CN219796108U - 一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，包括阀体和阀体上的阀体腔，所述阀体腔内活动嵌设有阀座，所述阀座上设置有横向空腔和纵向空腔，所述阀体上分别开设有与阀体腔连通的进气口和排气口，所述进气口、横向空腔、纵向空腔和排气口之间形成气体通路，所述纵向空腔内活动嵌设有用于阻断气体通路的阀芯，所述阀体腔的底部安装有一端与阀芯轴向相抵的弹性结构，所述阀座上部安装有电磁驱动结构，本实用新型提供一种电磁驱动的阀口常闭型电子膨胀阀，具有通过用电磁线圈的电磁力驱动替代微型电机，简化产品结构的功能，解决了电子膨胀阀装配要求高、难度大，制造成本高的问题。

Description

一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀

技术领域

本实用新型涉及汽车空调系统阀口常闭型电子膨胀阀领域，具体涉及一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀。

背景技术

电子膨胀阀是一种可按预设程序进入制冷装置的制冷剂流量的节流元件。在一些负荷变化剧烈或运行工况范围较宽的场合（如新能源汽车热泵系统），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，电子膨胀阀结合压缩机变容量技术已得到越来越广泛的应用。

现有的用于汽车空调系统电子膨胀阀一般有两类：

直动型：该膨胀阀是用脉冲步进电机直接驱动针阀。当控制电路的脉冲电压按照一定的逻辑关系作用到电机定子的各相线圈上时，永久磁铁制成的电机转子受磁力矩作用产生旋转运动，通过螺纹的传递，使针阀上升或下降，调节阀的流量。

减速型：该膨胀阀内装有减速齿轮组。步进电机通过减速齿轮将其磁力矩传递给针阀。减速齿轮组放大了磁力矩的作用。

以上两类电子膨胀阀都是用微型电机进行驱动，因此：产品结构比较复杂，尤其是带减速器的旋转控制阀口，其制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种电磁驱动的阀口常闭型电子膨胀阀，具有通过用电磁线圈的电磁力驱动替代微型电机，简化产品结构的功能，解决了电子膨胀阀装配要求高、难度大，制造成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，包括阀体和阀体上的阀体腔，所述阀体腔内活动嵌设有阀座，所述阀座上设置有横向空腔和纵向空腔，所述阀体上分别开设有与阀体腔连通的进气口和排气口，所述进气口、横向空腔、纵向空腔和排气口之间形成气体通路，所述纵向空腔内活动嵌设有用于阻断气体通路的阀芯，所述阀体腔的底部安装有一端与阀芯轴向相抵的弹性结构，所述阀座上部安装有电磁驱动结构，所述电磁驱动结构驱动连接有能与所述阀芯驱动抵靠的动铁芯。

进一步地，所述电磁驱动结构包括安装在阀体上部的壳体、安装在壳体上部的电磁线圈、内置于壳体内的导套、固定嵌设于导套内的定铁芯，所述动铁芯活动嵌设于导套腔内上部，所述动铁芯的一端贯穿定铁芯与所述阀芯相抵，所述定铁芯的上部腔体内嵌设有一端与所述动铁芯相抵的复位弹簧。

进一步地，所述弹性结构包括堵盖和支撑弹簧，所述堵盖组装嵌设在所述阀体腔的底部，所述支撑弹簧的两端分别与堵盖和阀芯相抵。

进一步地，所述阀座在轴向上开设有用于平衡阀芯两端气压的导气通道，所述导气通道不与横向空腔连通。

进一步地，所述阀芯的杆体上开设有槽口，所述阀芯向下动作时，槽口连通气体通路，所述阀芯复位时，槽口退回至纵向空腔内，阻断气体通路。

进一步地，所述堵盖的一端设置有环形槽部，所述阀芯的一端设置有柱形凸部，所述支撑弹簧的顶端与柱形凸部卡接，所述支撑弹簧的底端与环形槽部嵌合。

进一步地，所述阀芯和阀座之间、壳体与阀体之间、壳体和导套之间、堵盖与阀体之间分别设置有用于密封的密封圈。

进一步地，所述进气口和排气口的排布轴线不在同一高度。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型的有益效果：

（1）对于微型电机这种驱动方式，直接或间接的都需要通过较为精密的零件进行动能的传递，而电磁驱动的结构比较简单，组成零件少，且零件的制造精度要求也相对宽松，在一定程度上可以降低制造成本；

（2）同样由于结构简单，电子膨胀阀的整体安装较为方便快捷，且可以直接通过电磁驱动，可靠性比较高，故障率相对较低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例的剖视结构示意图（剖视方向参考图3中的A-A）；

