CN219282442U - 电驱节流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电驱节流阀，包括三通结构的阀体，其包括阀体出口端、用于接收流体的阀体进口端，以及阀体调节端，设置在阀体调节端处的执行单元，其包括驱动机构，以及致动机构，其中，驱动机构包括推杆、套接在推杆外的传动件，以及套接在传动件外的驱动环，以及设置在阀体内并与推杆固定连接的阀芯，其中，致动机构构造成能够促使驱动环沿周向运动，传动件构造成能够在驱动环的作用下促使推杆沿轴向运动，以使阀芯调节阀体出口端的开度。本实用新型能够保证推杆在轴向上具有稳定的工作环境，并且能够实现对阀芯的位置的准确调节。

Description

电驱节流阀

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体地涉及一种电驱节流阀。

背景技术

控压钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力剖面的自适应钻井过程，其目的是确定井下压力环境的界限，并以此来控制井眼环空液柱压力剖面。在控压钻井的作业中节流阀是控制压力的关键部件。

节流阀的控制方式有很多种。例如手动控制、液动控制、气动控制和电动控制。其中，手动控制难以实现精确地调节，因而无法对井眼环空压力剖面进行实时且准确地调节。液动控制一般通过液压执行器进行控制，但是液压执行器中的液压油的粘性极易因温度的变化而产生不良的影响，从而导致无法进行准确地调节。气动控制由于需要通过气动执行器内的压缩空气来驱动，因而难以实现精准控制。此外，气动执行器在在低温环境下极易结霜，因而会对井眼环空压力剖面的调节起到严重的影响。

目前，电动控制是节流阀的最佳选择。电动控制中的电动执行器具有结构紧凑、调节精度高、传输信号距离远和抗偏离能力强等优势，从而能够更容易地克服介质的不平衡力，确保达到相关工艺参数的精确控制。

CN111720609A公开了一种精细控压钻井用电控孔板式节流阀，包括多回转电动执行器、支撑架、联结件、孔板式节流阀。多回转电动执行器由手轮、离合器、蜗杆、涡轮、联轴机构、低惯量高转矩电机、主动锥齿轮、输出轴、从动锥齿轮、反馈轴、阀位绝对编码器、就地显示窗、手动/电动旋钮等组成。该装置能够实现节流阀的基本功能。但是，该装置中的蜗轮蜗杆结构在井下频繁工作时极易造成齿面磨损，从而导致主轴窜动，进而无法对阀芯的位置进行准确地调节。此外，在该装置内也不存在其他能够使阀芯保持稳定工作位置的器件。

因此，在本领域希望提供一种解决上述问题的电驱节流阀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电驱节流阀，其能够保证推杆在轴向上具有稳定的工作环境，并且能够实现对阀芯的位置的准确调节。本实用新型中的驱动机构、致动机构和反馈制动机构这三者中各零件均为回转体同轴心布置，并且均沿轴向依次分布，由此使得电驱节流阀具有整体结构紧凑、传递扭矩大和响应速度快等优势，从而确保推杆在轴向上能够稳定地运动以及实现对阀芯的位置的准确调节。此外，本实用新型还采用绝对编码器，从而能够准确、永久地记录推杆的传动位置，因而能够更容易地对阀体出口端的开度进行精确地调节。

根据本实用新型，提供了一种电驱节流阀，包括构造成具有三通结构的阀体，其包括阀体出口端、沿所述阀体径向延伸设置并用于接收流体的阀体进口端，以及与所述阀体出口端轴向相对的阀体调节端，

设置在所述阀体调节端处的执行单元，其包括驱动机构，以及设置在所述驱动机构的上游的致动机构，其中，所述驱动机构包括设置在中心的推杆、套接在所述推杆外的传动件，以及套接在所述传动件外并与所述致动机构连接的驱动环，以及

设置在所述阀体内并与所述推杆的下游端固定连接的阀芯，

其中，所述致动机构构造成能够促使所述驱动环沿周向运动，所述传动件构造成能够在所述驱动环的作用下促使所述推杆沿轴向运动，以使所述阀芯调节所述阀体出口端的开度。

在一个实施例中，所述致动机构是无刷电机，所述驱动机构还包括设置在所述无刷电机中的转子与所述驱动环之间的减速器，所述减速器构造成中空套筒形式，从而允许所述推杆沿轴向运动至所述减速器内。

