阀一般是采用在阀体上设置的节流孔来克服这种压差的影响，但由于其孔径有效流通面积较小的原因难以迅速有效的消除压差，使得起切换作用的活塞式阀芯容易产生切换动作迟滞或切换不到位的情况，从而使整阀的换向可靠性降低；另外，这种压差也使得换向的驱动机构驱动功率加大，造成能耗较大。

发明内容

本实用新型的主要目的：提供一种可以克服活塞式阀芯两端压差而换向可靠的滑动式电子换向阀。

本实用新型的另一个目的：提供一种可以消除活塞式阀芯两端压差的滑动式电子换向阀。

本实用新型的再一个目的：提供一种能耗小的滑动式电子换向阀。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种滑动式电子换向阀，其包括阀体、设于阀体腔体中的活塞式阀芯以及促动阀芯轴向移动的驱动机构，阀芯活塞将阀体腔体分隔为两端的高压腔、中间的低压腔，所述的驱动机构包括有可正反向转动的步进电机、与阀芯的一端部相连接的连接杆；其中：所述的步进电机包括有固定于壳体上的驱动线圈、轴心线上设置有螺纹孔的芯轴、固接于芯轴上的永磁转子；所述的芯轴的两端通过滑动连接套固定于壳体的内腔壁上，壳体通过直接连接或中间件过渡连接的方式固定于阀体上；所述的连接杆外圆上设置有螺纹段，该螺纹段与芯轴螺纹孔之内螺纹构成螺纹传动副；所述的连接杆上设有阻止连接杆沿其轴心线旋转的防转机构。芯轴螺纹孔可以是通孔亦可以是半通孔；防转机构使连接杆不能转动而只可作轴向移动，螺纹副将步进电机的转动转化为连杆的直线运动，从而促动阀芯的移动；此结构具有运行可靠、结构简单紧凑，而步进电机采用低压直流电源驱动因此能耗少。

作为一个阻止连接杆沿其轴心线旋转的一个防转方案，所述的防转机构系由连接杆的外圆表面上轴向设置的平台、连接座上与该平台贴靠的平面凸台构成。连接座上的平面凸台限制了与其贴靠的平台轴向转动，亦即连接杆不能转动只能沿平面凸台作轴向移动，从而可靠地使得螺纹副将步进电机的转动转化为连接杆的直线运动。

作为另一个与上述防转方案具有同等技术效果的防转方案，芯轴螺纹孔开设为通孔，所述的防转机构系由连接杆轴端上轴向设置的开口槽、轴承座上径向设置的贯穿开口槽的挡销构成。挡销的两端固定于轴承座上的孔中，使得连接杆不能转动只能沿开口槽作轴向移动，从而可靠地使得螺纹副将步进电机的转动转化为连杆的直线运动。

换向时，活塞式阀芯两端的腔体中存在较大的压差，为消除压差对活塞作用，作为优选，所述的阀芯两端的高压腔通过设置于阀体外侧的连接管相连通，以构成阀芯的平衡回路。活塞将阀腔分为3个腔，连接管使不同模式间产生的压差通过回路内部消减，使活塞只需较小的力便可动作，使切换更加灵活、快速；另外，这种结构可有效地减小所需驱动功率，使得步进电机的能源消耗得以减少并延长其使用寿命。

步进电机作为驱动装置，永磁转子与芯轴的结构形式决定了步进电机的体积大小和运转的灵活性，作为优选，所述的永磁转子与芯轴为注塑而成的一体结构。这种一体结构，可有效减小整体体积、减小所需的工作空间，更重要的是可以避免分体结构转动时两者间产生的噪音。

由于阀芯隔离的三个腔的压力不同，两外端的腔体的压力远大于中间腔的压力，所以容易产生渗漏现象，作为优选，所述的阀芯上的活塞外侧的活塞杆上设有环形聚四氟乙烯密封圈；所述的密封圈的周缘及一侧面分别贴靠于阀体的内腔壁、活塞的外侧壁。两侧的密封圈结构可有效地减少渗漏现象；另外，聚四氟乙烯密封圈的耐磨性可有效地延长密封圈的使用寿命。

作为优选，所述的密封圈的一侧面的外周边上设有凸起环带。增强密封圈的耐磨能力，并延长其使用寿命。

作为优选，所述的壳体通过直接连接或中间件过渡连接的方式固定于阀体上的固接方式为焊接而成的密封连接。这种密封连接的方式，可以有效的防止内部介质的向外部渗漏的现象，保持适宜环境的清洁，减少浪费。

活塞与连接杆间的连接通过活连接可避免过定位，防止活塞卡在活塞腔中，作为优选，所述的阀芯和连接杆的连接结构为设置于两者端部的T型槽及与之配合的T型头部。T型槽设置于阀芯端部，与之配合的T型头部设置于连接杆端部；对调设置亦可。