图2是本实用新型优选实施例阀座上横向空腔和纵向空腔的剖视结构示意简图；

图3是本实用新型优选实施例的阀座的俯视结构示意简图；

图4是本实用新型优选实施例图3中A-A处的剖视结构示意简图

其中，1-阀体，2-阀体腔，3-阀座，4-横向空腔，5-纵向空腔，6-进气口，7-排气口，8-阀芯，9-动铁芯，10-壳体，11-电磁线圈，12-导套，13-定铁芯，14-复位弹簧，15-堵盖，16-支撑弹簧，17-导气通道，18-槽口，19-环形槽部，20-柱形凸部，21-密封圈。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，包括阀体1和阀体1上的阀体腔2，阀体腔2内活动嵌设有阀座3，阀座3上设置有横向空腔4和纵向空腔5，阀体1上分别开设有与阀体腔2连通的进气口6和排气口7，进气口6、横向空腔4、纵向空腔5和排气口7之间形成气体通路，纵向空腔5内活动嵌设有用于阻断气体通路的阀芯8；

阀体腔2的底部安装有一端与阀芯8轴向相抵的弹性结构，阀座3上部安装有电磁驱动结构，电磁驱动结构驱动连接有能与阀芯8驱动抵靠的动铁芯9。

具体地，通过电磁驱动结构驱动动铁芯9对阀芯8进行抵靠，直至阀芯8位移，通过改变对电磁驱动结构提供的电流强度，间接的控制动铁芯9的位移距离，进而通过动铁芯9与阀芯8之间的抵靠关系，对阀芯8纵向位移的距离进行控制，以达到对气体通路的通断，进而控制气体的通断。

具体地，电磁驱动结构包括安装在阀体1上部的壳体10、安装在壳体10上部的电磁线圈11、内置于壳体10内的导套12、固定嵌设于导套12内的定铁芯13，动铁芯9活动嵌设于导套12腔内上部，动铁芯9的一端贯穿定铁芯13与阀芯8相抵，定铁芯13的上部腔体内嵌设有一端与动铁芯9相抵的复位弹簧14，通过对电磁线圈11进行通电，使电磁线圈11产生一定的电磁力，再通过电磁力对动铁芯9作用，动铁芯9在电磁力的作用下会先于其他阻力进行对抗，当电磁力对动铁芯9产生的推力大于动铁芯9自身受到的其它阻力时，动铁芯9向下推动阀芯8移动，达到通过电磁驱动代替电机驱动的效果，简化了电子膨胀阀的结构，同时通过复位弹簧14可以在电子膨胀阀意外断电的时候，动铁芯9能够迅速的回复至初始位置。

具体地，弹性结构包括堵盖15和支撑弹簧16，堵盖15组装嵌设在阀体腔2的底部，支撑弹簧16的两端分别与堵盖15和阀芯8相抵，电子膨胀阀在断电或者无作业状态下，可以通过支撑弹簧16，对阀芯8提供一个纵向的支撑力，使阀芯8的一侧可以与纵向空腔5的侧壁抵靠，阻断气体通路，使电子膨胀阀可以保持常闭状态。

具体地，阀座3在轴向上开设有用于平衡阀芯8两端气压的导气通道17，导气通道17不与横向空腔4连通，通过导气通道17可以使气体通过进气口6流经部分阀体腔2中的时候，部分气体可以通过导气通道17进入到阀芯8上部与定铁芯13之间形成的空间中去，使阀芯8的两端能够同时受到气压的作用力，使阀芯8的位移仅受到电磁力以及支撑弹簧16和复位弹簧14的反作用力，进而在一定程度上增加电磁驱动阀芯8位移的精度。

具体地，进气口6和排气口7的排布轴线不在同一高度，通过将进气口6和排气口7设置在不同的高度，可以方便在连通气管时，更容易正确的进气口6和排气口7与相应的进气管路和排气管路进行安装，避免出现错误安装导致电子膨胀阀无法正常工作的问题。

如图2和图3所示，阀芯8的杆体上开设有槽口18，阀芯8向下动作时，槽口18连通气体通路，阀芯8复位时，槽口18退回至纵向空腔5内，阻断气体通路，阀芯8的杆体上设置槽口18，可以在阀芯8上下位移的时候，由于纵向空腔5的直径D1、D2与阀芯8的直径几乎相等，纵向空腔端部的直径D3大于直径D1、D2，通过阀芯8上的槽口18与阀体1上纵向空腔5之间的位置关系，对进气口6、阀体腔2、横向空腔4、纵向空腔5以及排气口7之间形成的气体通路进行连通和阻断，同时还可以通过在槽口18的边缘处设置倾斜角度或者弧度，当阀芯8纵向向下移动连通气体通路的时候，排气口7的流量与阀芯8向下位移的距离呈线性或者曲线关系，进而可以通过控制阶段的电流强度，就可以对气体的流量进行控制。

具体地，堵盖15的一端设置有环形槽部19，阀芯8的一端设置有柱形凸部20，支撑弹簧16的顶端与柱形凸部20卡接，支撑弹簧16的底端与环形槽部19嵌合，通过阀芯8上的柱形凸部20与堵盖15上的环形槽部19，可以对支撑弹簧16两端的位置进行限定，保证支撑弹簧16在变形的时候，仅受到轴向的外力作用，同时也只在轴向上产生反作用力，减少阀芯8快速复位时的磨损，增加阀芯8的使用寿命，同时可以通过调节堵盖15的压入量控制电子膨胀阀的初始量设定。