在一个实施例中，所述传动件是行星滚柱丝杠，所述驱动机构还包括设置在所述行星滚柱丝杠外的若干个滚柱，以及套接在所述滚柱外的丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述驱动环形成键槽配合。

在一个实施例中，所述驱动机构还包括设置在所述驱动环的径向外侧的第一轴承、设置在所述驱动环的径向内侧并用于限制所述丝杠螺母的轴向位置的第一压环，以及设置在所述驱动环的径向外侧并处于所述第一轴承的下游的第二压环，其中，所述第二压环与所述第一轴承的内壁的轴向抵接。

在一个实施例中，所述电驱节流阀还包括套接在所述驱动机构外的壳体，在所述壳体的下游端处形成有用于与压帽轴向抵接的压紧锥面，

所述驱动机构还包括阀盖，其包括第一阀盖部分、从所述第一阀盖部分上径向向外延伸并与所述壳体固定连接的第二阀盖部分，以及从所述第二阀盖部分上沿轴向向上延伸并与所述第一轴承的外壁的轴向抵接的第三阀盖部分，其中，所述第一阀盖部分构造成能够伸入到所述阀体调节端内，从而允许所述推杆在所述阀盖内沿轴向部分地运动至所述阀体内。

在一个实施例中，所述推杆包括构造成丝杠的第一推杆部分、设置在所述第一推杆部分的下游的第二推杆部分，以及设置在所述第一推杆部分与所述第二推杆部分之间的销轴，其中，在所述第二推杆部分与所述第一阀盖部分的接合处形成有用于限制所述推杆转动的第一棱柱。

在一个实施例中，在所述第一阀盖部分的内壁上设有沿径向向外延伸的台阶，

所述驱动机构还包括设置在所述台阶上并用于封闭所述第二推杆部分与所述第一阀盖部分之间的环空的密封衬套。

在一个实施例中，所述执行单元还包括设置在所述致动机构的上游的反馈制动机构，其包括与所述转子连接的编码器轴、套接在所述编码器轴外并用于记录所述推杆的传动位置的编码器，以及套接在所述编码器轴外并处于所述编码器的上游的制动器，其中，所述制动器构造成能够通过制动盘使所述编码器轴保持固定的姿态，在所述编码器轴的自由端处设有用于与外部工具连接以允许对所述电驱节流阀进行手动调节的第二棱柱。

在一个实施例中，所述电驱节流阀还包括设置在所述阀体内并与所述第一阀盖部分轴向抵接的保护套，所述阀芯构造成能够在初始状态下处于所述保护套内。

在一个实施例中，所述推杆的第一棱柱构造成能够将所述驱动机构的内腔分割成上部空间和下部空间，

所述电驱节流阀还包括自动润滑机构，所述自动润滑机构包括延伸穿过所述壳体和所述驱动环并与所述上部空间连通的第一通道、设置在所述壳体外并用于封堵所述第一通道的注油嘴，以及将部分地所述上部空间与所述下部空间连通的第二通道，

其中，所述推杆构造成能够促使所述内腔内的润滑油通过所述第一通道与所述第二通道在所述上部空间与所述下部空间内循环运动。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型能够保证推杆在轴向上具有稳定的工作环境，并且能够实现对阀芯的位置的准确调节。本实用新型中的驱动机构、致动机构和反馈制动机构这三者中各零件均为回转体同轴心布置，并且均沿轴向依次分布，由此使得电驱节流阀具有整体结构紧凑、传递扭矩大和响应速度快等优势，从而确保推杆在轴向上能够稳定地运动以及实现对阀芯的位置的准确调节。此外，本实用新型还采用绝对编码器，从而能够准确、永久地记录推杆的传动位置，因而能够更容易地对阀体出口端的开度进行精确地调节。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型进行详细地描述，在图中：

