CN207584047U - 电子膨胀阀及其丝杆阀针组件 - Google Patents

Abstract

丝杆阀针组件，用于电子膨胀阀，其特征在于，包括：丝杆部件，所述丝杆部件包括丝杆以及与所述丝杆固定连接的凸台部；阀针部件，所述阀针部件包括套筒部和阀针部，所述丝杆与所述阀针通过套筒部实现浮动连接；所述套筒部固定连接有端板部，所述端板部与所述凸台部至少一者的表面涂覆有润滑涂层。本实用新型还提供采用上述丝杆阀针组件的电子膨胀阀。本实用新型提供的电子膨胀阀，极大地增强了丝杆与阀针之间的转动灵活性，进一步减小了噪音的产生。

Description

电子膨胀阀及其丝杆阀针组件

技术领域

本实用新型涉及流体控制部件技术领域，特别涉及一种应用于制冷系统中的电子膨胀阀。

背景技术

在制冷制热技术领域，电子膨胀阀是制冷制热设备的冷媒流量控制部件，其工作过程一般为：随着作为定子的线圈装置的通电或断电，带动作为转子的磁转子部件旋转，与磁转子固定连接并跟随磁转子旋转的丝杆带动阀针运动，电子膨胀阀中设置有螺母部件，螺母部件设置有内螺纹结构，与之相应地，丝杆上设置有外螺纹结构，通过螺纹副的配合，使丝杆在作旋转运动的同时还带动阀针作升降运动，以调节阀针与阀口之间的开度的方式来调节流过阀口的冷媒的流量，从而实现系统功能并达到精确控制的目的。

电子膨胀阀在制冷系统中使用时，压缩机的振动和冷媒脉冲的压力，会对阀针或丝杆带来一定的冲击；影响了各部件之间的同轴度，阀针偏斜，同时，由于丝杆转动，不可避免地带动阀针也作转动，从而造成螺纹副的磨损以及阀口部位的磨损，而上述磨损的同时也会伴随着噪音的产生，因此，如何设计一种减少异常磨损和降低噪音的电子膨胀阀，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供一种丝杆阀针组件，以及应用该丝杆阀针组件的电子膨胀阀，该电子膨胀阀能够提高阀针与丝杆之间相互转动的灵活性，减小丝杆与阀针之间的摩擦阻力，并能降低噪音，为此，本实用新型采用以下技术方案：

丝杆阀针组件，用于电子膨胀阀，其特征在于，包括：

丝杆部件，所述丝杆部件包括丝杆以及与所述丝杆固定连接的凸台部；阀针部件，所述阀针部件包括套筒部和阀针部，所述丝杆与所述阀针通过套筒部实现浮动连接；所述套筒部固定连接有端板部，所述所述端板部与所述凸台部至少一者的表面涂覆有润滑涂层。

在上述技术方案的基础上，还可以对其中的技术特征进行进一步细化，从而得到更为具体的技术方案，这些技术特征可以单独适用，也可以组合适用于上述技术方案之中：

所述端板部具有端板推力面，所述凸台部具有凸台推力面，所述端板推力面和所述凸台推力面对向设置，可彼此接触或分离，所述端板推力面和/或所述凸台推力面上涂覆有润滑涂层。

所述套筒部内还设置有支撑部件及支撑弹簧。

所述涂层成分包括聚四氟乙烯、环氧树脂、聚酰亚胺、N-甲基吡咯烷酮、二硫化钼、石墨。

所述涂层的厚度为5μm～50μm。

所述涂层中聚四氟乙烯的含量为10％～50％，所述聚酰亚胺的含量为5％～30％，所述N-甲基吡咯烷酮的含量为0.1％～40％。

在上述丝杆阀针组件基础上，本实用新型还提供一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：阀座和与所述阀座固定的阀芯座，所述阀芯座开设有阀口部；丝杆阀针组件，所述阀针组件采用上述的丝杆阀针组件。

