CN109458464A - 电子膨胀阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子膨胀阀，涉及膨胀阀领域，解决了现有技术中存在的关闭状态时螺纹杆和螺母之间螺纹摩擦力增大会提高螺纹的磨损的技术问题。该电子膨胀阀包括包括阀座和阀杆组件，其中：所述阀座内设有阀口，所述阀杆组件沿所述阀座轴线方向可移动的穿设在所述阀口内，所述阀杆组件能与所述阀口密封配合以使所述阀口处于关闭状态且所述阀口处于关闭状态时所述阀杆组件在电子膨胀阀的磁转子组件带动下仍能继续向所述阀口内运动。本发明用于提高电子膨胀阀的使用寿命。

Description

电子膨胀阀

技术领域

本发明涉及膨胀阀技术领域，尤其是涉及一种电子膨胀阀。

背景技术

电子膨胀阀是通过对线圈部施加脉冲电流来控制阀体部磁体及阀杆组件的转动，以阀杆组件与螺母的螺纹进给作用使阀杆组件的阀针相对阀口进退，从而控制通过阀口的流体的流量。

目前，电子膨胀阀全关状态的密封是通过阀针挤压阀口的线密封来实现。如图1和图2所示为现有技术中的电子膨胀阀的结构，阀杆组件主要有螺纹杆1、阀针体2、钢珠3、弹簧4以及其他辅助零件，现有技术中的电子膨胀阀的阀口5主要采用不锈钢材料。电子膨胀阀的线圈通入脉冲电流后，磁转子12会旋转，磁转子12通过螺纹杆1的外螺纹和螺母13的内螺纹配合，将磁转子12的转动转变为螺纹杆1的上下直线运动，从而使带动阀针体2相对阀口5运动，阀针体2的头部呈锥形设计，从而调节通过阀口的制冷剂流量，电子膨胀阀的阀杆组件在往关闭阀口5的方向做轴向运动时，当阀杆组件的阀针体1与下面的阀口5相接触，螺纹杆1对阀针体2开始产生一个轴向压力。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

随着阀杆组件的进一步关闭，螺纹杆1压缩弹簧4，从而对阀针体2产生轴向压力。当电子膨胀阀在全关状态下，弹簧4压缩量最大，弹簧4对阀针体2的轴向压力使阀针体2挤压阀口5，实现阀口5的线密封。此时，弹簧4对螺纹杆1产生一个反向弹力，螺纹杆1的外螺纹与螺母13内螺纹之间的摩擦力变大。此状态是最容易发生卡滞的状态，同时螺纹杆1和螺母13螺纹摩擦力增大会提高螺纹的磨损，缩短电子膨胀阀的使用寿命。如果出口端压力大于进口端压力，且当压力差大于弹簧力时，阀针体2会被顶开，失去密封作用。此外，该结构的阀杆组件包含零部件众多，组装工序多，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀，以解决现有技术中存在的关闭状态时螺纹杆和螺母之间螺纹摩擦力增大会提高螺纹的磨损的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的电子膨胀阀，包括阀座和阀杆组件，其中：所述阀座内设有阀口，所述阀杆组件沿所述阀座轴线方向可移动的穿设在所述阀口内，所述阀杆组件能与所述阀口密封配合以使所述阀口处于关闭状态且所述阀口处于关闭状态时所述阀杆组件在电子膨胀阀的磁转子组件带动下仍能继续向所述阀口内运动。

优选地，所述阀杆组件包括阀杆和与所述阀杆相连接的阀针，其中，所述阀针包括直线部与锥部，所述锥部与所述直线部相连接，所述直线部与所述阀杆相连接，所述直线部与所述阀口密封配合。

优选地，所述直线部与所述阀口过盈配合。

优选地，所述阀杆包括螺纹杆和阀杆本体，所述螺纹杆与所述电子膨胀阀的磁转子组件相连接，所述阀杆本体的一端与所述螺纹杆固定连接或一体式连接，所述阀杆本体的另一端沿其轴向方向延伸形成所述阀针。

优选地，所述阀杆与所述阀针为一体式结构。

优选地，所述阀口采用聚四氟乙烯材质制成。

优选地，所述电子膨胀阀还包括壳体，所述阀座的部分区段设置在所述壳体内，所述阀座上伸出所述壳体的一端内设有阀口；所述磁转子组件位于所述壳体内，所述阀杆组件的第一端与所述磁转子组件相连，所述阀杆组件的第二端与所述阀口相配合以改变流过所述阀口的冷媒流量。

优选地，所述磁转子组件包括磁转子，其中，所述磁转子设置在所述壳体内且与所述螺纹杆上远离所述阀杆本体的一端相连接，所述螺纹杆的部分区段与所述壳体内的螺母螺纹连接，所述螺母与所述阀座过盈配合。

