CN211231637U - 一种减磨结构及包含结构的电动阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减磨结构及包含结构的电动阀，于电动阀装置领域。本实用新型通过在外螺纹部件底部的凸台以及在电动阀的阀芯顶部开口设置端板部，凸台与端板部之间设置相对滑动的滑动垫片，滑动垫片与凸台采用线接触，且在滑动垫片上涂覆有润滑涂层，在滑动垫片与凸台、端板部抵接状态下，阀芯与外螺纹部件能灵活转动，同时也能较大角度自由偏斜和平移，保证了即使阀芯导向孔与内螺纹部件之间出现极限位置偏差时，阀芯与外螺纹部件与各自导向支撑之间不会出现单边受力，从而导致外螺纹部件与内螺纹部件相对转动时出现发卡现象。

Description

一种减磨结构及包含结构的电动阀

技术领域

本实用新型属于电动阀装置领域，尤其与一种减磨结构及包含结构的电动阀有关。

背景技术

电动阀通过改变阀口流通面积通常采用锥形针阀接近或远离阀口，由于针阀与螺纹传动机构总长较长，针阀与传动螺纹之间相对需要相对转动，针阀自身也需要相对转动，因此需要针阀与传动螺纹之间具有灵活摆动及转动的特性。专利公开号为CN 207584047 U提供电子膨胀阀及其丝杆阀针组件。丝杆阀针组件，用于电子膨胀阀，包括：丝杆部件，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，阀针部件包括套筒部和阀针部，丝杆与阀针通过套筒部实现浮动连接；套筒部固定连接有端板部，端板部与凸台部至少一者的表面涂覆有润滑涂层。该结构虽然减少了丝杆与阀针之间摩擦阻力，但是由于两个摩擦副所在的零件不能自由运动，两者之间仍是滑动摩擦，摩擦阻力仍然比较大。同时端板部与凸台部采用凸凹卡合的方式来调整阀针与丝杆的偏移量，但两者自由度小，偏移量调整也比较少，很难达到调整的目标，产品的可靠性仍有待提高。

实用新型内容

针对上述背景技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种减磨结构及包含结构的电动阀。

为此，本实用新型采用以下技术方案：一种减磨结构，其特征是，包括设置于电动阀的外螺纹部件底部的凸台以及设置于电动阀的阀芯顶部开口的端板部，凸台与端板部之间设置滑动垫片，滑动垫片与端板部之间以及滑动垫片与凸台之间均形成摩擦副，两对摩擦副至少有一对设置凸凹卡合结构，所述的阀芯通过凸台与端板部悬挂于所述的外螺纹部件。

作为对上述技术方案的补充和完善，本实用新型还包括以下技术特征。

所述的凸凹卡合结构设置于所述的滑动垫片与凸台之间，所述的滑动垫片与所述的凸台的接触面上设置凹面，所述的凸台上形成与所述的凹面配合的凸面。

所述的凹面为圆弧形面，所述的凸面呈斜向设置的锥形面。从而可以保证凸凹卡合相对活动时摩擦阻力非常小，保证了阀芯与外螺纹部件转动的灵活性。

所述的凹面处涂覆有润滑涂层。当凹面与凸面凸凹卡合时，由于接触面上有润滑涂层，从而可以大大降低两者之间的转动阻力矩，提高摩擦副的耐磨性。相对于现有在端板部或凸台接触面上涂覆润滑涂层，在滑动轴承上涂润滑涂层的好处是：滑动轴承不需要与其它零件焊接，焊接热量对润滑涂层的影响较小。同时涂覆时不需要刻意对焊接面进行遮蔽，工艺比较简单。而现有技术中，在端板部或凸台上涂覆润滑涂层，必须遮蔽焊接面，否则焊接面有润滑涂层会影响焊接质量，工艺比较复杂，同时焊接时产生的热量也比较容易影响润滑涂层的牢固度和润滑性，进而影响摩擦副的寿命。本技术相对平面垫片，其涂层可以选择性涂覆在凹面上，其它面不必刻意去涂覆，能保证与凸台接触的面一定是涂覆状态。譬如说平面垫片两个面必须涂覆，需要涂覆两次，成本增加一倍。