图1示意性显示了根据本实用新型的电驱节流阀的结构；

图2为根据本实用新型的电驱节流阀中的执行单元的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

方向性用语“上游”或类似用语指的是靠近井口的方向，即图1中的顶端方向。方向性用语“下游”或类似用语指的是远离井口的方向，即图1中的底端方向。

图1示意性显示了根据本实用新型的电驱节流阀100的结构。

如图1所示，根据本实用新型的电驱节流阀100主要包括构造成三通结构的阀体1。阀体1分别包括阀体出口端11、阀体进口端12和阀体调节端13。其中，阀体出口端11与阀体调节端13在轴向上相对布置。阀体进口端12沿阀体1径向延伸设置，其能够接收并引导流体流向阀体出口端11。

根据本实用新型，如图1所示，电驱节流阀100还包括执行单元2。执行单元2设置在阀体调节端13处，并且能够通过控制阀芯4(在下文中介绍)在阀体1内的轴向运动，从而能够选择性地封堵阀体出口端11。

图2为根据本实用新型的电驱节流阀100中的执行单元2的结构示意图。根据本实用新型，如图2所示，执行单元2包括驱动机构3，以及设置在驱动机构3的上游的致动机构5。其中，驱动机构3与阀芯4连接。致动机构5构造成能够通过控制驱动机构3来促使阀芯4在阀体1内沿轴向运动，以使阀芯4调节阀体出口端11的开度。其内容在下文中介绍。容易理解，阀芯4也可以伸入到阀体出口端11内而形成封堵的目的。

在一个实施例中，如图2所示，致动机构5优选为无刷电机，并且包括设置在径向外侧的定子51、设置在径向内侧的转子52，以及设置在转子52内的多个永磁体(未示出)。其中，转子52与驱动机构3连接。在定子51内设有多个线圈绕组53，并且线圈绕组53能够与外部电源连通。

根据本实用新型的一个实施例中，线圈绕组53构造成能够在通电的情况下产生旋转磁场。永磁体构造成能够在上述旋转磁场的作用下带动转子52沿周向转动，从而进一步地带动驱动机构3运动。其内容在下文中介绍。

在一个实施例中，如图2所示，电驱节流阀100还包括套接在致动机构5外的电机壳8。优选地，线圈绕组53的一端伸出电机壳8而与外部电源连通，从而实现对电驱节流阀100的电力驱动。

根据本实用新型，如图2所示，驱动机构3包括设置在中心的推杆31、套接在推杆31外的传动件，以及驱动环33。其中，推杆31的下游端与阀芯4固定连接。驱动环33套接在传动件外并与致动机构5中的转子52连接，因此，驱动环33能够在转子52作用下沿周向转动。优选地，驱动环33与转子52是刚性连接。

在一个实施例中，优选地，传动件是行星滚柱丝杠32。因此，在行星滚柱丝杠32的作用下，驱动环33的周向运动就能够更容易地转换为推杆31的轴向运动，从而带动阀芯4沿轴向运动以调节阀体出口端11的开度。行星滚柱丝杠32的工作过程是本领域技术人员所熟知的，因此不在赘述。

目前，现有技术中的节流阀通常是以蜗轮蜗杆为主要传动工具。但是蜗轮蜗杆在长期高强度工作后，其齿面会出现严重的磨损，从而导致主轴沿多个方向窜动，进而严重影响对阀芯4的位置的调节精度。相比于现有技术来说，本实用新型通过行星滚柱丝杠32将驱动环33的周向运动转换为推杆31的轴向运动，从而能够更容易地实现对阀芯4的精准调控。此外，由于本实用新型的传动结构简单且传动次数少，从而能够有效地起到快速且有效地调控。

在一个实施例中，如图2所示，驱动机构3还包括减速器34。减速器34设置在转子52与驱动环33之间。减速器34与转子52和驱动环33之间均为刚性连接，从而能够显著的提高电驱节流阀100的动作响应的灵敏性，进而能够以更快地速度调节阀体出口端11的开度，以确保阀门工作的稳定性与可靠性。