优选地，所述螺母内设置有轴向通孔，所述轴向通孔内设置有内螺纹，所述螺纹杆上设置有外螺纹，所述螺纹杆位于所述轴向通孔内且与所述螺母形成螺纹连接。

优选地，所述阀座上设置有支撑所述壳体的支撑部且所述支撑部与所述壳体固定连接。

优选地，所述电子膨胀阀还包括“L”型接管和“I”型接管，所述“L”型接管和所述“I”型接管均连接在所述阀座上构成了冷媒的流通回路。

优选地，所述阀座上形成沿轴线方向贯通的通槽，所述通槽内插入相配的轴承座，所述轴承座内形成轴向通孔，所述轴向通孔的下端设有安装槽，所述安装槽内设置有所述阀口，所述轴承座的中间位置处设置有径向侧面通孔，所述阀座的通槽中部设置有与径向侧面通孔位置对应的环槽，所述阀座外壁上设有与所述通槽相通的侧面孔，所述侧面孔连接有所述“L”型接管。

优选地，所述轴承座上的所述径向侧面通孔的数量为至少两个且所述径向侧面通孔沿所述轴承座的圆周方向均匀分布。

本发明提供的电子膨胀阀，包括阀座和阀杆组件，其中，阀座内设有阀口，阀杆组件沿阀座轴线方向可移动的穿设在阀口内，阀杆组件能与阀口密封配合以使阀口处于关闭状态且阀口处于关闭状态时阀杆组件在电子膨胀阀的磁转子组件带动下仍能继续向阀口内运动，较现有技术而言，减少了阀口处于关闭状态时阀杆组件的轴向受力，从而减少了阀杆组件与螺母间螺纹间的摩擦力，提高了电子膨胀阀的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的电子膨胀阀的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明实施例提供的电子膨胀阀的结构示意图；

图4是图3中B部分的放大图；

图5是本发明实施例提供的阀座、轴承座与阀口组装的立体结构剖视图；

图6是本发明实施例提供的阀座的剖面图；

图7是本发明实施例提供的轴承座的剖面图；

图8是本发明实施例提供的螺母的剖面图；

图9是本发明实施例提供的阀杆组件的剖面图。

附图标记：1、螺纹杆；2、阀针体；3、钢珠；4、弹簧；5、阀口；6、壳体；7、阀座；71、侧面孔；8、环槽；9、线圈；10、阀杆本体；11、阀针；111、直线部；112、第一锥部；113、第二锥部；12、磁转子；13、螺母；131、内螺纹；14、顶轴；15、第一弹簧；16、定位销；17、第二弹簧；18、支撑部；19、“L”型接管；20、“I”型接管；21、轴承座；211、径向侧面通孔；212、安装槽；22、进口端；23、出口端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图3～图4，本发明提供了一种电子膨胀阀，包括阀座7和阀杆组件，其中：阀座7内设有阀口5，阀杆组件沿阀座7轴线方向可移动的穿设在阀口5内，阀杆组件能与阀口5密封配合以使阀口5处于关闭状态且阀口5处于关闭状态时阀杆组件在电子膨胀阀的磁转子12组件带动下仍能继续向阀口5内运动。电子膨胀阀是通过控制阀杆组件与阀口5的间隙，从而控制流过阀口5的冷媒流量，对电子膨胀阀来说，阀杆组件的大部分行程中，阀杆组件和阀口之间是脱离的，没有相互力的作用，但是在阀杆组件和阀口5闭合时，本发明提供的电子膨胀阀的作用才会体现，此时本发明的阀杆组件在与阀口5接触后仍能继续向阀口5内运动，这个运动的距离是根据电子膨胀阀的开阀脉冲进行相应设计的。较现有技术而言，本发明通过采用不同的密封方法，减少了阀口5处于关闭状态时阀杆组件的轴向受力，从而减少了阀杆组件与螺母13间螺纹间的摩擦力，提高了电子膨胀阀的使用寿命。其中，阀口5采用密封材料，优选耐磨，低摩擦系数的聚四氟乙烯材料。

具体的，如图9所示，阀杆组件包括阀杆和与阀杆连接的阀针11，其中，阀杆包括螺纹杆1和阀杆本体10，螺纹杆1与电子膨胀阀的磁转子组件相连接，阀杆本体10的一端与螺纹杆1固定连接或一体式连接，阀杆本体10的另一端沿其轴向方向延伸形成阀针11。阀针11包括直线部111与锥部，锥部与直线部111相连接，直线部111与阀杆相连接，直线部111与阀口5密封配合，优选地，直线部111与阀口5过盈配合。