本实用新型还提供一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：阀座，所述阀座切削加工而成，所述阀座开设有阀口部；引导部件，所述引导部件与所述阀座固定连接，并对阀针、螺母进行导向；丝杆阀针组件，所述阀针组件采用上述的丝杆阀针组件。

本实用新型提供的电子膨胀阀及其丝杆阀针组件，通过在端板推力面和凸台推力面之间设置润滑涂层，涂层综合了PTFE的润滑性、环氧树脂的粘附性及强度、聚酰亚胺的粘附性及耐磨性、N-甲基吡咯烷酮能使涂层成分分布更加均匀，使得涂层润滑性更好、粘附性更强、更耐磨，从而极大地增强了丝杆与阀针之间的转动灵活性，进一步减小了噪音的产生。

附图说明

图1是本实用新型提供的第一实施方式的电子膨胀阀结构示意视图；

图2是图1中丝杆部件的结构示意图；

图3是图1中端板部的结构示意图；

图4是本实用新型提供的第二实施方式的电子膨胀阀结构示意视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参照图1，图1是本实用新型提供的第一实施方式的电子膨胀阀结构示意图。

需要指出的是，本实用新型是针对现有技术的电子膨胀阀的阀针组件进行改进，对于电子膨胀阀的其他部件，如磁性转子、丝杆、螺母、止动装置等部件均可以采用通用的技术，也可以采用其他可以实现相同功能的等同的电子膨胀阀结构。本实用新型并不对上述部件的结构进行特别限定，本领域技术人员根据本实用新型披露的技术方案，可以将其应用于所有类似的电子膨胀阀结构上。

电子膨胀阀具有阀座1，阀座1可以采用金属切削加工成形，并在其周向连接有第一连接管3，轴向的下端部连接有第二连接管2，并在阀座1的内部形成阀腔，以供冷媒流通。阀座1上直接或间接设置有阀口部1a，阀口部1a与阀针51进行配合，改变阀口部1a与阀针51之间的流通面积，从而实现流量的精确调节。

在阀座1固定连接有阀芯座4，阀芯座4呈大体圆筒状，在本实施方式中，阀口部1a设置在阀芯座4上。螺母8与阀芯座4套装固定，在装配时可以进行导向，以提高同轴度。螺母8外周上设置有止动组件9，用于控制阀针的上下行程。丝杆部件6与螺母8通过螺纹配合，磁转子7受到电磁线圈的驱动力而旋转，带动与磁转子固定连接的丝杆部件6一起旋转，在螺母8与丝杆部件6之间的螺纹副的作用下，丝杆部件6在旋转的同时还相对于螺母8作升降运动，进而带动阀针部件5靠近或远离阀口部1a，以实现对阀口部1a的流量的调节。

丝杆阀针组件主要包括丝杆部件6和阀针部件5，两者采用浮动连接的方式。其中，阀针部件5还包括套筒部53以及阀针部51，在本实施方式中，套筒部53与阀针部51为一体成型结构，而在具体实施时，并不局限于该结构，比如可以将阀针部51和套筒部53设计为分体式结构，并配置成：阀针部51可以相对套筒部53运动，但不能脱离。

在套筒部53内部还设置有支撑部件55和支撑弹簧54，支撑弹簧54的一端抵接在支撑部件55上，另一端则与丝杆部件6的凸台部61相抵接。

丝杆部件6与阀针部件5之间通过套筒部53实现浮动连接，套筒部53大体呈杯形，在套筒部53的顶部设置有端板部52，端板部52设置有端板推力面52a。丝杆6的下端部固定连接有凸台部61，凸台部61设置有凸台推力面61a，在装配时，可以先将凸台部61与丝杆6固定连接后放入套筒部53的内部空间中，然后再将端板部52与套筒部53采用比如焊接的方式进行固定。这样，凸台推力面61a与端板推力面52a形成了对向设置，并且同时将套筒部53悬挂在丝杆6上。套筒部53与丝杆6之间无法脱离，但可以作相对上下方向的位移以及圆周方向的位移。本说明书所述的“脱离”是指套筒部53与丝杆6之间分离成彼此没有任何限制的两个单独部件，而不仅仅指两者没有物理上的接触。