具体地，阀芯8和阀座3之间、壳体10与阀体1之间、壳体10和导套12之间、堵盖15与阀体1之间分别设置有用于密封的密封圈21，通过设置密封圈21，导套12和阀体腔2之间能够形成一个仅能通过进气口6和出气口贯通的封闭空间，进而保证膨胀阀的气密性和安全性。

工作原理：首先在电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀未进行工作的时候，由于动铁芯9的一端设置有复位弹簧14，且复位弹簧14的另一端与定铁芯13的一端相抵，同时阀芯8与下方的支撑弹簧16的一端紧密接触，支撑弹簧16的另一端与堵盖15紧密接触，且由于堵盖15与阀体1之间的组装关系，堵盖15的位置相对固定，此时动铁芯9、阀芯8的位置在支撑弹簧16以及复位弹簧14弹力的相互作用下相对静止，且此时阀芯8上的槽口18完全埋没于阀座3上的纵向空腔5内；然后在工作时，先对电磁线圈11通电，由于动铁芯9可以相对导套12进行轴向位移，在这个期间，动铁芯9会受到电磁力，当动铁芯9受到的电磁力等于自身所受复位弹簧14和压缩弹簧的反作用力时，此时再增强电磁力，动铁芯9会轴向移动，并推动阀芯8同步移动，阀芯8上的槽口18从纵向空腔5的底部伸出时，槽口18的边缘开度大小会与电磁线圈11增加的电流成正比，电磁线圈11的电流越大、阀芯8向下运动的行程就越大，直到槽口18完全漏出，气体通路会重新被阀芯8重新阻断，以此通过电磁作为驱动，对气体通路的流量进行控制和通断。

同时由于阀座3设置有导气通道17，而导气通道17的一端延伸至定铁芯13的空腔开口处，会使阀体1内气体流动的时候，进气口6处阀芯8一端受到的压力与另一端受到的压力相等，因此：阀芯8只承受电磁推力、支撑弹簧16和复位弹簧14的反作用力的作用，避免了进气口6和出气口的压力干扰，使电磁口驱动的电子膨胀阀对气体流量的控制更加的精确，同时在断电时动铁芯9和阀芯8等都会在复位弹簧14以及支撑弹簧16的作用下移动至初始位置。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，包括阀体（1），所述阀体（1）上的阀体腔（2），其特征在于：所述阀体腔（2）内活动嵌设有阀座（3），所述阀座（3）上设置有横向空腔（4）和纵向空腔（5），所述阀体（1）上分别开设有与阀体腔（2）连通的进气口（6）和排气口（7），所述进气口（6）、横向空腔（4）、纵向空腔（5）和排气口（7）之间形成气体通路，所述纵向空腔（5）内活动嵌设有用于阻断气体通路的阀芯（8）；所述阀体腔（2）的底部安装有一端与阀芯（8）轴向相抵的弹性结构，所述阀座（3）上部安装有电磁驱动结构，所述电磁驱动结构驱动连接有能与所述阀芯（8）驱动抵靠的动铁芯（9）；

所述电磁驱动结构包括安装在阀体（1）上部的壳体（10）、安装在壳体（10）上部的电磁线圈（11）、内置于壳体（10）内的导套（12）、固定嵌设于导套（12）内的定铁芯（13），所述动铁芯（9）活动嵌设于导套（12）腔内上部，所述动铁芯（9）的一端贯穿定铁芯（13）与所述阀芯（8）相抵，所述定铁芯（13）的上部腔体内嵌设有一端与所述动铁芯（9）相抵的复位弹簧（14）。

2.根据权利要求1所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述弹性结构包括堵盖（15）和支撑弹簧（16），所述堵盖（15）组装嵌设在所述阀体腔（2）的底部，所述支撑弹簧（16）的两端分别与堵盖（15）和阀芯（8）相抵。

3.根据权利要求2所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述阀座（3）在轴向上开设有用于平衡阀芯（8）两端气压的导气通道（17），所述导气通道（17）不与横向空腔（4）连通。

4.根据权利要求1所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯（8）的杆体上开设有槽口（18），所述阀芯（8）向下动作时，槽口（18）连通气体通路，所述阀芯（8）复位时，槽口（18）退回至纵向空腔（5）内，阻断气体通路。

5.根据权利要求3所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述堵盖（15）的一端设置有环形槽部（19），所述阀芯（8）的一端设置有柱形凸部（20），所述支撑弹簧（16）的顶端与柱形凸部（20）卡接，所述支撑弹簧（16）的底端与环形槽部（19）嵌合。

6.根据权利要求1所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述阀芯（8）和阀座（3）之间、壳体（10）与阀体（1）之间、壳体（10）和导套（12）之间、堵盖（15）与阀体（1）之间分别设置有用于密封的密封圈（21）。

7.根据权利要求1所述电磁驱动阀口常闭型电子膨胀阀，其特征在于：所述进气口（6）和排气口（7）的排布轴线不在同一高度。