CN219035578U - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电子膨胀阀，电子膨胀阀包括：阀座部件；大密封垫，设置在阀座部件内，大密封垫具有大阀口；阀针部件，设置在阀座部件内，阀针部件包括相互连接的主体结构和封堵套，封堵套的端部用于和大密封垫配合以开闭大阀口，主体结构和阀座部件的内壁密封配合，主体结构的外周面的径向截面积为S3；平衡通道，平衡通道将阀针部件轴线方向上的两侧连通；封堵套和大密封垫抵接的情况下，封堵套和大密封垫之间形成围绕大阀口的接触面，接触面的外周缘的面积为S2，接触面的内周缘的面积为S1，其中，S1＜S3＜S2。通过上述方案，大阀口关闭的情况下流体对阀针部件施加的力均为关阀方向，从而保证了电子膨胀阀在关阀时的可靠性。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及电子膨胀阀技术领域，具体而言，涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

目前，在空调、冰箱、热泵热水器等各类制冷、制热设备中，通常采用电子膨胀阀调节流体的流量。电子膨胀阀通常由阀座部件、阀针部件和驱动部件等结构组成，阀座部件通常包括阀座及连接管，阀座部件上具有阀口，通过阀针部件的移动，调节阀口的开度，实现流通控制。

现有技术中的电子膨胀阀，阀口通常为硬密封，设计时，阀口的密封线和平衡线(阀针部件外周面的外径)理论上是同一个尺寸，但是受精加工等实际加工因素影响，两个尺寸不可能做的完全一样，导致无法达到最佳平衡效果；当阀口尺寸小于平衡线尺寸时，在阀关闭状态下，电子膨胀阀的流体流向为从阀座部件的腔体流向阀口时，阀针部件会受到开阀方向的力，当输入流体压力太大，导致阀针部件受力太大，会引起阀无法关闭的失效现象。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电子膨胀阀，以提高电子膨胀阀的阀口在关闭时的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电子膨胀阀，包括：阀座部件；大密封垫，设置在阀座部件内，大密封垫具有大阀口；阀针部件，设置在阀座部件内，阀针部件包括相互连接的主体结构和封堵套，封堵套的端部用于和大密封垫配合以开闭大阀口，主体结构和阀座部件的内壁密封配合，主体结构的外周面的径向截面积为S3；平衡通道，平衡通道将阀针部件轴线方向上的两侧连通；封堵套和大密封垫抵接的情况下，封堵套和大密封垫之间形成围绕大阀口的接触面，接触面的外周缘的面积为S2，接触面的内周缘的面积为S1，其中，S1＜S3＜S2。

进一步地，大密封垫由软质材料制成，大密封垫的端面和封堵套的端部配合。

进一步地，封堵套朝向大密封垫的端面为弧形面，接触面位于弧形面内。

进一步地，主体结构和封堵套均为圆柱状结构，主体结构、封堵套和大阀口同轴设置，主体结构的外径为D3，封堵套的外径为D2，封堵套的内径为D1，其中，D1＜D3＜D2。

进一步地，阀座部件的侧壁具有流通孔，流通孔和阀座部件内的腔体连通，大阀口打开的情况下流通孔和大阀口连通。

进一步地，主体结构的外壁具有密封槽，阀针部件还包括密封圈，密封圈设置在密封槽内，密封圈和阀座部件的内壁密封配合。

进一步地，主体结构包括相互连接的第一套体和第二套体，其中，第二套体和封堵套为一体结构，阀座部件包括相互连接的阀座环和底座，大密封垫位于底座内，第一套体位于阀座环内，第一套体和阀座环密封配合。

进一步地，阀针部件还包括小密封垫和小阀针，小密封垫设置在主体结构内，小密封垫具有小阀口，小阀口和大阀口同轴设置，小阀针和小密封垫配合，以调整小阀口的开度。

进一步地，小密封垫由软质材料制成，小阀口为锥形结构。

进一步地，电子膨胀阀还包括驱动部件，驱动部件可在预设行程内带动小阀针单独移动，且驱动部件可通过小阀针带动主体结构和封堵套移动。

进一步地，电子膨胀阀还包括阀套，阀座部件包括阀座环和底座，阀套、阀座环和底座依次连接；驱动部件包括螺母结构和螺杆组件，螺母结构位于阀套内，螺母结构和阀套的内壁之间的区域形成转子腔，螺杆组件和螺母结构螺纹连接，螺杆组件和小阀针驱动连接，平衡通道将转子腔和大阀口连通。

