专利名称：一种电动阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及流量调节阀领域，特别涉及一种电动阀。
背景技术：
在空调、冰箱、热泵、热水器以及各类制冷、制热设备或其它需要调节流体流量的场合，通常会使用流量调节阀，电动阀即为流量调节阀的一种。请参考图1，图I为一种典型的电动阀的结构示意图。电动阀具有罩壳、阀座30和转子装置20，电动阀的阀腔中设有阀针部件40。转子 装置20通过线圈驱动磁转子及与其相连的丝杆，丝杆通过螺纹结构带动阀针部件40沿轴向移动，以使阀针控制阀口开度的大小，从而控制通过阀口流体的流量。为准确设置丝杆转动参考点并限制流量控制范围内阀针的下止动位和上止动位，通常会设置限制转子转动范围的止动结构，如图I所示，罩壳包括外壳101和与外壳101的顶部1012焊接固定的芯轴102，芯轴102与弹簧导轨103、滑环104以及止动杆201形成上述止动结构。弹簧导轨103固定在芯轴102上，滑环104在弹簧导轨103上自由滑动，转动时，设置在转子装置20上的止动杆201与滑环104的突出部相接触，驱动滑环104在弹簧导轨103上滑动，分别与弹簧导轨103的两端接触无法转动，形成上、下止动位，实现上述流量范围的控制功能。为提高制动的可靠性，止动部件需与阀体可靠连接，通常与外壳的顶部焊接固定。如图I所示，电动阀外壳101的顶部1012基本成平顶状态，且顶部1012的厚度与圆周壁1011的厚度基本相同，顶部1012的中间拉伸有一安装孔，芯轴102的上端插入安装孔内并焊接固定。该结构的电动阀，其外壳101的顶部1012的厚度与圆周壁1011的厚度基本相同，顶部1012与芯轴102焊接后，顶部1012的材料受到焊接热影响，强度将会有一定程度的下降，使用时，电动阀顶部1012的破坏强度会明显降低；而且，外壳101的顶部1012基本成平顶状态，其厚度又与圆周壁1011的厚度基本相同，当芯轴102受到转子的冲击力后，外壳的顶部1012易产生疲劳失效。因此，如何改进电动阀的外壳结构，使其具备较高的强度和抗疲劳能力，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动阀，该电动阀的外壳具有较高的强度和抗疲劳能力。为达到本发明的目的，本发明提供一种电动阀，具有罩壳、阀座和转子装置，所述罩壳包括外壳和与所述外壳的顶部焊接固定的芯轴，所述外壳为冲压拉伸形成的一体式外壳，且所述顶部的厚度大于所述外壳的外周部的厚度。优选地，所述外周部与所述顶部之间具有拉伸形成的过渡部；所述过渡部的厚度在朝向所述顶部的方向上，由所述外周部的厚度渐增至所述顶部的厚度。优选地，所述过渡部的径向尺寸沿轴向渐缩。优选地，所述顶部的厚度与所述外周部的厚度比值P满足I. 3 < P < I. 8。优选地，所述顶部具有沿厚度方向延伸的通孔，所述芯轴的顶端焊接固定于所述通孔中。优选地，所述芯轴的顶端具有形成向上台阶面的凸台，所述凸台插入所述通孔中。 优选地，所述顶部具有槽口朝向所述外壳内腔的定位槽，所述芯轴的顶端焊接固定于所述定位槽中。优选地，所述芯轴的顶端具有形成向上台阶面的凸台，所述凸台插入所述定位槽中；且所述定位槽冲压形成，并形成位于所述顶部的顶部凸台。优选地，所述芯轴与所述顶部通过激光焊接固定；且所述芯轴和所述顶部处的激光焊缝，与所述芯轴的轴线具有夹角9。优选地，所述夹角的范围为0° < 0 <20。。本发明中电动阀外壳的顶部的厚度大于外周部的厚度，可以抵消顶部与芯轴因焊接热影响而对材质强度的削弱，从而能够确保电动阀外壳顶部的抗破坏强度与外周部的抗破坏强度相一致，保证外壳整体的抗破坏能力；此外，相对于现有技术，实际上，外壳顶部的厚度得以增加，从而能够提高外壳与芯轴连接部位抗疲劳冲击失效的能力。在进一步的技术方案中，外壳的外周部与顶部之间具有拉伸形成的过渡部，过渡部的厚度在朝向顶部的方向上，由外周部的厚度渐增至顶部的厚度。过渡部起到过渡连接外壳的顶部和外周部的作用，可以保持拉伸的连贯性，使外壳既满足顶部和外周部的厚度要求，又可以维持外壳的整体性，其强度和密封性能均得以保证。在进一步的技术方案中，过渡部的径向尺寸沿轴向渐缩。即过渡部具有一定的轴向高度，且逐渐向轴线收拢，该结构外壳的过渡部具有良好的衔接作用，避免顶部受力后，在顶部与外周部的分界处产生应力集中，从而进一步提高外壳的抗冲击强度。在进一步的技术方案中，芯轴与顶部通过激光焊接固定，且芯轴与顶部处的激光焊缝与芯轴的轴线具有一定夹角0。激光能量足够大时可以穿透外壳，穿透外壳的那部分激光光束的能量会因为夹角e的存在而汇集于芯轴上，从而可确保芯轴与外壳完全熔合且不出现熔穿现象。