优选地，减速器34包括但不限于谐波齿轮减速器或行星齿轮减速器。其均能够根据电机扭矩、转速同节流阀规格的匹配而定，这是本领域技术人员所熟知的。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，推杆31包括第一推杆部分311和设置在第一推杆部分311的下游的第二推杆部分312。其中，第一推杆部分311构造成丝杠的形式，从而能够作为行星滚柱丝杠32的一部分与滚柱322(在下文中介绍)充分地接触，进而大幅度地提高了将驱动环33的周向运动转换为推杆31的轴向运动的转化能力。第二推杆部分312构造成具有台阶的柱状结构，并且与第一推杆部分311通过销轴314形成固定连接，从而确保推杆31在轴向运动过程中始终具有稳定的状态。

在一个实施例中，减速器34构造成中空套筒的形式。因此，在推杆31轴向运动的过程中减速器34能够为推杆31提供充分地活动空间。也就是说，第一推杆部分311能够更容易地运动至减速器34的内部，从而有效地缩短了电驱节流阀100的整体长度，进而能够满足不同要求的应用场景。

根据本实用新型一个实施例，转子52与驱动环33均构造成中空套筒结构。这样，转子52、驱动环33和减速器34就能够为推杆31的轴向运动提供足够的运动空间，从而能够有效地降低电驱节流阀100的整体长度，以适应于不同的应用场景。

在一个实施例中，如图2所示，驱动机构3还包括设置在行星滚柱丝杠32外的若干个滚柱33和套接在滚柱33外的丝杠螺母321。行星滚柱丝杠32构造成能够通过丝杠螺母321与驱动环33形成键槽配合，从而确保驱动环33与行星滚柱丝杠32转动的一致性和连接的紧密性，进而有效地提高对阀芯4调节的准确性、连贯性和敏捷性。

相比于现有技术来说，本实用新型中的各部件间的布局关系均较为紧密，并且主要驱动部件间均为刚性连接，从而能够有效地提高整体的传输扭矩和响应速度。由此，使得电驱节流阀100在调节的过程中能够有效地提高阀芯4的稳定性，从而确保对阀芯4调节的准确性。

在一个实施例中，如图2所示，驱动机构3还包括第一轴承331。其中，第一轴承331设置在驱动环33的径向外侧。第一轴承331构造成能够对驱动环33的周向旋转进行定位，并且还能够承受双向的轴向力，从而确保驱动环33的工作状态。优选的，第一轴承331是角接触球轴承。

在一个实施例中，如图2所示，驱动机构3还包括第一压环332和第二压环333。其中，第一压环332设置在驱动环33的径向内侧，用于限制丝杠螺母321的轴向位置，从而确保丝杠螺母321与驱动环33之间的稳定性。第二压环333设置在驱动环33的径向外侧并处于第一轴承331的下游。由此，在第一压环332与第二压环333的共同作用下能够更容易地实现对驱动环33的位置限制。优选地，第一压环332和第二压环333均与驱动环33通过螺纹固定连接。

在一个优选地实施例中，第二压环333与第一轴承331的内壁的轴向抵接，从而能够有效地限制第一轴承331的轴向位置。

在一个实施例中，如图2所示，电驱节流阀100还包括套接在驱动机构3外的壳体6。在壳体6的下游端处形成有用于与压帽21(在下文中介绍)轴向抵接的压紧锥面61。因此，在压帽21与压紧锥面61的作用下能够使执行单元2牢固的安装在阀体出口端11，同时对执行单元2起到定位的效果。此外，电机壳8的下游端伸入到壳体6内而形成固定连接。壳体6与电机壳8能够分别对驱动机构3与致动机构5起到有效地保护作用。

相比于现有技术来说，本实用新型通过壳体6、电机壳8和编码器壳9(在下文中介绍)能够对电驱节流阀100起到全面地防护与封闭的作用，从而能够降低井场恶劣环境对电驱节流阀100的影响，并且还能够延长整个装置的寿命，因而更适应于钻井作业。

在一个实施例中，如图2所示，电驱节流阀100还包括压帽21。压帽21套接在壳体6外，从而能够将驱动机构3与阀体1进行紧密的连接，以此来保证阀体调节端13的密封性。此外，在第二阀盖部分352(在下文中介绍)与阀体调节端13之间还设有定位销22，从而保证执行单元2与阀体4之间能够始终处于正确的相对安装位置。