进一步地，平衡通道包括依次连通的第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，其中，第一通道位于螺母结构内，第二通道位于阀座环内，第三通道位于螺杆组件内，第四通道位于小阀针内。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种电子膨胀阀，电子膨胀阀包括：阀座部件；大密封垫，设置在阀座部件内，大密封垫具有大阀口；阀针部件，设置在阀座部件内，阀针部件包括相互连接的主体结构和封堵套，封堵套的端部用于和大密封垫配合以开闭大阀口，主体结构和阀座部件的内壁密封配合，主体结构的外周面的径向截面积为S3；平衡通道，平衡通道将阀针部件轴线方向上的两侧连通；封堵套和大密封垫抵接的情况下，封堵套和大密封垫之间形成围绕大阀口的接触面，接触面的外周缘的面积为S2，接触面的内周缘的面积为S1，其中，S1＜S3＜S2。在该方案中，通过平衡通道可将阀针部件轴线方向上的两侧连通，这样阀针部件两侧的流体压强相同，即均为大阀口内的流体压强，这样在大阀口关闭的状态下，当电子膨胀阀的流体流向为从阀座部件的腔体流向大阀口时，流体压强为P1，阀针部件受到的流体压力为P1(S2-S3)，且受力方向为关阀方向，当电子膨胀阀的流体流向为从大阀口流向阀座部件的腔体时，流体压强为P2，阀针部件受到的流体压力为P2(S3-S1)，且受力方向为关阀方向。因此，通过上述方案，无论电子膨胀阀内的流体流向如何，大阀口关闭的情况下流体对阀针部件施加的力均为关阀方向，从而保证了电子膨胀阀在关阀时的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例提供的电子膨胀阀的结构示意图；

图2示出了图1的局部放大图；

图3示出了图1中的阀针部件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀座部件；11、流通孔；12、阀座环；13、底座；

20、大密封垫；21、大阀口；

30、阀针部件；31、主体结构；311、密封槽；312、第一套体；313、第二套体；32、封堵套；321、弧形面；33、密封圈；34、小密封垫；341、小阀口；35、小阀针；

40、驱动部件；41、螺母结构；42、螺杆组件；

50、阀套；51、转子腔；

60、平衡通道；61、第一通道；62、第二通道；63、第三通道；64、第四通道。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种电子膨胀阀，包括：阀座部件10；大密封垫20，设置在阀座部件10内，大密封垫20具有大阀口21；阀针部件30，设置在阀座部件10内，阀针部件30包括相互连接的主体结构31和封堵套32，封堵套32的端部用于和大密封垫20配合以开闭大阀口21，主体结构31和阀座部件10的内壁密封配合，主体结构31的外周面的径向截面积为S3；平衡通道60，平衡通道60将阀针部件30轴线方向上的两侧连通；封堵套32和大密封垫20抵接的情况下，封堵套32和大密封垫20之间形成围绕大阀口21的接触面，接触面的外周缘的面积为S2，接触面的内周缘的面积为S1，其中，S1＜S3＜S2。

在该方案中，通过平衡通道60可将阀针部件30轴线方向上的两侧连通，这样阀针部件30两侧的流体压强相同，即均为大阀口21内的流体压强，这样在大阀口21关闭的状态下，当电子膨胀阀的流体流向为从阀座部件10的腔体流向大阀口21时，流体压强为P1，阀针部件30受到的流体压力为P1(S2-S3)，且受力方向为关阀方向，当电子膨胀阀的流体流向为从大阀口21流向阀座部件10的腔体时，流体压强为P2，阀针部件30受到的流体压力为P2(S3-S1)，且受力方向为关阀方向。因此，通过上述方案，无论电子膨胀阀内的流体流向如何，大阀口21关闭的情况下流体对阀针部件30施加的力均为关阀方向，从而保证了电子膨胀阀在关阀时的可靠性，避免内漏。该电子膨胀阀可安装到安装基台或阀体内使用。