作为本发明实施例可选地实施方式，锥部包括第一锥部112和第二锥部113，第一锥部112连接直线部111与第二锥部113且第一锥部112的第一锥角α小于第二锥部113的的第二锥角β，便于调节电子膨胀阀的流量，其中，第一锥角α可在1°至5°之间，第二锥角β在35°至90°之间，第二锥部113的的第二锥角β大于第一锥部112的第一锥角α的设计可满足电子膨胀阀的流量在一个较大的范围内的控制。

作为本发明实施例可选地实施方式，阀杆组件包括阀杆和与阀杆连接的阀针11，阀杆与阀针11为一体式结构。如图1所示为现有技术中的电子膨胀阀的结构，阀杆组件主要有螺纹杆1、阀针体2、钢珠3、弹簧4以及其他辅助零件，现有结构的阀杆组件包含零部件众多，组装工序多，成本较高，而本发明中的阀杆组件省去了钢珠3和弹簧4的设计，结构更加简单。

电子膨胀阀还包括壳体6，阀座7的部分区段设置在壳体6内，阀座7上伸出壳体6的一端内设有阀口5；磁转子组件位于壳体6内，阀杆组件的第一端与磁转子组件相连，阀杆组件的第二端与阀口5相配合以改变阀口5的冷媒流量。电子膨胀阀还包括“L”型接管19和“I”型接管20，“L”型接管19和“I”型接管20均连接在阀座7上，共同形成冷媒的流通回路。

本发明实施例提供的电子膨胀阀的磁转子组件包括磁转子12，其中，磁转子12设置在壳体6内且与螺纹杆1上远离杆本体的一端相连接；螺母13与螺纹杆1螺纹连接，螺母13与阀座7过盈配合。具体的如图8所示，螺母13内设置有轴向通孔，轴向通孔内设置有内螺纹131，螺纹杆1上设置有外螺纹，螺纹杆1位于轴向通孔内且与螺母13形成螺纹连接。

如图5～图9所示，阀口5通过轴承座21与阀座7连接，具体的，阀座7上形成沿轴线方向贯通的通槽，通槽内插入相配的轴承座21，轴承座21内形成轴向通孔，轴向通孔的下端设有安装槽212，安装槽212内设置有阀口5，轴承座21的中间位置处设置有径向侧面通孔211，阀座7的通槽中部设置有与侧面通孔位置对应的环槽8，阀座7外壁上设有与通槽相通的侧面孔71，侧面孔71连接有“L”型接管19。其中，轴承座21上的径向侧面通孔211的数量为至少两个且径向侧面通孔211沿轴承座21的圆周方向均匀分布。

也就是说，螺纹杆1的一端与磁转子12相连接，阀针11与阀口5相配合以改变阀口5的冷媒流量，阀杆组件具有关闭阀口5并使“L”型接管19和“I”型接管20不相通的第一位置和使阀口5流通并使“L”型接管19和“I”型接管20相通的第二位置，电子膨胀阀的线圈9通入脉冲电流后，驱动壳体6内的磁转子12旋转，磁转子12通过螺纹杆1的外螺纹和螺母13的内螺纹131配合，将磁转子12的转动转变为螺纹杆1的上下运动，螺纹杆1与阀杆本体10相连接，阀杆本体10与阀针11相连接，使得螺纹杆1能通过阀杆本体10带动阀针11相对阀口5在第一位置和第二位置之间进行运动，阀针11头部呈直线部111和锥部的设计，从而调节通过阀口5的制冷剂流量，如图4所示，当阀针11位于第一位置时，阀针11关闭住阀口5，阀口5内不流通制冷剂，此时“L”型接管19和“I”型接管20不相通；当阀针11位于第二位置时，阀针11能使阀口5处于流通状态(也就是说“L”型接管19和“I”型接管20相通)，阀口5内会有制冷剂通过，当阀针11处于完全避让阀口5的位置时，电子膨胀阀的流量达到最大。其中，阀针11处于完全避让阀口5的位置的情况也属于我们所所说的第二位置的一种情况。当阀针11的直线部111与阀口5开始接触时为电子膨胀阀的开阀点(阀口5内有流量和无流量的临界点为开阀点)，再将磁转子12往关阀方向旋转一定角度，该角度与开阀脉冲数对应，此位置为电子膨胀阀的运行下限位置即全闭位置。此时，阀针11直线段与阀口5内孔接触，实现密封。当阀针11的直线部111与阀口5开始接触后，阀针11继续往关闭方向运动，此时，轴向受力只有阀针11和阀口5的摩擦力，相比现有结构，阀杆组件的轴向受力小，减少了螺纹间的摩擦力，提高使用寿命。而且该结构不会出现出口端23压力与进口端22压力差过大时，阀针11被顶开，密封失效的情况，此外，由于聚四氟乙烯的润滑性好，摩擦系数低，此力也相对较小。

