CN214367841U - 一种大口径电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径电子膨胀阀，包括定子总成和阀座总成，所述的定子总成的下部安装有阀座总成，所述的定子总成包括外壳和设置在外壳内的定子组件组成，所述的阀座总成包括端盖组件、隔磁管和阀座组件，所述的隔磁管设置在阀座组件的上端并插入到定子总成内，所述的隔磁管的内部设置有丝杆组件，所述的阀座组件的内部设置有阀针套组件，所述的阀针套组件内设置有可轴向移动的阀针，所述的丝杆组件内的丝杆穿过阀针套组件轴向插入到阀针的中心螺纹通孔内，所述的丝杆与阀针之间留有螺纹间隙，且阀针与阀座组件之间设置有密封结构。本实用新型精度高、节能效果明显、结构简单、安装方便、具有平衡压力功能。

Description

一种大口径电子膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及膨胀阀领域，具体为一种精度高、节能效果明显、结构简单、安装方便、具有平衡压力功能的电子膨胀阀。

背景技术

节能减排是现今人类亟待解决的问题。节流装置在制冷系统中起着关键作用，通过选择合适的节流机构与制冷系统匹配可以降低整个制冷系统的能耗。节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，从而到达调节流量、控制过热度及蒸发液位的作用。因此，节流机构流量的调节对制冷装置节能降耗起着非常重要的作用。在一些负荷变化剧烈或运行工况范围较宽的场合，传统的节流元件(如毛细管、热力膨胀阀等)已不能满足舒适性及节能方面的要求。热力膨胀阀的感温包有明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化作出迅速而有效的反应，最终导致系统调节的振荡，造成机器运转不稳定，甚至损坏压缩机网，故电子膨胀阀正在逐步取代传统的节流元件。电子膨胀阀在过热度控制(液位控制)、流量调节均优于传统的节流机构，而且反应速度更快、调节范围更广，节能效果更加显著，有广阔的应用前景。

冷媒系统的换热效率主要依赖于系统中冷媒在高压端的压力和冷却装置的出口温度，冷媒流量的控制通常按照冷却装置的出口温度和压力确定，流量控制较为复杂，一般采用电子膨胀阀用于对来自冷却装置出口的冷媒进行节流和降压，并根据蒸发装置出口的温度或其他需要调节点的温度来调节从冷却装置送入蒸发装置的冷媒的流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。但是由于冷媒系统在电子膨胀阀入口、出口两侧的高低压之间的压差较大，压差作用于电子膨胀阀的阀针，使得该阀针动作阻力增大，当电子膨胀阀关闭后需要再次打开时，阀针需要克服较大的压差阻力才能打开冷媒通道，阀针不易开启，如果采用较大转矩的电机来克服阻力，电子膨胀阀线圈体积会相对增加，控制精度降低，安装受到空间限制，系统功耗较大，成本增加。且由于定子组件在通电的过程中会产生静电及磁场，而静电及磁场会影响或干扰控制信号的传递，从而影响阀针的动作，降低电子膨胀阀的控制精度，现有的电子膨胀阀一般是设置接地组件，利用接地组件的将静电及磁场导出，但接地组件结构较复杂，安装不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大口径电子膨胀阀，精度高、节能效果明显、结构简单、安装方便、具有平衡压力功能。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大口径电子膨胀阀，包括定子总成和阀座总成，所述的定子总成的下部安装有阀座总成，所述的定子总成包括外壳和设置在外壳内的定子组件组成，所述的阀座总成包括端盖组件、隔磁管和阀座组件，所述的隔磁管设置在阀座组件的上端并插入到定子总成内，所述的隔磁管的内部设置有丝杆组件，所述的阀座组件的内部设置有阀针套组件，所述的阀针套组件内设置有可轴向移动的阀针，所述的丝杆组件内的丝杆穿过阀针套组件轴向插入到阀针的中心螺纹通孔内，所述的丝杆与阀针之间留有螺纹间隙，且阀针与阀座组件之间设置有密封结构。