所述的滑动垫片通过拉伸或翻边形成所述的凹面，且所述的凸台下段呈八字形状，所述的凸台的底部两侧的横向部与所述的端板部的底部相对，端板部设置有上小下大的台阶孔，所述的外螺纹部件穿入台阶孔中，滑动垫片的上段部及凸台的上段部容纳在端板部的台阶孔的大孔中。通过拉升或翻边工艺形成弧面，其弧面连贯性好，表面无毛刺或过渡不平滑的加工瑕疵，便于减少与凸台相对转动摩擦力。

一种包含所述的减磨结构电动阀，包括阀座、阀芯、外螺纹部件和内螺纹部件，内螺纹部件和外螺纹部件螺纹配合连接，所述的阀座上设有阀口，所述的阀芯通过外螺纹部件上下驱动接近或远离阀口，其特征是，所述的阀芯的顶部开设有弹簧容纳孔，弹簧容纳孔内上下依次设置弹簧座和弹簧，弹簧的顶部外套于所述的弹簧座下段部，弹簧座的顶部形成横向翻边并压制于所述的弹簧的顶部，弹簧座的顶部开设有钢球容纳槽，钢球容纳槽内设置钢球，所述的外螺纹部件的中心向下延伸段，延伸段的底面形成与所述的钢球配合的凹坑，凹坑与所述的钢球形成第二凸凹卡合结构。本实用新型的外螺纹部件通过钢球、弹簧座始终抵接在弹簧上，从而实现阀芯与外螺纹部件弹性连接。

本实用新型可以达到以下有益效果：1、本实用新型通过在外螺纹部件底部的凸台以及在电动阀的阀芯顶部开口设置端板部，凸台与端板部之间设置相对滑动的滑动垫片，滑动垫片与凸台采用线接触，且在滑动垫片上涂覆有润滑涂层，在滑动垫片与凸台、端板部抵接状态下，阀芯与外螺纹部件能灵活转动，同时也能较大角度自由偏斜和平移，保证了即使阀芯导向孔与内螺纹部件之间出现极限位置偏差时，阀芯与外螺纹部件与各自导向支撑之间不会出现单边受力，从而导致外螺纹部件与内螺纹部件相对转动时出现发卡现象。2、本实用新型的电动阀将阀芯与外螺纹部件之间形成弹性连接，且通过设置凸凹卡合结构和第二凸凹卡合结构，从而保证了阀芯在整个运动过程中，即使阀芯导向孔与内螺纹部件之间出现极限位置偏差，阀芯与外螺纹部件仍有较大位置调整裕度，避免因为调整裕度不足，造成外螺纹部件与内螺纹部件在相对转动时出现发卡的现象。

附图说明

图1为本实用新型的电动阀结构示意图。

图2为图1中a处放大且电动阀处于0脉冲-P1脉冲结构示意图。

图3为图1中a处放大且电动阀处于P1脉冲-P2脉冲结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1-图3所示，本实用新型电动阀的减磨结构包括设置于电动阀的外螺纹部件2的底部的凸台7以及设置于电动阀的阀芯4的顶部开口的端板部6，凸台7与端板部6之间设置滑动垫片8，滑动垫片8与端板部6之间以及滑动垫片8与凸台7之间均形成摩擦副，两对摩擦副至少有一对设置凸凹卡合结构，所述的阀芯4通过凸台7与端板部6悬挂于所述的外螺纹部件2。

优选地，所述的凸凹卡合结构设置于所述的滑动垫片8与凸台7之间，所述的滑动垫片8与所述的凸台7的接触面上设置凹面，所述的凸台7上形成与所述的凹面配合的凸面，凹面为圆弧形面，所述的凸面呈斜向设置的锥形面，凹面处涂覆有润滑涂层。

优选地，滑动垫片8通过拉伸或翻边形成所述的凹面，且所述的凸台7下段呈八字形状，所述的凸台7的底部两侧的横向部与所述的端板部6的底部相对，端板部6设置有上小下大的台阶孔，所述的外螺纹部件2穿入台阶孔中，滑动垫片的上段部及凸台的上段部容纳在端板部的台阶孔的大孔中。