根据本实用新型，如图2所示，驱动机构3包括与壳体6的下游端密封式连接的阀盖35。阀盖35包括第一阀盖部分351、从第一阀盖部分351上径向向外延伸设置的第二阀盖部分352，以及从第二阀盖部分352上沿轴向向上延伸的第三阀盖部分354。其中，第一阀盖部分352的内部具有与第一棱柱313(在下文中介绍)相适配的形状。第二阀盖部分352的外周面与壳体6内周面形成密封式连接，从而确保对阀体调节端13的密封。第三阀盖部分354与第一轴承331的外壁的轴向抵接，以此来限制第一轴承331的轴向位置。

根据本实用新型的一个实施例，第一阀盖部分351构造成能够伸入到阀体调节端13内，从而能够允许第二推杆部分312在阀盖35内沿轴向部分地运动到阀体1内，以调节阀体调节端13的开度。此外，在必要时阀芯4也能够对阀体出口11进行封堵。

根据本实用新型一个实施例，如图2所示，在第二推杆部分312与第一阀盖部分351的接合处形成有第一棱柱313，从而与第二阀盖部分352配合以限制推杆31转动。此外，由于推杆31具有良好的刚性结构，因此，推杆31能够更容易地满足大推力的输出要求，并且推杆31的使用寿命也得到了一定地延长。优选地，第一棱柱313是六方棱柱，从而能够与第一阀盖部分351内的结构相适配，以确保推杆31只能在阀体1内进行轴向运动。

在一个实施例中，如图2所示，在第一阀盖部分351的内壁上设有沿径向向外延伸的台阶353。这样，在第二推杆部分312与第一阀盖部分351之间的环空中就能够放置密封衬套36。因此，在密封衬套36的作用下能够确保第二推杆部分312与第一阀盖部分351之间的密封性。

在一个实施例中，如图2所示，在密封衬套36的下游还设有杆密封37。优选地，杆密封37为泛塞封。因此，第二推杆部分312能够穿过杆密封37的中心，并且阀体1内的流体在杆密封37的作用下也不会进入到推杆31外的环空内，从而确保执行单元2的使用安全。

在一个实施例中，如图2所示，在杆密封37的下游还设有第三压环38，从而沿轴向压紧杆密封37与密封衬套36，以使阀体调节端13具有良好的密封效果。

根据本实用新型，如图2所示，执行单元2还包括设置在致动机构5的上游的反馈制动机构7。反馈制动机构7包括编码器轴71、套接在编码器轴71外的制动器73，以及与制动器73连接的制动盘731。优选地，编码器轴71的下游端通过梅花联轴器75与转子52的上游端柔性连接，从而能够跟随转子52一同沿周向转动。同时，采用此种连接方式能够有效地降低零件的加工精度要求与整机的装配难度，从而提高电驱节流阀100的工作效率。

在一个实施例中，制动器73构造成能够通过制动盘731促使编码器轴71保持固定的姿态。优选地，制动器73的制动方式为断电制动。

根据本实用新型的一个实施例，在通电时制动器73上的磁轭产生磁场，衔铁被吸引脱离摩擦片，摩擦片与制动盘731之间无摩擦力，编码器轴71能够自由的转动。

根据本实用新型的一个实施例，在断电时制动器73上磁轭产生的磁场消失，弹簧压紧衔铁，进而压紧摩擦片与制动盘731抵接，二者产生静摩擦力，编码器轴71停止转动。

值得注意的是，当供电异常时制动器73处于上述的断电状态，编码器轴71停止转动并处于固定姿态。这样，使得阀芯4能够在轴向上始终处于固定的位置，从而能够确保阀体出口端11的开度。容易理解，在此状态下钻井液压力不会因为阀位变化而产生波动，从而能够确保钻井作业的安全。

根据本实用新型，如图2所示，反馈制动机构7还包括套接在编码器轴71外并处于制动器73下游的编码器72。优选地，编码器72采用绝对编码器，从而能够准确、永久地记录转子52的传动位置，因而能够更容易地对阀体出口端11的开度进行精确地调节。容易理解，在系统断电重启后，电驱节流阀100能够记录开度位置，因此无需再重新调整阀芯4的位置。