由于丝杆部件6与阀针部件5之间为浮动连接，使得端板推力面52a与凸台推力面61a之间形成了三种状态：

一、在临界开阀点后，阀针部51与阀口部1a呈脱离状态。此时，丝杆部件6带动阀针部件5转动时，由于阀针部51与阀口部1a之间产生摩擦力，因此凸台推力面61a与端板推力面52a之间也没有发生相对转动，产品的动作可靠性主要取决于螺纹副的动作可靠性。

二、在临界开阀点上，阀针部51与阀口部1a刚刚接触。为了提高产品的可靠性，此时是不希望阀针发生转动的，即希望丝杆部件6与阀针部件5之间能轻松地发生相对转动，使得丝杆部件转动，而阀针部件不转动。而此时，凸台推力面61a与端板推力面52a之间也刚好出现接触状态，为保证丝杆与阀针之间能灵活转动，必须保证凸台推力面61a与端板推力面52a之间的摩擦系数低。

在本实施方式中，在凸台推力面61a与端板推力面52a两者中至少一者增加润滑涂层。涂层的主要成分为聚四氟乙烯(PTFE)、环氧树脂、聚酰亚胺、N-甲基吡咯烷酮、二硫化钼、石墨等。

其中PTFE具有良好的耐腐蚀性及高润滑性，在结构中主要起到润滑作用，以减小摩擦副的的摩擦阻力。聚酰亚胺起粘接的作用，特别是能增加涂层耐磨性，提高涂层使用寿命。N-甲基吡咯烷酮能使涂层中成分颗粒分散均匀，使涂层厚薄均匀，摩擦阻力降到最小，二硫化钼、石墨可进一步降低摩擦系数及涂层的强度。

该涂层实施非常方便，涂层采用涂覆的方式覆盖在所需要的接触表面，可实施局部喷涂，也可整体喷涂。本实施方式采用局部喷涂，即只喷涂阀针端部推力面52a(如图3所示)或者丝杆的凸台推力面61a(如图2所示)。

由于涂层含有PTFE、二硫化钼、石墨、聚酰亚胺等材料，涂覆后接触表面摩擦系数低，耐磨性好，同时喷涂厚度可根据工作条件苛刻性选择合适的喷涂厚度，涂层厚度从5μm～50μm任意可选，兼顾经济性，本方案优选5～25μm，比传统电镀PTFE+NIP工艺有巨大的优越性，传统镀PTFE+NIP涂层厚度只能达到3μm，能起到润滑作用的PTFE厚度不到整个涂层厚度度的十分之一，该涂层容易磨损，且只能实施零件整体涂覆，无法避开焊接面。

为使涂层达到最佳效果，涂层材料中PTFE含量为10％～50％，PTFE含量低于10％会降低润滑效果，而高于50％会使涂层粘附性以及涂层强度不足。聚酰亚胺含量为5％～30％，含量低于5％起不到提高涂层粘附力、提高涂层耐磨损的作用，含量高于30％会使涂层润滑作用不足。N-甲基吡咯烷酮含量为0.1％～40％，起分散涂层颗粒作用，含量高于40％会使涂层强度、粘接性、润滑作用不足。

三、在临界开阀点时继续给膨胀阀实施关阀脉冲，则阀针部51与阀口部1a抵接，阀针5无法向下移动，丝杆6则继续向下移动，此时凸台推力面61a和端板推力面52a脱开。

请参照图4，图4是本实用新型提供的第二实施方式的电子膨胀阀结构示意视图。

在本实施方式中，电子膨胀阀不设置阀芯座，阀口部10a直接设置在切削加工而成的阀座10上，而在阀座10与螺母80之间设置引导部件300，引导部件300与阀座10固定连接，既对阀针510进行导向，同时又对套筒部530进行导向，在安装时又对螺母80进行导向，从而进一步提高了整个产品的同轴度，减小了摩擦力。

