CN220646816U - 流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流量调节阀，其包括具有阀体腔和阀座安装腔的阀体、至少部分收容在阀座安装腔内且具有阀座内腔的阀座、与阀座相连接的套管、被套管至少部分收容的驱动组件、至少部分伸入到阀座内腔内的第一阀针、至少部分伸入到第一阀针内且与驱动组件驱动连接的第二阀针、与第一阀针配合的第一阀口、与第二阀针配合的第二阀口、以及与第一阀针底端分体式连接的筒状件。本实用新型前段可精准节流，后段可实现全通，优化产品的内漏，降低流阻等功能；既优化产品的结构，又精简零部件的数量，从而控制成本，减少体积，减轻重量，扩大应用场景。

Description

流量调节阀

技术领域

本实用新型涉及阀的技术领域，具体为一种流量调节阀。

背景技术

现有车用空调系统对冷媒的调节需要电磁阀和电子膨胀阀组合使用才能实现较佳的控制，然而这种传统组合产品成本高，尺寸大，质量重，占用空间等不利于系统集成；而现有的大口径电子膨胀阀存在前段流量控制精度差，波动幅度大，泄漏量高，流阻大等系列问题，可参考中国实用新型专利CN214368084U，而且一体式的阀结构，零件数量较多，组装较为复杂，装配要求较高，因此需要予以改善。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种流量调节阀，使用双阀针控制，根据应用场景的不同调节流量需求，不仅能实现精准的节流段控制，而且筒状件与第一阀针分体式结构，便于组装，减少零部件，降低装配成本。

为实现本实用新型目的，本实用新型提供如下技术方案：一种流量调节阀，其包括具有阀体腔和阀座安装腔的阀体、至少部分收容在阀座安装腔内且具有阀座内腔的阀座、与阀座相连接的套管、被套管至少部分收容的驱动组件、至少部分伸入到阀座内腔内的第一阀针、至少部分伸入到第一阀针内且与驱动组件驱动连接的第二阀针、与第一阀针配合的第一阀口、与第二阀针配合的第二阀口、以及与第一阀针底端分体式连接的筒状件，其包括至少两种工作模式：

第一工作模式：第二阀针单独沿轴向方向往复运动；

第二工作模式：第二阀针与第一阀针共同沿轴向同步往复运动。。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

还包括两端分别与阀座和第一阀针抵接并对第一阀针提供预紧力的第一弹性件，以实现第一阀针的往复运动。

所述阀座包括沿内壁径向凸伸形成的第一抵接面，而第一阀针包括形成于上端且具有第二抵接面的变径段，其中所述第一弹性件至少部分套设于变径段上，且其两端分别与第一抵接面、第二抵接面相抵接，以固定第一弹性件，进而实现第一阀针的往复运动。

所述筒状件与第一阀针同轴设置，并包括筒状内腔、以及位于筒状内腔外侧且相互连通的若干个筒状孔，其中所述第二阀口与筒状内腔相连通且允许第二阀针进入，以实现流量精准控制。

还包括套设在第一阀针外侧的第一密封件、被第一密封件部分包围的第二密封件、以及套设在第二阀针外侧的第三密封件，以实现工作过程中的密封，防止泄漏。

所述阀座还包括位于周侧且与阀座内腔相连通的多个阀座孔，所述筒状孔与阀座内腔相连通，以实现流量精准控制。

还包括设置在筒状件底部且与第一阀口密封配合的第四密封件、以及固定第四密封件的密封固定件，以实现面密封。

所述密封固定件位于第四密封件的内侧，以实现密封件的固定。

还包括径向穿过阀座和第一阀针的防转销，防止第一、第二阀针原地打转。

所述阀座孔的总流通面积大于第一阀口的流通面积，而所述筒状孔的总流通面积大于第二阀口的流通面积，以实现双阀针和双阀口的密封控制。

所述第二阀针包括位于上端的主体段、位于下端的末端段、位于主体段和末端段之间的凸缘部、以及贯穿主体段、末端段其中的阀针内通道，其中所述第一阀针包括位于底部的第一阀针配合部，而所述凸缘部与第一阀针配合部进行抵靠配合。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型使用双阀针控制，根据应用场景的不同调节流量需求，不仅能实现精准的节流段控制，提高小开度下的产品控制精度，而且在系统全通段应用时，全开开度大，减少流阻对系统的影响，同时具有控制精度高，规格小，质量轻，全开流阻小，低成本等系列优势，而且筒状件与第一阀针分体式结构，便于组装，减少零部件，降低成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的立体分解图；