作为优选，所述的丝杆组件由上耐磨环、丝杆部件以及下耐磨环组成，所述的丝杆部件由磁转子支撑架、磁转子以及丝杆组成，所述的磁转子先粘结成型后，与所述丝杆一同注塑，注塑成型所述的磁转子支撑架，所述的磁转子支撑架上下均设置有卡槽，所述的上耐磨环和下耐磨环的卡爪卡在相应的卡槽内。

作为优选，所述的端盖组件由端盖和设置在端盖中部的滑动轴承组成，所述的丝杆的上端插入到滑动轴承内。

作为优选，所述的阀针套组件包括阀针套，所述的阀针套的内孔中设置有C型扣环，所述的C型扣环的一侧轴向相抵设置有滚珠轴承，所述的阀针套的下部两侧对称开有限位槽。

作为优选，所述的阀针组件包括阀针和设置在阀针外侧的密封结构，所述的密封结构为主密封环和设置在主密封环外侧的O型圈，所述的主密封环的上侧轴向设置有压环，所述的阀针上部两侧设置有嵌入到限位槽内的滑块。

作为优选，所述的阀座组件由阀座和阀底座组成，所述的阀底座焊接在阀座的下端，所述的阀座的上端与隔磁管焊接连接。

作为优选，所述的阀座的外侧的沟槽内安装有外漏O型密封圈，所述的阀底座的下端外侧安装有内漏O型密封圈。

作为优选，所述的阀座的上端外侧设置有防水圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.流体介质可以经由阀针的位置进入阀体上腔，流体介质会充满整个阀座总成的上腔体，而且流体介质不会发生泄漏，从而降低了阀针上下两侧的压差，减小阀针运动阻力，使低压段维持在流体出口处。有助于电子膨胀阀阀针上下端的压力平衡，减小能耗；

2.连接卡圈连接定子外壳上，与定子外壳电性连接，另一端固定在阀体上，从而实现了定子外壳的接地连接，避免静电及磁场干扰控制信号的传递及反馈，避免干扰定子组件的运行，且实现了与阀体的固定连接以及与阀底座的定位连接，结构简单、安装方便；

3.结构集成度高，零件少，组装更加方便，有利于轻量化，成本更有优势。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的立体分解结构图；

图3为本实用新型的定子总成的分解结构图；

图4为本实用新型的阀座总成的主视半剖结构图；

图5为本实用新型的丝杆组件的立体结构图；

图6为本实用新型的阀针套组件的立体结构图；

图7为本实用新型的阀针套组件的主视半剖结构图；

图8为本实用新型的阀针组件的立体结构图；

图9为本实用新型的阀针组件的主视半剖结构图；

图10为本实用新型的阀座总成下部的主视半剖结构图；

图11为本实用新型的局部半剖结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-11示，本实用新型提供一种大口径电子膨胀阀，包括定子总成1和阀座总成3，所述的定子总成1的下部安装有阀座总成3，所述的定子总成1包括外壳11和设置在外壳11内的定子组件12组成，所述的阀座总成3包括端盖组件31、隔磁管32和阀座组件37，所述的隔磁管32设置在阀座组件37的上端并插入到定子总成1内，所述的隔磁管32的内部设置有丝杆组件33，所述的阀座组件37的内部设置有阀针套组件34，所述的阀针套组件34内设置有可轴向移动的阀针351，所述的丝杆组件33内的丝杆3323穿过阀针套组件34轴向插入到阀针351的中心螺纹通孔内，所述的丝杆3323与阀针351之间留有螺纹间隙，且阀针351与阀座组件37之间设置有密封结构。

其中，定子组件12由定子外壳121、绕组线圈122、骨架123、电磁极板124和pin针125组成。定子外壳121和电磁极板124上有定位孔，骨架123上有定位销，定子外壳121与骨架123通过定位销孔连接，电磁极板124与骨架123通过定位销孔连接。绕组线圈122缠绕在骨架123上。同时Pin针125固定在骨架123上，Pin针125的一头与绕组线圈相连接，另一端外接通信通道，以实现绕组线圈与外部信号的电性连接。外壳11是注塑件，由塑料材料注塑成型，为保护定子组件，定子组件12被包胶包住，定子组件12外的包胶材料为TSG-30/4W。