在本实施例中，大密封垫20由软质材料制成，大密封垫20的端面和封堵套32的端部配合。这样封堵套32在抵压大密封垫20时，大密封垫20上会形成凹坑，从而增加了接触面的面积，提高了密封效果。

其中，封堵套32朝向大密封垫20的端面为弧形面321，接触面位于弧形面321内。将封堵套32朝向大密封垫20的端面设置为弧形面321，在关阀时可使大密封垫20更容易变形，提高接触面的面积。可选地，在通过封堵套32轴线的截面上，弧形面321被主体结构31的外壁的延长线划分为对称的弧线，这样可保证接触面一部分位于主体结构31的外周面内，另一部分位于主体结构31的外周面外，从而保证S1＜S3＜S2，提高关阀可靠性。

进一步地，主体结构31和封堵套32均为圆柱状结构，主体结构31、封堵套32和大阀口21同轴设置，主体结构31的外径为D3，封堵套32的外径为D2，封堵套32的内径为D1，其中，D1＜D3＜D2。

具体地，在图1中，封堵套32的外周缘围绕形成的区域为S4，在使用时，当电子膨胀阀的流体流向为从阀座部件10的腔体流向大阀口21时，大阀口21的压强小于P1，可以认为是大气环境，阀针部件30受到的P1向上的压力为P1对封堵套32的下端面和大密封垫20之间的缝隙施加的力，即为P1(S4-S2)，阀针部件30受到的P1向下的压力为P1对封堵套32的上端面施加的力，即为P1(S4-S3)，由于S3＜S2，向上的力和向下的力的合力为向下的P1(S2-S3)，这样合力的方向和关阀方向一致，保证了关阀可靠性。当电子膨胀阀的流体流向为从大阀口21流向阀座部件10的腔体时，阀座部件10的腔体内压强小于P1，可以认为是和外部大气环境连通，阀针部件30受到的P2向上的压力为P2S1，阀针部件30受到的向下的压强等于P2，向下的压力为P2S3，由于S1＜S3，两者的合力为向下的P2(S3-S1)，这样合力的方向和关阀方向一致，保证了关阀可靠性。

通过以上设计，无论电子膨胀阀是水平方向和竖直方向进气体或液体，封堵套32的受力方向和关阀方向总是一致的，因此能避免因流体压力太高，引起的阀无法关死，从而失效的问题，提高了电子膨胀阀的关阀可靠性。

如图1所示，阀座部件10的侧壁具有流通孔11，流通孔11和阀座部件10内的腔体连通，大阀口21打开的情况下流通孔11和大阀口21连通。从流通孔11进入的流体的压力为P1。大阀口21打开时，流通孔11和大阀口21连通。

在本实施例中，主体结构31的外壁具有密封槽311，阀针部件30还包括密封圈33，密封圈33设置在密封槽311内，密封圈33和阀座部件10的内壁密封配合。通过上述设置，保证了主体结构31和阀座部件10的内壁密封配合，避免内漏。密封圈33装配后的外径即为D3。

如图2所示，主体结构31包括相互连接的第一套体312和第二套体313，其中，第二套体313和封堵套32为一体结构，阀座部件10包括相互连接的阀座环12和底座13，大密封垫20位于底座13内，第一套体312位于阀座环12内，第一套体312和阀座环12密封配合。通过上述设置主体结构31为分体结构，便于加工和装配。将第二套体313和封堵套32设置为一体结构，可以提高结构强度。具体地，第一套体312和阀座环12通过密封圈33密封配合。可选地，流通孔11位于底座13上而不是设置在阀座环12，这样可缩短阀座环12的长度，简化阀座环12的结构，便于阀座环12加工。

进一步地，阀针部件30还包括小密封垫34和小阀针35，小密封垫34设置在主体结构31内，小密封垫34具有小阀口341，小阀口341和大阀口21同轴设置，小阀针35和小密封垫34配合，以调整小阀口341的开度。这样可通过小阀针35和小密封垫34的配合实现精确流量调节，通过大阀口21的开闭实现大流量。因此该电子膨胀阀具有大流量开闭的功能和小流量调节的能力。