图2是本实用新型第一实施例中双阀针处于关闭状态的剖视图；

图3是图2中A部的局部放大图。

图4是本实用新型第一实施例中双阀针处于精调段状态的局部剖视图；

图5是本实用新型第一实施例中双阀针处于全通段状态的局部剖视图；

图6是本实用新型第二实施例中双阀针处于关闭状态的剖视图；

图7是图6中B部的局部放大图。

图8是本实用新型第二实施例中双阀针处于精调段状态的局部剖视图；

图9是本实用新型第二实施例中双阀针处于全通段状态的局部剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-5所示，本实用新型提供一种流量调节阀的第一实施例，其包括具有阀体腔110和阀座安装腔130的阀体100、至少部分收容在阀座安装腔130内且具有阀座内腔202的阀座200、与阀座200相连接的套管300、被套管300至少部分收容的驱动组件400、至少部分伸入到阀座内腔202内的第一阀针600、两端分别与阀座200和第一阀针600抵接并对第一阀针600提供预紧力的第一弹性件640、至少部分伸入到第一阀针600内且与驱动组件400驱动连接的第二阀针700、与第一阀针600配合的第一阀口210、与第二阀针700配合的第二阀口986、以及与第一阀针600底端分体式连接的筒状件980，其包括至少两种工作模式：第一工作模式：第二阀针700单独沿轴向方向往复运动；第二工作模式：第二阀针700带动第一阀针600沿轴向往复运动。

阀体100大致呈矩形体，其设置有与阀座安装腔130相连通的第一流道口120、和与阀体腔110相连通的第二流道口140。其中第一流道口120和第二流道口140的中心方向相互平行，并与阀座200的中心方向相互垂直，在本实施例中第一流道口120和第二流道口140分别位于阀体腔110的两侧。阀体腔110在轴向方向上位于阀座安装腔130的下方。第一阀针600的往复运动开启阀体腔110和阀座安装腔130之间的连通或关断，而第二阀针700的往复运动开启筒状内腔982和阀体腔110之间的连通或关断。第一阀口210与第二阀口986为分体式，也可以为一体式。

阀座200至少部分伸入到阀座安装腔130内且用于连接套管300，其包括位于其内的阀座内腔202、位于周侧且与阀座内腔202相连通的多个阀座孔204、沿内壁径向凸伸形成的第一抵接面、以及与阀座内腔202底端相连通的第一阀口210。阀座200与阀体100螺纹连接，且通过阀座密封件800进行上下两端的密封。阀座密封件800优选为O形密封圈。

套管300用于外漏和清洁度保障，且用于定子部件安装支撑。定子部件安装在套管300的外侧并与驱动组件400配合使用。

驱动组件400包括一端与第二阀针700相连接的驱动轴440、与驱动轴440另一端连接的转子连接件420、套设在驱动轴440外侧且被套管300所收容的导向柱500、以及设置在导向柱500外侧且一端与转子连接件420相连接的限位弹簧件520。限位弹簧件520为滑簧和导向弹簧组合，形成上下运动的止挡，限制驱动轴440的转动角度，进而限制了第一阀针600的轴向位移。驱动轴440上端与转子连接件420激光焊接一体，与驱动组件400共同转动，而驱动轴440下端为与第二阀针700驱动相连的螺纹段442。驱动轴440产生一电机力F0。

本实用新型还包括套设在驱动轴440上且与导向柱500相邻的轴承540、一端与轴承540相邻而另一端则与第一阀针600抵靠接触的第一弹性件640。轴承540用于支撑驱动轴440，保持转动稳定性，使上方运动部件原地空转。导向柱500用于压紧轴承540、以及扶正驱动轴440和限位弹簧件520，导向柱500内部还有排气平衡作用且允许驱动轴440穿过的导向腔510。第一弹性件640设置在第一阀针600顶部，且始终处于受压状态。第一弹性件640提供预压缩且沿轴线向下的第一弹力F1。轴线为驱动轴440的轴线方向。