一种带有上述减磨结构电动阀，包括阀座3、阀芯4、外螺纹部件2和内螺纹部件1，内螺纹部件1和外螺纹部件2螺纹配合连接，所述的阀座3上设有阀口，所述的阀芯4通过外螺纹部件2上下驱动接近或远离阀口，其特征在于：所述的阀芯4的顶部开设有弹簧容纳孔，弹簧容纳孔内上下依次设置弹簧座11和弹簧5，弹簧5的顶部外套于所述的弹簧座下段部，弹簧座11的顶部形成横向翻边并压制于所述的弹簧5的顶部，弹簧座11的顶部开设有钢球容纳槽，钢球容纳槽内设置钢球9，所述的外螺纹部件2的的中心向下延伸段，延伸段的底面形成与所述的钢球配合的锥形凹坑10，锥形凹坑与所述的钢球9形成第二凸凹卡合结构；通过钢球、弹簧座始终抵接在弹簧上，实现阀芯与外螺纹部件弹性连接。

本实用新型减磨结构的原理结合产品动作过程进一步说明：

对于全闭无流量阀来说，阀全闭后，对应流量曲线上为0脉冲点，电动阀定子接收开阀方向脉冲信号，直到接收P1脉冲时，阀芯开始离开阀口，流量会逐渐增多，直到全开脉冲P2时，在增加开阀方向的脉冲，流量也不会明显增加。这一过程，阀芯内部各零件相互关系也发生了变化，大概可以分为三个阶段。第一阶段是在0脉冲到P1脉冲，阀芯与阀口接触，此时外螺纹部件的顶端的凹面1a抵接在钢球上，钢球抵接在弹簧安装座上，弹簧安装座抵接的弹簧上，弹簧抵接在阀芯上，阀芯抵接在阀口上，相当于弹簧力作用在阀口与外螺纹上，外螺纹将弹簧力传导在螺纹摩擦副上，此时螺纹受力与其压力无关，只与弹簧力相关，而阀口受弹簧力和气压力的叠加。此时，理论上滑动轴承与端板部和凸台处于非抵接状态，其直接处于无约束状态，外螺纹与阀芯之间的位置调整及减磨主要靠第二凸凹卡合，由于在弹簧座与外螺纹之间设置有钢球，钢球滚动性好，其凸凹卡合摩擦副的摩擦阻力矩较小，外螺纹部件与阀芯之间也能形成较大角度自由偏移，所以此时即使内螺纹部件与阀芯导向孔出现极限位置偏差时，外螺纹部件与内螺纹部件相对转动也不会出现发卡现象。第一阶段阀芯与阀口处于抵接状态，外螺纹与阀芯也处于抵接状态。由于阀口受弹簧力与气压力的叠加，为了减少阀口的磨损，一般不希望阀芯与阀口发生相对转动，而希望外螺纹部件与阀芯之间相对转动。本技术中外螺纹部件与弹簧安装座之间设置有钢球，在外螺纹部件与阀芯发生相对转动时，只要外螺纹部件与钢球发生转动即可实现，因为钢球可以自由转动，外螺纹部件与钢球间的转动属于滚动摩擦，摩擦系数非常小，因此阀芯与外螺纹部件转动摩擦系数非常小，阀芯不会与阀口发生相对转动。在这一阶段还有负脉冲关阀，即产品在全关状态，仍继续实施关阀方向的脉冲，这种状态也适合第一阶段的分析。

第二阶段P1脉冲位置，阀芯与阀口即将要脱开，理论上是一个脉冲，即在P脉冲时阀芯与阀口仍处于接触状态，在P+1脉冲后阀芯与阀口就脱开，实际上，在P脉冲附近，受零件的制作误差和位置误差，均有可能处于此状态。在这一阶段阀芯与阀口处于接触状态，此时滑动轴承与凸台、端板部处于抵接状态，在下一个脉冲时阀芯要想脱离阀口，阀芯与外螺纹部件之间发生转动或阀芯与阀口之间发生转动。为了保证阀口的尺寸精度，避免流量曲线飘移，一般也不希望阀芯与阀口之间发生转动，而是阀芯与外螺纹部件发生转动，这就需要滑动轴承与凸台、端板部处于抵接状态发生转动。而本技术中，滑动轴承与凸台之间采用了凸凹卡合，两者为线接触，且滑动轴承本身可以自由转动，接触面添加了润滑涂层，因此在第二阶段阀芯与外螺纹部件之间仍能灵活转动。