其中，所述的丝杆组件33由上耐磨环331、丝杆部件332以及下耐磨环333组成，所述的丝杆部件332由磁转子支撑架3321、磁转子3322以及丝杆3323组成，所述的磁转子3322由粘结钕铁硼Nd2Fe14B制作而成，一次成型，机械强度高，具有高剩磁，高矫顽力，高磁能积，尺寸精度高，多级取向等特点，性价比极高，易加工。所述丝杆3323和所述磁转子3322一同注塑，所述磁转子支撑架3321注塑成型，注塑材料为PPS+40％GF。

如图4-5所示，所述的磁转子支撑架3321上下均设置有卡槽，所述的上耐磨环331和下耐磨环333的卡爪卡在相应的卡槽内，上耐磨环331和下耐磨环333均进行PHT喷涂处理，增强其耐磨性，且不影响其耐腐蚀性能。

如图4所示，所述的端盖组件31由端盖311和设置在端盖311中部的滑动轴承312组成，所述的丝杆3323的上端插入到滑动轴承312内，端盖311由SUS304粉末冶金制成，端盖311与滑动轴承312过盈配合，隔磁管32与端盖311分开加工，便于滑动轴承312的安装，提高良品率。

如图6-7所示，所述的阀针套组件34包括阀针套343，所述的阀针套343的内孔中设置有C型扣环341，所述的C型扣环341的一侧轴向相抵设置有滚珠轴承342，所述的阀针套343的下部两侧对称开有限位槽343a，径向固定阀针，使阀针只进行轴向运动，同时也限定了阀针运动的距离。滚珠轴承342与阀针套343过盈配合，装入阀针套343的内孔台阶面处，滚珠轴承342起降低丝杆动力传递中的摩擦力并提高丝杆的传递效率；C型扣环341扣入阀针套343的孔槽b内，目的是为了轴向固定滚珠轴承342，使其不会脱离阀针套343。

同时，如图9所示，所述的阀针组件35包括阀针351和设置在阀针351外侧的密封结构，所述的密封结构为主密封环353和设置在主密封环353外侧的O型圈354，所述的主密封环353的上侧轴向设置有压环352，所述的阀针351上部两侧设置有嵌入到限位槽343a内的滑块351a，压环352的作用是轴向固定O型圈354，使O型圈354固定在槽A内。

如图10所示，所述的阀座组件37由阀座371和阀底座372组成，所述的阀底座372焊接在阀座371的下端，所述的阀座371的上端与隔磁管32焊接连接，阀座371与阀底座372环缝焊接，焊接点在如图10中的a处，将阀针组件35装入阀座组件37内，如图10中的b处为圆角，方便O型圈354的装入，以及防止O型圈354产生机械性损伤。阀针套组件34与阀座组件35紧配压入后环缝焊接，焊接点在如图10中的c处，需注意阀针351上的滑块需嵌入阀针套组件34的限位槽内。阀针组件35与丝杆组件33螺纹连接。隔磁管32与阀座组件37和端盖组件31紧配，阀座组件37与隔磁管32连接处需清角。隔磁管32与阀座组件37和端盖组件环缝焊接，焊接点在如图11中的d、e处。外漏O型密封圈4a安装在阀座总成3的阀座组件37的O型圈沟槽内，内漏O型密封圈4b安装在阀座总成3的阀座组件37的阀底座372下端的顶部台阶处，以防止连接处发生流体介质的泄漏。定子总成1与通过热铆焊与连接卡圈2相连，定子外壳11的下部有压点(图1中所示的1a处)。阀座总成3通过阀座组件37的阀座371上的螺纹与阀体相连。定子总成1通过连接卡圈2与阀体相连，压在阀座总成3上,同时，所述的阀座371的上端外侧设置有防水圈36。

电子膨胀阀需进行接地连接，连接卡圈2直接热铆焊接在定子外壳11上，与定子外壳11电性连接，另一端固定在阀体上。从而实现了定子外壳11的接地连接，避免静电及磁场干扰控制信号的传递及反馈，避免干扰定子组件的运行，且实现了与阀体的固定连接以及与阀底座的定位连接，结构简单、安装方便。