第一阀针600采用金属材质还包括第一阀针主体610、以及形成于上端且具有第二抵接面的变径段。阀座孔204形成于阀座200的周向，且均布6个，6个阀座孔204的总流通面积大于第一阀口210流通面积。第一阀针主体610的末端设置有第一阀针配合部612。第一弹性件640至少部分套设于变径段上，且其两端分别与第一抵接面、第二抵接面相抵接。

第二阀针700从轴线方向上大致呈两段式，其包括位于上端的主体段720、位于下端的末端段740、位于主体段720和末端段740之间且可与第一阀针配合部612接触的凸缘部742、以及贯穿主体段720、末端段740其中的阀针内通道760。末端段740的直径小于主体段720的直径。驱动轴440的螺纹段442穿入阀针内通道760中实现传动连接。凸缘部742的直径大于主体段720的直径。由此第二阀针700向上运动时，凸缘部742接触到第一阀针配合部612后，进而带动第一阀针600跟第二阀针700联动。

本实用新型还包括套设在第一阀针600外侧的第一密封件820、被第一密封件820部分包围的第二密封件840、以及套设在第二阀针700外侧的第三密封件860。第一密封件820在本实施例中为格莱圈，截面呈U形。第三密封件860在工作中会产生第一摩擦力F2，第一密封件820在工作中会产生第二摩擦力F3。其中第一或第二摩擦力F2、F3的方向与电机力F0的方向互为相反。第二密封件840、第三密封件860优选为O形密封圈。

筒状件980与第一阀针600同轴设置，并包括筒状内腔982、位于筒状内腔982外侧且相互连通的若干个筒状孔984、以及与筒状内腔982相连通且允许第二阀针700穿过的第二阀口986。筒状孔984的总流通面积大于第二阀口986的流通面积。筒状件980采用金属材质制成。第二阀口986在轴向方向上位于第一阀口210的上方，且截面积小于第一阀口210的截面积。第一阀口210的中心轴线穿过第二阀口986的中心。由于筒状件980与第一阀针600分体式结构，便于组装，减少零部件，降低成本。

由此本实用新型中流量调节阀内部设有双阀口结构，分别为小阀口使用小阀针进行密封及流通控制，而大阀口则与大阀针进行密封及流通控制。初始时，从图3到图4的状态为第二阀针700(小阀针)开启过程，此时的第一阀针600(大阀针)在上方弹簧力的作用下，始终保持着大阀口的密封，在小阀针开启的过程中，工作模式代替了电子膨胀阀，实现小流量的精准调节阶段，调节阶段的工作行程由L的高度限制，其中L为凸缘部742与第一阀针配合部612之间的最大轴向间距。工作时，通过步进电机驱动，给定需求的脉冲数，电机带动驱动组件400转动使得驱动轴440在轴承540的组合作用下原地转动，驱动轴440的螺纹段442带动第二阀针700上下往复运动进行开启或关闭。当要实现电子膨胀阀功能时，只需驱动轴440带动第二阀针700上行到指定开度即可实现精准的节流段控制，实现冷媒介质的节流膨胀功能，第一阀针600的动作行程控制段为Q，是从图4到图5之间的第一阀针600的动作行程，即从筒状件980密封第一阀口210的状态到筒状件980完全打开第一阀口210的状态；而第二阀针700的动作行程控制段为L,是从图3到图4之间的第二阀针700的动作行程，L的预留长度即为精调段的控制脉冲数，实现不同的流量控制需求，第二阀针700精调段的简单力值要求；当要实现电磁截止阀的全通段功能时，即从图4转向图5时，只需设定脉冲数，脉冲信号继续驱动电机转动，小阀针不断上升而带动大阀针压缩其上方弹簧，持续往上运动，直至全行程走完，完成全开，在系统上优化了介质的通过性，降低了流阻，即驱动组件400动作使驱动轴440继续带动第二阀针700上行，第二阀针700带动第一阀针600克服其上方的第一弹性件640预压缩的弹簧力F1使第一阀针600继续上行打开，实现第一阀口210的打开，即使本实施例处于全通段，此时的流量变化斜率较高，流量突变，减小流阻,同时防转销900的设置使第一、第二阀针600、700只能轴向移动，而无法圆周转动。当处于图5转向图4状态时，小阀针向下运动时，大阀针在其上阀密封弹簧的作用力下始终与小阀针贴合，形成联动，直至运动到关闭大阀口，后续在运动进入精调阶段。当处于图4转向图2时，在继续驱动电机下行的过程中，大阀针因为阀口的止挡停止运动，小阀针和大阀针完成脱离，此时小阀针单独运动，实现精调流量。