在一个实施例中，编码器轴71的自由端处设有用于与外部工具连接的第二棱柱711。优选地，第二棱柱711包括但不限于四方棱柱和六方棱柱。

根据本实用新型，如图2所示，电驱节流阀100还包括套接在反馈制动机构7外的编码器壳9。编码器壳9的下游端伸入到电机壳8内而形成固定连接。编码器轴71的第二棱柱711从编码器壳9内伸出，从而能够与外部工具连接。因此，通过外部工具就能够以主动的方式对阀芯4的位置进行手动调节，从而使得电驱节流阀100能够适用于不同的突发情况。

在一个实施例中，突发情况例如是整个电驱节流阀100均断电。这时需要接入备用电源(未示出)以使致动机构5通电，届时就能够将外部工具与第二棱柱711固定连接，从而通过转动外部工具，进而实现手动调节阀芯4的轴向位置，以调节阀体出口端11的开度。

在一个实施例中，如图2所示，编码器轴71处于编码器壳9的中心，而在编码器轴71的径向外侧设有第二轴承74，从而确保编码器轴71能够在编码器壳9中稳定地旋转。

根据本实用新型，如图2所示，电驱节流阀100还包括顶盖91和顶帽92。其中，顶盖91与编码器壳9的上游端密封式连接，而顶帽92以可拆卸地方式安装在顶盖91上，从而对第二棱柱711起到有效地保护。

在一个实施例中，如图1所示，电驱节流阀100还包括保护套41。保护套41设置在阀体1内并与第一阀盖部分351轴向抵接。保护套41的侧壁与阀体调节端13的内壁固定连接，因此，初始状态下的阀芯4能够在保护套41内得到良好的保护。容易理解，保护套41具有两方面的作用。其一是使阀芯4在工作过程中的振动减小。其二是保护阀芯4的顶端免受流体的冲蚀。

在一个优选地实施例中，保护套41由耐冲蚀材质制成。例如是硬质合金或淬火的不锈钢等材料。保护套41也可以通过耐冲蚀处理。例如是基体合金钢表面进行镀铬或堆焊司太立合金等方式。

在一个实施例中，如图1所示，电驱节流阀100还包括连接杆42。阀芯4构造成能够通过连接杆42与第二推杆部分312形成螺纹连接。

在一个实施例中，第二推杆部分312的下游端内设有内螺纹，并且端部外圆铣扁，因而能够更容易地与连接杆42形成固定连接。

优选地，阀芯4为对称结构。换句话说，阀芯4的上游端与下游端的结构一致。因此，当其中一端因冲蚀而出现故障时，阀芯4能够在连接杆42上直接掉转方向而使用另一端继续工作，从而使得电驱节流阀100的工作效率得到显著地提高。

根据本实用新型在一个实施例，如图1所示，所述电驱节流阀100还包括与阀芯4相适配的阀座14和耐腐蚀套15。其中，阀座14设置在所述阀体出口端11内，用于与阀芯4形成密封式连接。耐腐蚀套15设置在阀座14的下游，用于确保阀体1的使用安全。

优选地，阀座14为对称结构，当其中一端因冲蚀而出现故障时，阀座14能够掉转方向而使用另一端继续工作，从而使得电驱节流阀100的工作效率得到显著地提高。

根据本实用新型的一个实施例，驱动机构3、致动机构5和反馈制动机构7这三者中各零件均为回转体同轴心布置，并且均沿轴向依次分布。由此使得电驱节流阀100具有整体结构紧凑、传递扭矩大和响应速度快等优势。

在一个实施例中，推杆31的第一棱柱313构造成能够将驱动机构3的内腔分割成上部空间101和下部空间102，并且在上部空间101与下部空间102内均填充有润滑油，以达到润滑和冷却的作用，其内容在下文中介绍。

根据本实用新型，如图1和2所示，电驱节流阀100还包括自动润滑机构。自动润滑机构包括第一通道103和注油嘴104。其中，第一通道103依次延伸穿过壳体6与驱动环33而与上部空间101连通。注油嘴104设置在壳体6外并用于封堵第一通道103。此外，还可以通过注油嘴104向上部空间101内补充润滑油，以确保能够对驱动机构3进行充分地润滑和冷却。