因此，本实用新型具有结构合理、易于制造、能耗低等特点，尤其是具有切换可靠的有益效果。

附图说明

附图1是本实用新型滑动式电子换向阀的一种结构示意图；

附图2是本实用新型滑动式电子换向阀的另一种结构示意图；

附图3是本实用新型滑动式电子换向阀的第一种工作模式图；

附图4是本实用新型滑动式电子换向阀的第二种工作模式图；

附图5是本实用新型滑动式电子换向阀的第三种工作模式图；

附图6是本实用新型连接杆与连接座的装配示意图；

附图7是本实用新型连接座内平面凸台的一种结构示意图；

附图8是本实用新型连接杆平台的一种结构示意图；

附图9是本实用新型连接杆与连接套销联接的装配示意图；

附图10是本实用新型与连接杆销联接的连接套的一种剖视图；

附图11是本实用新型与连接杆销联接的连接套的一种剖视图；

附图12是本实用新型的A向视图；

附图13、14是本实用新型阀芯端部T形槽的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步

具体的说明。

实施例1：本实用新型包括阀体1、设于阀体1腔体中的活塞式阀芯2以及促动阀芯2轴向移动的驱动机构，阀芯2上的活塞23将阀体1的腔体分隔为两端的A、B高压腔、中间的C低压腔，驱动机构包括有可正反向转动的步进电机、与阀芯2的一端部相连接的连接杆3。

步进电机包括有固定于壳体24上的驱动线圈7、轴心线上设置有螺纹孔的芯轴6、固接于芯轴6上的永磁转子8；所述的芯轴6的两端通过滑动连接套固定于壳体24的内腔壁上，壳体24通过直接连接或中间件过渡连接的方式固定于阀体1上。

连接杆3外圆上设置有螺纹段，该螺纹段与芯轴6上的内螺纹构成螺纹传动副；连接杆3上设有阻止连接杆3沿其轴心线旋转的防转机构，放转机构使连接杆3不能转动而只可作轴向移动，螺纹副将步进电机的转动转化为连接杆3的直线运动，从而促动阀芯2的移动

防转机构系由连接杆3的外圆表面上轴向设置的平台13、连接座5上与平台13贴靠的平面凸台14构成。

阀体1上共设有管连接管管口a，b，c，E，F。

阀座1和连接座5上设置有平衡孔11，阀体1腔体与阀芯2形成的两端的A、B腔高压腔通过设置于阀体1外侧的连接管12相连通，以构成阀芯2的平衡回路；此种结构可使阀芯两端A、B腔的高压向中间端C腔产生的压差在回路中消减，从而使阀芯2在换向时只需克服较小的摩擦力便可实现。

永磁转子8与芯轴6为注塑而成的一体结构。

而阀芯2上的密封端面置有聚四氟乙烯密封圈18。密封圈18的一侧面的外周边上设有凸起环带。

阀芯2端部加工有一T形槽，而连接杆3加工成一阶梯形的T型头部，使T型头部嵌入T形槽中而实现连接杆与阀芯的联接，此结构使得阀的装配更方便且阀芯在运动时不会因阀芯与阀体、连接杆与连接座间的过定位而卡死。作为同等方案，T型槽也可设置于连接杆3的端部，之配合的T型设于阀芯2上。

壳体24通过连接座固定于阀体1上的固接方式为焊接而成的密封连接。壳体24也可以采用直接连接于密封连接于阀体1。

变容式压缩机由2个不同排量的汽缸组成A缸和B缸，且外部进气管处连接有储液器低压入口C，而压缩机内部为高压区域；且压缩机外部接有换向阀装置，并利用换向阀使压缩机2个汽缸进行不同模式的切换：当压缩机A、B缸均作压缩工作时为模式一，当压缩机A缸作压缩工作时为模式二，当压缩机B缸作压缩工作时为模式三。

滑动式电子换向阀的阀芯2将阀体1隔离成三个腔室：A腔、B腔、C腔；而a管口连接汽缸A，b管口连接汽缸B，c管口连接储液器吸入口C通过储液器的低压吸入口使C腔始终保持低压，管口E、F由连接管12连接，并由接管4输入压缩机高压区域。

并通过阀芯2的3切换位置使压缩机在三个不同的模式：模式一、模式二、模式三，之间进行切换。具体切换动作的步骤为：

由驱动线圈7带动磁性转子8作正反转运动；当阀芯2处于阀体1的中间位置时，接管口a、b均处于高压区，使得压缩机A、B缸阀片均贴紧压缩机转子而作压缩工作，此时为模式一；