螺母80与引导部件300套装固定，在装配时可以进行导向，以提高同轴度。螺母80外周上设置有止动组件90，用于控制阀针的上下行程。丝杆部件60与螺母80通过螺纹配合，磁转子70受到电磁线圈的驱动力而旋转，带动与磁转子固定连接的丝杆部件60一起旋转，在螺母80与丝杆部件60之间的螺纹副的作用下，丝杆部件60在旋转的同时还相对于螺母80作升降运动，进而带动阀针部件50靠近或远离阀口部10a，以实现对阀口部10a的流量的调节。

在本实施方式中，丝杆60固定连接有凸台部610，阀针组件包括套筒部530、与套筒部530浮动连接的阀针510，在套筒部530大体呈杯形，其底部有开口部，阀针510穿过该开口，进入阀腔内与阀口部10a相接触或分离。即，在电子膨胀阀工作过程中，阀针510可以相对套筒部530在一定的行程内上下移动，但无法脱离套筒部530的限制。在套筒部530的顶部设置有端板部520，端板部520设置有端板推力面520a，凸台部610上设置有凸台推力面610a，在装配时，可以先将凸台部610与丝杆60固定连接后放入套筒部530的内部空间中，然后再将端板部520与套筒部530采用比如焊接等方式进行固定。这样，凸台推力面610a与端板推力面520a形成了对向设置，并且同时将套筒部530悬挂在丝杆60上。套筒部530与丝杆60之间无法脱离，但可以作相对运动。本文所述的脱离，是指套筒部530与丝杆60之间分离成彼此没有任何限制的两个单独部件，而不仅仅指两者没有物理上的接触。

在凸台推力面610a的背部，即图4所示的凸台部610的下方，还设置有弹簧540以及支撑部件550，具体地，弹簧540设置在支撑部件550与凸台部610之间。支撑部件550用于支撑弹簧540。

本实施方式中，凸台推力面610a和端板推力面520a两者中至少一者增加润滑涂层。涂层的主要成分为PTFE、环氧树脂、聚酰亚胺、N-甲基吡咯烷酮、二硫化钼、石墨等。其结构与第一实施方式中的凸台推力面61a及端板推力面52a相同，可参照图2、图3进行理解，在此不再一一赘述。第一实施方式的描述中关于涂层的记载均适于本实施方式的技术方案。

本文所述的上、下、左、右等方位名词，均是以图1或图4所示的基准视图进行描述，并不应当理解为对本实用新型的限制。

以上对本实用新型所提供的电子膨胀阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.丝杆阀针组件，用于电子膨胀阀，其特征在于，包括：

丝杆部件，所述丝杆部件包括丝杆以及与所述丝杆固定连接的凸台部；阀针部件，所述阀针部件包括套筒部和阀针部，所述丝杆与所述阀针通过套筒部实现浮动连接；所述套筒部固定连接有端板部，所述端板部与所述凸台部至少一者的表面涂覆有润滑涂层。

2.如权利要求1所述的丝杆阀针组件，其特征在于，所述端板部具有端板推力面，所述凸台部具有凸台推力面，所述端板推力面和所述凸台推力面对向设置，可彼此接触或分离，所述端板推力面和/或所述凸台推力面上涂覆有润滑涂层。

3.如权利要求1或2所述的丝杆阀针组件，其特征在于，所述套筒部内还设置有支撑部件及支撑弹簧。

4.如权利要求1所述的丝杆阀针组件，其特征在于，所述涂层的厚度为5μm～50μm。

5.电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座和与所述阀座固定的阀芯座，所述阀芯座开设有阀口部；丝杆阀针组件，所述阀针组件采用如权利要求1-4任一项权利要求所述的丝杆阀针组件。

6.电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座，所述阀座切削加工而成，所述阀座开设有阀口部；引导部件，所述引导部件与所述阀座固定连接，并对阀针、螺母进行导向；丝杆阀针组件，所述阀针组件采用如权利要求1-4任一项权利要求所述的丝杆阀针组件。