在一个实施例中，自动润滑机构还包括将上部空间101与下部空间102连通的第二通道105。因此，当推杆31向下运动时，处于下部空间102内的润滑油在推杆31的第一棱柱313的作用下通过第二通道105和第一通道103流入到上部空间101内。当推杆31向上游运动时，处于上部空间101内的润滑油在推杆31的第一棱柱313的作用下通过第一通道103和第二通道105流入到下部空间102内，以此来确保油液能够贯穿整个驱动机构3的内部，从而达到充分地润滑和冷却的目的，进而有效地延长电驱节流阀100的使用寿命。

容易理解，根据图2可知，上部空间101大致指的是第一推杆部分311与行星滚柱丝杆32之间的腔室以及第一轴承311内的腔室。下部空间102大致指的是第一阀盖部分351与第二推杆部分312之间的环空。

容易理解，根据图2可知，在阀盖35与驱动环33的油路孔的作用下将第一轴承331、行星滚柱丝杠32以及减速器34等零件的内腔贯穿起来，从而在壳体3内实现封闭的油路以对驱动机构3内的各个零件进行充分地润滑与冷却，从而能够有效地提高电驱节流阀100的工作效率。

在本实用新型的另一个实施例中，电驱节流阀100能够去掉减速器34，从而使转子52与驱动环33直接连接。通过这种方式就能够有效地缩小电驱节流阀100的整体长度，从而适应于不同的应用场景(例如要求推杆31的输出力低、对阀芯的调节响应速度高以及安装空间受限的情况)。

在本实用新型的另一个实施例中，电驱节流阀100能够将致动机构5与驱动机构3进行整合。具体地说，将转子52设计成中空形式，并且在丝杠螺母321的两端设置第一轴承331，从而能够适应于不同的应用场景(例如要求安装空间小的情况)

本实用新型提供了一种电驱节流阀，其能够保证推杆31在轴向上具有稳定的工作环境，并且能够实现对阀芯4的位置的准确调节。本实用新型中的驱动机构3、致动机构5和反馈制动机构7这三者中各零件均为回转体同轴心布置，并且均沿轴向依次分布，由此使得电驱节流阀100具有整体结构紧凑、传递扭矩大和响应速度快等优势，从而确保推杆31在轴向上能够稳定地运动以及实现对阀芯4的位置的准确调节。此外，本实用新型还采用绝对编码器，从而能够准确、永久地记录推杆31的传动位置，因而能够更容易地对阀体出口端11的开度进行精确地调节。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本实用新型的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电驱节流阀，包括：

构造成具有三通结构的阀体(1)，其包括阀体出口端(11)、沿所述阀体(1)径向延伸设置并用于接收流体的阀体进口端(12)，以及与所述阀体出口端(11)轴向相对的阀体调节端(13)，

设置在所述阀体调节端(13)处的执行单元(2)，其包括驱动机构(3)，以及设置在所述驱动机构(3)的上游的致动机构(5)，其中，所述驱动机构(3)包括设置在中心的推杆(31)、套接在所述推杆(31)外的传动件，以及套接在所述传动件外并与所述致动机构(5)连接的驱动环(33)，以及

设置在所述阀体(1)内并与所述推杆(31)的下游端固定连接的阀芯(4)，

其中，所述致动机构(5)构造成能够促使所述驱动环(33)沿周向运动，所述传动件构造成能够在所述驱动环(33)的作用下促使所述推杆(31)沿轴向运动，以使所述阀芯(4)调节所述阀体出口端(11)的开度。

2.根据权利要求1所述的电驱节流阀，其特征在于，所述致动机构(5)是无刷电机，所述驱动机构(3)还包括设置在所述无刷电机中的转子(52)与所述驱动环(33)之间的减速器(34)，所述减速器(34)构造成中空套筒形式，从而允许所述推杆(31)沿轴向运动至所述减速器(34)内。