具体地，小密封垫34由软质材料制成，小阀口341为锥形结构。小密封垫34由软质材料制成可以在关闭小阀口341时提高和小阀针35的接触面积，从而提高密封效果。将小阀口341设置为锥形结构，可以提高精确调节流量的能力，满足流量曲线要求。

在本实施例中，电子膨胀阀还包括驱动部件40，驱动部件40可在预设行程内带动小阀针35单独移动，且驱动部件40可通过小阀针35带动主体结构31和封堵套32移动。这样通过一个驱动部件40可实现对封堵套32和小阀针35的驱动，无需分别设置驱动，结构简单。

在本实施例中，电子膨胀阀还包括阀套50，阀座部件10包括阀座环12和底座13，阀套50、阀座环12和底座13依次连接；驱动部件40包括螺母结构41和螺杆组件42，螺母结构41位于阀套50内，螺母结构41和阀套50的内壁之间的区域形成转子腔51，螺杆组件42和螺母结构41螺纹连接，螺杆组件42和小阀针35驱动连接，平衡通道60将转子腔51和大阀口21连通。这样实现了转子腔51和大阀口21的压力平衡，也即实现了阀针部件30上下两侧的压力平衡，提高了电子膨胀阀的开关阀性能和可靠性。

可选地，电子膨胀阀还包括转子部件，转子部件设置在阀套50内，转子部件用于驱动螺杆组件42转动，转子部件和阀套50的内壁之间具有间隙，以实现压力平衡。

在本实施例中，平衡通道60包括依次连通的第一通道61、第二通道62、第三通道63和第四通道64，其中，第一通道61位于螺母结构41内，第二通道62位于阀座环12内，第三通道63位于螺杆组件42内，第四通道64位于小阀针35内。将第一通道61设置在螺母结构41内，第二通道62设置在阀座环12内，第三通道63设置在螺杆组件42内，第四通道64设置在小阀针35内，这样便实现了通过平衡通道60将转子腔51和小阀口341、大阀口21连通，避免了转子腔51和小阀口341出现较大的压力差，而导致关阀不良的问题。

可选地，螺母结构41包括螺母主体和连接板，连接板套设在螺母主体上，连接板和阀座环12焊接，连接板上的开孔或开槽形成第一通道61。将连接板和阀座环12采用焊接的方式连接，稳定、可靠；在连接板上的开孔或开槽均能够形成第一通道61，从而实现了转子腔51和第一通道61的连通。

可选地，阀座环12内具有导向腔和第一通孔，导向腔的内壁具有环形槽，主体结构31的一部分位于导向腔内，第一通孔和环形槽连通，第一通孔和环形槽形成第二通道62。通过设置导向腔，这样便于将主体结构31的一部分设置在导向腔内；将第一通孔和环形槽连通，由于第一通道61和第二通道62连通，所以，转子腔51内的压力和环形槽内压力能够保持相同。其中，环形槽和第三通道63连通。

可选地，螺杆组件42包括螺杆和连接套，螺杆和螺母结构41螺纹连接，螺杆和连接套限位配合，连接套和小阀针35连接，第四通道64和连接套内的腔体连通，连接套的侧壁具有第二通孔，第二通孔形成第三通道63。采用上述设置方式，将连接套和小阀针35连接，且第四通道64和连接套内的腔体连通，这样能够保证连接套内腔体的压力和第四通道64相同，由于第二通孔的设置，使得连接套内的压力和环形槽内压力相同，所以，转子腔51内的压力和第四通道64内压力能够保持相同。

可选地，小阀针35包括相互连接的限位杆和封堵杆，限位杆的径向尺寸大于封堵杆的径向尺寸，限位杆和主体结构31在轴向止挡配合，封堵杆用于和小阀口341配合，限位杆内具有第三通孔，封堵杆内具有第四通孔，第三通孔和第三通孔形成第四通道64。将限位杆的外径设置成大于封堵杆的外径，且限位杆和主体结构31在轴向止挡配合，这样能够对小阀针35起到限位作用，从而限定了小阀针35的移动范围；由于第三通孔和第四通孔连通，且第四通孔和小阀口341连通，这样使得转子腔51内的压力和小阀口341内压力能够保持相同，从而实现了通过平衡通道60将转子腔51和小阀口341、大阀口21连通。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括：