如图11所示，电子膨胀阀开始工作前，流体介质经由图11中的B处的螺纹间隙进入阀体上腔，由于有隔磁管32的存在，流体介质会充满整个阀座总成3的上腔体，且由于有主密封环353和O型圈354的存在，使流体介质不会发生泄漏，从而降低了阀针上下两侧的压差，减小阀针运动阻力。

电子膨胀阀开始工作时，液态高压的流体介质经过阀口节流后，会使得高压的流体介质压力下降，变为气液混合态的流体介质，同时放出热量。出口端的温度-压力传感器会将采集到的温度信号和压力信号输入到控制器，控制器根据相关的控制程序经过计算后输出信号至电子膨胀阀，控制定子组件12中的绕组线圈122内的电流大小发生改变，从而控制定子组件12产生变化的激励磁场，磁转子3322在激励磁场的作用下发生转动，从而带动丝杆组件33发生运动，进一步通过螺纹传递带动阀针组件35进行运动，以实现电子膨胀阀阀口的开度变化，进而达到调节流体介质的流量及压力的目的。

虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种大口径电子膨胀阀，包括定子总成(1)和阀座总成(3)，所述的定子总成(1)的下部安装有阀座总成(3)，所述的定子总成(1)包括外壳(11)和设置在外壳(11)内的定子组件(12)组成，其特征在于，所述的阀座总成(3)包括端盖组件(31)、隔磁管(32)和阀座组件(37)，所述的隔磁管(32)设置在阀座组件(37)的上端并插入到定子总成(1)内，所述的隔磁管(32)的内部设置有丝杆组件(33)，所述的阀座组件(37)的内部设置有阀针套组件(34)，所述的阀针套组件(34)内设置有可轴向移动的阀针(351)，所述的丝杆组件(33)内的丝杆(3323)穿过阀针套组件(34)轴向插入到阀针(351)的中心螺纹通孔内，所述的丝杆(3323)与阀针(351)之间留有螺纹间隙，且阀针(351)与阀座组件(37)之间设置有密封结构。

2.根据权利要求1所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的丝杆组件(33)由上耐磨环(331)、丝杆部件(332)以及下耐磨环(333)组成，所述的丝杆部件(332)由磁转子支撑架(3321)、磁转子(3322)以及丝杆(3323)组成，其中所述的磁转子支撑架(3321)注塑在丝杆(3323)上，所述的磁转子(3322)粘结在磁转子支撑架(3321)上，所述的磁转子支撑架(3321)上下均设置有卡槽，所述的上耐磨环(331)和下耐磨环(333)的卡爪卡在相应的卡槽内。

3.根据权利要求2所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的端盖组件(31)由端盖(311)和设置在端盖(311)中部的滑动轴承(312)组成，所述的丝杆(3323)的上端插入到滑动轴承(312)内。

4.根据权利要求1所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的阀针套组件(34)包括阀针套(343)，所述的阀针套(343)的内孔中设置有C型扣环(341)，所述的C型扣环(341)的一侧轴向相抵设置有滚珠轴承(342)，所述的阀针套(343)的下部两侧对称开有限位槽(343a)。

5.根据权利要求4所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：阀针组件(35)包括阀针(351)和设置在阀针(351)外侧的密封结构，所述的密封结构为主密封环(353)和设置在主密封环(353)外侧的O型圈(354)，所述的主密封环(353)的上侧轴向设置有压环(352)，所述的阀针(351)上部两侧设置有嵌入到限位槽(343a)内的滑块(351a)。

6.根据权利要求1所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的阀座组件(37)由阀座(371)和阀底座(372)组成，所述的阀底座(372)焊接在阀座(371)的下端，所述的阀座(371)的上端与隔磁管(32)焊接连接。

7.根据权利要求6所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的阀座(371)的外侧的沟槽内安装有外漏O型密封圈(4a)，所述的阀底座(372)的下端外侧安装有内漏O型密封圈(4b)。

8.根据权利要求6所述的大口径电子膨胀阀，其特征在于：所述的阀座(371)的上端外侧设置有防水圈(36)。

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