此外，电子膨胀阀还包括止动组件，其中，止动组件包括：顶轴14，与壳体6的顶壁相连；第一弹簧15，套设在顶轴14上；定位销16，呈L形，包括一个竖直段和一个水平段，水平段固定连接在阀杆组件上；第二弹簧17，套设在顶轴14上，定位销16在阀杆组件旋转带动下，拨动第二弹簧17，使第二弹簧17在第一弹簧15的螺旋轨道内旋转，转变为上下运动，当第二弹簧17运动到第一弹簧15的上下限时，会被阻挡，停止运动，从而阻止阀杆组件继续转动，达到控制阀杆组件运动行程的作用。该止动组件的设置限位了螺纹杆1的最大位移，避免螺纹杆1向下运动时运动至阀杆本体与阀口5接触后挤压阀口5。阀座7上设置有支撑壳体6的支撑部18且支撑部18与壳体6通过焊接的方式固定连接。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种电子膨胀阀，其特征在于，包括阀座(7)和阀杆组件，其中：

所述阀座(7)内设有阀口(5)，所述阀杆组件沿所述阀座(7)轴线方向可移动的穿设在所述阀口(5)内，所述阀杆组件能与所述阀口(5)密封配合以使所述阀口(5)处于关闭状态且所述阀口(5)处于关闭状态时所述阀杆组件在电子膨胀阀的磁转子组件带动下仍能继续向所述阀口(5)内运动。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆组件包括阀杆和与所述阀杆相连接的阀针(11)，其中：

所述阀针(11)包括直线部(111)与锥部，所述锥部与所述直线部(111)相连接，所述直线部(111)与所述阀杆相连接，所述直线部(111)与所述阀口(5)密封配合。

3.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述直线部(111)与所述阀口(5)过盈配合。

4.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆包括螺纹杆(1)和阀杆本体(10)，所述螺纹杆(1)与所述电子膨胀阀的磁转子组件相连接，所述阀杆本体(10)的一端与所述螺纹杆(1)固定连接或一体式连接，所述阀杆本体(10)的另一端沿其轴向方向延伸形成所述阀针(11)。

5.根据权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀杆与所述阀针(11)为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀口(5)采用聚四氟乙烯材质制成。

7.根据权利要求4所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括壳体(6)，所述阀座(7)的部分区段设置在所述壳体(6)内，所述阀座(7)上伸出所述壳体(6)的一端内设有阀口(5)；所述磁转子组件位于所述壳体(6)内，所述阀杆组件的第一端与所述磁转子组件相连，所述阀杆组件的第二端与所述阀口(5)相配合以改变流过所述阀口(5)的冷媒流量。

8.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述磁转子组件包括磁转子(12)，其中，所述磁转子(12)设置在所述壳体(6)内且与所述螺纹杆(1)上远离所述阀杆本体(10)的一端相连接，所述螺纹杆(1)的部分区段与所述壳体(6)内的螺母(13)螺纹连接，所述螺母(13)与所述阀座(7)过盈配合。

9.根据权利要求8所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述螺母(13)内设置有轴向通孔，所述轴向通孔内设置有内螺纹(131)，所述螺纹杆(1)上设置有外螺纹，所述螺纹杆(1)位于所述轴向通孔内且与所述螺母(13)形成螺纹连接。

10.根据权利要求7所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座(7)上设置有支撑所述壳体(6)的支撑部(18)且所述支撑部(18)与所述壳体(6)固定连接。

11.根据权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述电子膨胀阀还包括“L”型接管(19)和“I”型接管(20)，所述“L”型接管(19)和所述“I”型接管(20)均连接在所述阀座(7)上构成了冷媒的流通回路。

12.根据权利要求11所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述阀座(7)上形成沿轴线方向贯通的通槽，所述通槽内插入相配的轴承座(21)，所述轴承座(21)内形成轴向通孔，所述轴向通孔的下端设有安装槽(212)，所述安装槽(212)内设置有所述阀口(5)，所述轴承座(21)的中间位置处设置有径向侧面通孔(211)，所述阀座(7)的通槽中部设置有与径向侧面通孔(211)位置对应的环槽(8)，所述阀座(7)外壁上设有与所述通槽相通的侧面孔(71)，所述侧面孔(71)连接有所述“L”型接管(19)。

13.根据权利要求12所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述轴承座(21)上的所述径向侧面通孔(211)的数量为至少两个且所述径向侧面通孔(211)沿所述轴承座(21)的圆周方向均匀分布。