第三阶段P1脉冲以后的位置，阀芯与阀口脱开，此时滑动轴承与凸台、端板部处于抵接状态，一般来说阀芯与外螺纹部件形成一整体，一起做螺旋上升运动，若内螺纹部件与阀芯导向孔出现极限位置偏差时，外螺纹部件与内螺纹部件相对转动可能会出现发卡现象，严重时阀芯完全不转动，而是阀芯与外螺纹部件之间转动。而本技术中滑动轴承与凸台相对的一面上设置有凹面，凸台上设置有凸面，所述的凸面与凹面之间形成凸凹卡合。凸凹卡合结构的存在，保证了阀芯与外螺纹部件之间可以形成较大角度的自由偏斜，同时滑动轴承与凸台、端板部之间无相对固定，可以较大尺寸的平移，保证了阀芯与外螺纹部件之间既可以较大角度的自由偏移也可平移，阀芯与外螺纹之间有较大位置调整度，即使在内螺纹部件与阀芯导向孔出现极限位置偏差时，外螺纹部件与内螺纹部件相对转动也不会出现发卡现象。

Claims (6)

1.一种减磨结构，其特征在于：所述的减磨结构包括设置于电动阀的外螺纹部件（2）的底部的凸台（7）以及设置于电动阀的阀芯（4）的顶部开口的端板部（6），凸台（7）与端板部（6）之间设置滑动垫片（8），滑动垫片（8）与端板部（6）之间以及滑动垫片（8）与凸台（7）之间均形成摩擦副，两对摩擦副至少有一对设置凸凹卡合结构，所述的阀芯（4）通过凸台（7）与端板部（6）悬挂于所述的外螺纹部件（2）。

2.根据权利要求1所述的一种减磨结构，其特征在于：所述的凸凹卡合结构设置于所述的滑动垫片（8）与凸台（7）之间，所述的滑动垫片（8）与所述的凸台（7）的接触面上设置凹面，所述的凸台（7）上形成与所述的凹面配合的凸面。

3.根据权利要求2所述的一种减磨结构，其特征在于：所述的凹面为圆弧形面，所述的凸面呈斜向设置的锥形面。

4.根据权利要求3所述的一种减磨结构，其特征在于：所述的凹面处涂覆有润滑涂层。

5.根据权利要求4所述的一种减磨结构，其特征在于：所述的滑动垫片（8）通过拉伸或翻边形成所述的凹面，且所述的凸台（7）下段呈八字形状，所述的凸台（7）的底部两侧的横向部与所述的端板部（6）的底部相对，端板部（6）设置有上小下大的台阶孔，所述的外螺纹部件（2）穿入台阶孔中，滑动垫片的上段部及凸台的上段部容纳在端板部的台阶孔的大孔中。

6.一种包含如权利要求1、2、3、4或5所述的减磨结构的电动阀，包括阀座（3）、阀芯（4）、外螺纹部件（2）和内螺纹部件（1），内螺纹部件（1）和外螺纹部件（2）螺纹配合连接，所述的阀座（3）上设有阀口，所述的阀芯（4）通过外螺纹部件（2）上下驱动接近或远离阀口，其特征在于：所述的阀芯（4）的顶部开设有弹簧容纳孔，弹簧容纳孔内上下依次设置弹簧座（11）和弹簧（5），弹簧（5）的顶部外套于所述的弹簧座下段部，弹簧座（11）的顶部形成横向翻边并压制于所述的弹簧（5）的顶部，弹簧座（11）的顶部开设有钢球容纳槽，钢球容纳槽内设置钢球（9），所述的外螺纹部件（2）的中心向下延伸段，延伸段的底面形成与所述的钢球配合的凹坑（10），凹坑与所述的钢球（9）形成第二凸凹卡合结构；通过钢球、弹簧座始终抵接在弹簧上，实现阀芯与外螺纹部件弹性连接。

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