3.根据权利要求2所述的电驱节流阀，其特征在于，所述传动件是行星滚柱丝杠(32)，所述驱动机构(3)还包括设置在所述行星滚柱丝杠(32)外的若干个滚柱(322)，以及套接在所述滚柱(322)外的丝杠螺母(321)，所述丝杠螺母(321)与所述驱动环(33)形成键槽配合。

4.根据权利要求3所述的电驱节流阀，其特征在于，所述驱动机构(3)还包括设置在所述驱动环(33)的径向外侧的第一轴承(331)、设置在所述驱动环(33)的径向内侧并用于限制所述丝杠螺母(321)的轴向位置的第一压环(332)，以及设置在所述驱动环(33)的径向外侧并处于所述第一轴承(331)的下游的第二压环(333)，其中，所述第二压环(333)与所述第一轴承(331)的内壁的轴向抵接。

5.根据权利要求4所述的电驱节流阀，其特征在于，所述电驱节流阀还包括套接在所述驱动机构(3)外的壳体(6)，在所述壳体(6)的下游端处形成有用于与压帽(21)轴向抵接的压紧锥面(61)，

所述驱动机构(3)还包括阀盖(35)，其包括第一阀盖部分(351)、从所述第一阀盖部分(351)上径向向外延伸并与所述壳体(6)固定连接的第二阀盖部分(352)，以及从所述第二阀盖部分(352)上沿轴向向上延伸并与所述第一轴承(331)的外壁的轴向抵接的第三阀盖部分(354)，其中，所述第一阀盖部分(351)构造成能够伸入到所述阀体调节端(13)内，从而允许所述推杆(31)在所述阀盖(35)内沿轴向部分地运动至所述阀体(1)内。

6.根据权利要求5所述的电驱节流阀，其特征在于，所述推杆(31)包括构造成丝杠的第一推杆部分(311)、设置在所述第一推杆部分(311)的下游的第二推杆部分(312)，以及设置在所述第一推杆部分(311)与所述第二推杆部分(312)之间的销轴(314)，其中，在所述第二推杆部分(312)与所述第一阀盖部分(351)的接合处形成有用于限制所述推杆(31)转动的第一棱柱(313)。

7.根据权利要求6所述的电驱节流阀，其特征在于，在所述第一阀盖部分(351)的内壁上设有沿径向向外延伸的台阶(353)，

所述驱动机构(3)还包括设置在所述台阶(353)上并用于封闭所述第二推杆部分(312)与所述第一阀盖部分(351)之间的环空的密封衬套(36)。

8.根据权利要求7所述的电驱节流阀，其特征在于，所述执行单元(2)还包括设置在所述致动机构(5)的上游的反馈制动机构(7)，其包括与所述转子(52)连接的编码器轴(71)、套接在所述编码器轴(71)外并用于记录所述推杆(31)的传动位置的编码器(72)，以及套接在所述编码器轴(71)外并处于所述编码器(72)的上游的制动器(73)，其中，所述制动器(73)构造成能够通过制动盘(731)使所述编码器轴(71)保持固定的姿态，在所述编码器轴(71)的自由端处设有用于与外部工具连接以允许对所述电驱节流阀进行手动调节的第二棱柱(711)。

9.根据权利要求8所述的电驱节流阀，其特征在于，所述电驱节流阀还包括设置在所述阀体(1)内并与所述第一阀盖部分(351)轴向抵接的保护套(41)，所述阀芯(4)构造成能够在初始状态下处于所述保护套(41)内。

10.根据权利要求9所述的电驱节流阀，其特征在于，所述推杆(31)的第一棱柱(313)构造成能够将所述驱动机构(3)的内腔分割成上部空间(101)和下部空间(102)，

所述电驱节流阀还包括自动润滑机构，所述自动润滑机构包括延伸穿过所述壳体(6)和所述驱动环(33)并与所述上部空间(101)连通的第一通道(103)、设置在所述壳体(6)外并用于封堵所述第一通道(103)的注油嘴(104)，以及将部分地所述上部空间(101)与所述下部空间(102)连通的第二通道(105)，

其中，所述推杆(31)构造成能够促使所述内腔内的润滑油通过所述第一通道(103)与所述第二通道(105)在所述上部空间(101)与所述下部空间(102)内循环运动。

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