阀座部件(10)；

大密封垫(20)，设置在所述阀座部件(10)内，所述大密封垫(20)具有大阀口(21)；

阀针部件(30)，设置在所述阀座部件(10)内，所述阀针部件(30)包括相互连接的主体结构(31)和封堵套(32)，所述封堵套(32)的端部用于和所述大密封垫(20)配合以开闭所述大阀口(21)，所述主体结构(31)和所述阀座部件(10)的内壁密封配合，所述主体结构(31)的外周面的径向截面积为S3；

平衡通道(60)，所述平衡通道(60)将所述阀针部件(30)轴线方向上的两侧连通；

所述封堵套(32)和所述大密封垫(20)抵接的情况下，所述封堵套(32)和所述大密封垫(20)之间形成围绕所述大阀口(21)的接触面，所述接触面的外周缘的面积为S2，所述接触面的内周缘的面积为S1，其中，S1＜S3＜S2。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述大密封垫(20)由软质材料制成，所述大密封垫(20)的端面和所述封堵套(32)的端部配合。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述封堵套(32)朝向所述大密封垫(20)的端面为弧形面(321)，所述接触面位于所述弧形面(321)内。

4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述主体结构(31)和所述封堵套(32)均为圆柱状结构，所述主体结构(31)、所述封堵套(32)和所述大阀口(21)同轴设置，所述主体结构(31)的外径为D3，所述封堵套(32)的外径为D2，所述封堵套(32)的内径为D1，其中，D1＜D3＜D2。

5.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座部件(10)的侧壁具有流通孔(11)，所述流通孔(11)和所述阀座部件(10)内的腔体连通，所述大阀口(21)打开的情况下所述流通孔(11)和所述大阀口(21)连通。

6.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述主体结构(31)的外壁具有密封槽(311)，所述阀针部件(30)还包括密封圈(33)，所述密封圈(33)设置在所述密封槽(311)内，所述密封圈(33)和所述阀座部件(10)的内壁密封配合。

7.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述主体结构(31)包括相互连接的第一套体(312)和第二套体(313)，其中，所述第二套体(313)和所述封堵套(32)为一体结构，所述阀座部件(10)包括相互连接的阀座环(12)和底座(13)，所述大密封垫(20)位于所述底座(13)内，所述第一套体(312)位于所述阀座环(12)内，所述第一套体(312)和所述阀座环(12)密封配合。

8.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀针部件(30)还包括小密封垫(34)和小阀针(35)，所述小密封垫(34)设置在所述主体结构(31)内，所述小密封垫(34)具有小阀口(341)，所述小阀口(341)和所述大阀口(21)同轴设置，所述小阀针(35)和所述小密封垫(34)配合，以调整所述小阀口(341)的开度。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述小密封垫(34)由软质材料制成，所述小阀口(341)为锥形结构。

10.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括驱动部件(40)，所述驱动部件(40)可在预设行程内带动所述小阀针(35)单独移动，且所述驱动部件(40)可通过所述小阀针(35)带动所述主体结构(31)和所述封堵套(32)移动。

11.根据权利要求10所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括阀套(50)，所述阀座部件(10)包括阀座环(12)和底座(13)，所述阀套(50)、所述阀座环(12)和所述底座(13)依次连接；所述驱动部件(40)包括螺母结构(41)和螺杆组件(42)，所述螺母结构(41)位于所述阀套(50)内，所述螺母结构(41)和所述阀套(50)的内壁之间的区域形成转子腔(51)，所述螺杆组件(42)和所述螺母结构(41)螺纹连接，所述螺杆组件(42)和所述小阀针(35)驱动连接，所述平衡通道(60)将所述转子腔(51)和所述大阀口(21)连通。

12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述平衡通道(60)包括依次连通的第一通道(61)、第二通道(62)、第三通道(63)和第四通道(64)，其中，所述第一通道(61)位于所述螺母结构(41)内，所述第二通道(62)位于所述阀座环(12)内，所述第三通道(63)位于所述螺杆组件(42)内，所述第四通道(64)位于所述小阀针(35)内。

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