当本实施例正向使用时，随着步进电机的驱动，第二阀口986先打开，由于第一弹性件640存在，第一阀针600于第一阀口210处于接触密封状态，当第二阀口986完全打开后，步进电机继续驱动，使第二阀针700带动第一阀针600克服第一弹性件640的弹簧力F1向上运动，实现第一阀口210的打开。当本实施例回调需要向下关闭第一阀口210时，随着步进电机的反向转动，第二阀针700向下移动，因此第一阀针600带动第二阀针700向下移动，优先关闭第一阀口210，然后继续反向驱动，再关闭第二阀口986。因此可以实现正反向流量曲线的一致性。当本实施例反向使用时，中间的平衡通道和第一弹性件640的预紧力，同样可以实现第一、第二阀针600、700在向上打开和向下关闭的过程中的运动轨迹始终是一致的，实现流量曲线的一致性控制。

如图6-9所示，本实用新型提供一种流量调节阀的第二实施例，其包括具有阀体腔110和阀座安装腔130的阀体100、至少部分收容在阀体腔110内且具有阀座腔202的阀座200、至少部分套设在阀座200外侧的套管300、被套管300至少部分收容并具有驱动轴440的驱动组件400、至少部分伸入到阀座腔202内并具有第一阀针腔的第一阀针6000、至少部分伸入到第一阀针腔内且被驱动轴440一端所驱动的第二阀针7000、与第一阀针6000配合的第一阀口210、与第二阀针700配合的第二阀口9060、以及与第一阀针6000底端分体式连接的筒状件9000。

阀座200至少部分伸入到阀座安装腔130内且用于连接套管300，其包括位于其内的阀座内腔202、位于周侧且与阀座内腔202相连通的多个阀座孔204、沿内壁径向凸伸形成的第一抵接面、以及与阀座内腔202底端相连通的第一阀口210。阀座200与阀体100螺纹连接，且通过阀座密封件800进行上下两端的密封。阀座密封件800优选为O形密封圈。

第一阀针6000还包括第一阀针主体6100、以及形成于第一阀针主体6100上端且具有第二抵接面的变径段。第一阀针主体6100的末端设置有第一阀针配合部6120。第一弹性件6400至少部分套设于变径段上，且其两端分别与第一抵接面、第二抵接面相抵接。

第二阀针7000其包括位于上端的主体段7200、位于下端的末端段7400、位于主体段7200和末端段7400之间且可与第一阀针配合部6120接触的凸缘部7420、以及贯穿主体段、末端段其中的阀针内通道7600。末端段7400的直径小于主体段7200的直径。驱动轴440的螺纹段442穿入阀针内通道7600中实现传动连接。凸缘部7420的直径大于主体段7200的直径。由此第二阀针7000向上运动时，凸缘部7420接触到第一阀针配合部6120后，进而带动第一阀针6000跟第二阀针7000联动。

筒状件9000与第一阀针6000同轴分体式设置，并包括筒状内腔9020、位于筒状内腔9020外侧且相互连通的若干个筒状孔9040、以及与筒状内腔9020相连通且允许第二阀针7000穿过的第二阀口9060。筒状孔9040的总流通面积大于第二阀口9060的流通面积。筒状件9000采用金属材质制成。