当驱动线圈7接受脉冲电源使磁性转子8正向转动时，由连接杆3上的螺纹段将步进电机的转动转换为连接杆3的直线运动，并促动阀芯2向左端运动，当阀芯2端面接触阀体1的左端面时，阀芯2停止运动，此时阀芯2处于阀体1的左端，并便a管口与c管口均处于阀芯2的C腔中，因此A与C均为低压区，而B为高压区，使得压缩机A缸的阀片不贴紧压缩机转子而对制冷剂不压缩工作，而B缸阀片因高压而贴紧压缩机转子而作压缩工作，此时为模式三；

当驱动线圈7接受脉冲电源使磁性8转子反向转动时，由连接杆3上的螺纹段将步进电机的转动转换为连接杆3的直线运动，并促动阀芯2向右端运动，当阀芯2端面接触阀体1的右端面时，阀芯2停止运动，此时阀芯2处于阀体1的右端，并使b管口与c管口均处于阀芯的C腔中，因此B与C均为低压区，而A为高压区，使得压缩机B缸的阀片不贴紧压缩机转子而对制冷剂不压缩工作而A缸阀片因高压而贴紧压缩机转子而作压缩工作，此时为模式二；

当阀芯2需要从模式二(右端)或模式三(左端)切换至模式一时，由驱动线圈7接受一定数量的脉冲电源使磁性转子8正转或反转一定的角度，使阀芯2由阀体1的(右端或左端)运动至阀体1的中部；

换向阀也可以由模式二直接切换至模式三，只需由驱动线圈7接受一定数量的脉冲电源使磁性转子8正转，使阀芯2由阀体1的最左端运动至阀体1的最右端，直至阀芯2至阀体1的极限位置的端面为止即可实现。

换向阀也可以由模式三直接切换至模式二，只需由驱动线圈7接受一定数量的脉冲电源使磁性转子8反转一定的角度，使阀芯2由阀体1的最右端运动至阀体1的最左端，直至阀芯2至阀体1的极限位置的端面为止即可实现。

实施例2：防转机构系由连接杆3轴端上轴向设置的开口槽16、轴承座9上径向设置的贯穿开口槽16的挡销17构成。连接杆加工有开口槽16，而轴承座上加工有横孔15，孔内嵌入挡销17，挡销17贯穿开口槽16，使连接杆可沿挡销进行轴向移动，而使连接杆移动而不转动起到防转作用。

其余同实施例1。

本文中所描述的仅仅是本实用新型的举例说明。应当指出，对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，可以对所描述的实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种滑动式电子换向阀，包括阀体、设于阀体腔体中的活塞式阀芯以及促动阀芯轴向移动的驱动机构，阀芯活塞将阀体腔体分隔为两端的高压腔、中间的低压腔，其特征在于：所述的驱动机构包括有可正反向转动的步进电机、与阀芯(2)的一端部相连接的连接杆(3)；其中：

1)、所述的步进电机包括有固定于壳体(24)上的驱动线圈(7)、轴心线上设置有螺纹孔的芯轴(6)、固接于芯轴(6)上的永磁转子(8)；所述的芯轴(6)的两端通过滑动连接套(9)固定于壳体(24)的内腔壁上；所述的壳体(24)通过直接连接或中间件过渡连接的方式固定于阀体(1)上；

2)、所述的连接杆(3)外圆上设置有螺纹段，该螺纹段与芯轴(6)螺纹孔之内螺纹构成螺纹传动副；所述的连接杆(3)上设有阻止连接杆(3)沿其轴心线旋转的防转机构。

2、根据权利要求1所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的防转机构系由连接杆(3)的外圆上轴向设置的平台(13)、连接座(5)上设置的与平台(13)贴靠的平面凸台(14)构成。

3、根据权利要求1所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的防转机构系由连接杆(3)上轴向设置的开口槽(16)、轴承座(9)上径向设置的贯穿开口槽(16)的挡销(17)构成。

4、根据权利要求1或2或3所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的阀芯(2)两端的高压腔通过设置于阀体(1)外侧的连接管(12)相连通，以构成阀芯(2)的平衡回路。

5、根据权利要求4所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的永磁转子(8)与芯轴(6)为注塑而成的一体结构。

6、根据权利要求5所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的阀芯(2)上的活塞(15)外侧的活塞杆上设有环形聚四氟乙烯密封圈(18)；所述的密封圈(18)的周缘及一侧面分别贴靠于阀体(1)的内腔壁、活塞(23)的外侧壁。

7、根据权利要求6所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的密封圈(18)的一侧面的外周边上设有凸起环带。

8、根据权利要求7所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的壳体(24)通过直接连接或中间件过渡连接的方式固定于阀体(1)上的固接方式为焊接而成的密封连接。

9、根据权利要求1或2或3所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的阀芯(2)和连接杆(3)的连接结构为设置于两者端部的T型槽及与之配合的T型头部。

10、根据权利要求8所述的滑动式电子换向阀，其特征在于：所述的阀芯(2)和连接杆(3)的连接结构为设置于两者端部的T型槽及与之配合的T型头部。

Images