本实施例中筒状件9000还包括设置在筒状件980底部且与第一阀口210密封配合的第四密封件9200、以及固定第四密封件9200的密封固定件9400，密封固定件9400位于第四密封件9200的内侧。

本实施例的工作原理与第一实施例整体相似，不同点是通过第四密封件将第一实施例中硬密封和线密封改为软密封、面密封，密封效果更好，零件加工精确需求降低，装配要求降低。

本实用新型具有如下有益效果：前段可精准节流，后段可实现全通，优化产品的内漏，降低流阻等功能；既优化产品的结构，又精简零部件的数量，从而控制成本，减少体积，减轻重量，扩大应用场景，而且筒状件与第一阀针分体式结构，便于组装，减少零部件，降低装配成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种流量调节阀，其包括：具有阀体腔(110)和阀座安装腔(130)的阀体(100)、至少部分收容在阀座安装腔(130)内且具有阀座内腔(202)的阀座(200)、与阀座(200)相连接的套管(300)、被套管(300)至少部分收容的驱动组件(400)、至少部分伸入到阀座内腔(202)内的第一阀针(600)、至少部分伸入到第一阀针(600)内且与驱动组件(400)驱动连接的第二阀针(700)、与第一阀针(600)配合的第一阀口(210)、与第二阀针(700)配合的第二阀口(986)、以及与第一阀针(600)底端分体式连接的筒状件(980)，其中所述筒状件(980)与第一阀针(600)同轴设置，并包括筒状内腔(982)、以及位于筒状内腔(982)外侧且相互连通的若干个筒状孔(984)，其包括至少两种工作模式：

第一工作模式：第二阀针(700)单独沿轴向方向往复运动；

第二工作模式：第二阀针(700)带动第一阀针(600)沿轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种流量调节阀，其特征在于还包括两端分别与阀座(200)和第一阀针(600)抵接并对第一阀针(600)提供预紧力的第一弹性件(640)。

3.根据权利要求2所述的一种流量调节阀，其特征在于，所述阀座(200)包括沿内壁径向凸伸形成的第一抵接面，而第一阀针(600)包括形成于上端且具有第二抵接面的变径段，其中所述第一弹性件(640)至少部分套设于变径段上，且其两端分别与第一抵接面、第二抵接面相抵接。

4.根据权利要求1所述的一种流量调节阀，其特征在于，所述第二阀口(986)与筒状内腔(982)相连通且允许第二阀针(700)进入，且所述第二阀口(986)与第一阀针(600)分体设置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种流量调节阀，其特征在于还包括套设在第一阀针(600)外侧的第一密封件(820)、被第一密封件(820)部分包围的第二密封件(840)、以及套设在第二阀针(700)外侧的第三密封件(860)。

6.根据权利要求4所述的一种流量调节阀，其特征在于，所述阀座(200)还包括位于周侧且与阀座内腔(202)相连通的多个阀座孔(204)，所述筒状孔(984)与阀座内腔(202)相连通。

7.根据权利要求5所述的一种流量调节阀，其特征在于还包括设置在筒状件(980)底部且与第一阀口(210)密封配合的第四密封件(9200)、以及固定第四密封件(9200)的密封固定件(9400)。

8.根据权利要求7所述的一种流量调节阀，其特征在于，所述密封固定件(9400)位于第四密封件(9200)的内侧。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种流量调节阀，其特征在于还包括径向穿过阀座(200)和第一阀针(600)的防转销(900)。

10.根据权利要求6所述的一种流量调节阀，其特征在于，所述阀座孔(204)的总流通面积大于第一阀口(210)的流通面积，而所述筒状孔(984)的总流通面积大于第二阀口(986)的流通面积。

11.根据权利要求9所述的一种流量调节阀，其特征在于：所述第二阀针(700)包括位于上端的主体段(720)、位于下端的末端段(740)、位于主体段(720)和末端段(740)之间的凸缘部(742)、以及贯穿主体段(720)、末端段(740)其中的阀针内通道(760)，其中所述第一阀针(600)包括位于底部的第一阀针配合部(612)，而所述凸缘部(742)与第一阀针配合部(612)进行抵靠配合。