图I为一种典型的电动阀的结构示意图；图2为本发明所提供电动阀第一种具体实施方式
的结构示意图；图3为图2中罩壳的分拆示意图，其中外壳部分半剖；图4为图2中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图；图5为本发明所提供电动阀第二种具体实施方式
的结构示意图；图6为图5中罩壳的分拆示意图，其中外壳部分半剖；图7为图5中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图；图8为本发明所提供电动阀第三种具体实施方式
中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图。
具体实施例方式本发明的目的是提供一种电动阀，该电动阀的外壳具有较高的强度和抗疲劳失效的能力。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明 作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本发明所提供电动阀第一种具体实施方式
的结构示意图；图3为图2中罩壳的分拆示意图，其中外壳部分半剖；图4为图2中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图。该实施方式所提供的电动阀，具有罩壳、阀座3和转子装置5，阀腔中设有阀针部件4，罩壳包括外壳21和与外壳21的顶部213焊接固定的芯轴22，芯轴22与弹簧导轨23、滑环24以及转子装置5上的止动杆51形成限制转子转动幅度的止动结构。外壳21为具有顶部213的筒状结构,该结构电动阀外壳21的顶部213的厚度S I大于外壳21的外周部211的厚度S 2，外周部211即外壳21的筒状侧壁。由于外壳21的顶部213与芯轴22焊接，则作用于芯轴22的冲击力将传递至外壳21的顶部213。图2中所不的外壳21为冲压拉伸形成的一体式外壳21,夕卜壳21为薄壁件，在冲压拉伸过程中，需要保证外壳21的顶部213的厚度SI大于外周部211的厚度82，为保持拉伸的连贯性，可以形成外周部211和顶部213之间的过渡部212，则过渡部212的厚度在朝向顶部213的方向上，由外周部211的厚度8 2渐增至顶部213的厚度8 1，即形成主要由外周部211、过渡部212以及顶部213组成的外壳21，过渡部212起到过渡连接外壳21的顶部213和外周部211的作用。该结构的外壳21既满足顶部213和外周部211的厚度要求，又可以维持外壳21的整体性，其强度和密封性能均得以保证。当然，也可以直接拉伸形成顶部213和外周部211，同样可以实现本发明的目的，但其具体实施效果显然次于具有过渡部212的拉伸效果。进一步，在拉伸的过程中，可以使过渡部212具有一定的轴向高度，所述轴向即外壳21和芯轴22的轴向，并与外周部211保持一定的倾角，收拢过渡至顶部213，即过渡部212的径向尺寸沿轴向渐缩，如图3所示，过渡部212的横截面呈弧状，较之现有技术中外壳
21的整个平顶端，该结构外壳21的过渡部212具有良好的衔接作用，避免顶部213受力后，在顶部213与外周部211的分界处产生应力集中，从而进一步提高外壳21的抗冲击强度。此外，可以使顶部213的厚度5 I与外周部211的厚度S 2比值P满足I. 3彡P ^ 1.8,该比值范围，可以较好地满足整个外壳21的强度要求，又便于拉伸的实际操作。该实施方式中电动阀的外壳21，其顶部213的厚度S I大于外周部211的厚度6 2，可以抵消顶部213与芯轴22因焊接热影响而对材质强度的削弱，从而能够确保电动阀外壳21顶部213的抗破坏强度与外周部211的抗破坏强度相一致，保证外壳21整体的抗破坏能力；此外，相对于现有技术，实际上，外壳21的顶部213的厚度得以增加，从而提闻外壳21与芯轴22连接部位抗疲劳冲击失效的能力。此外，外壳21的顶部213具有沿厚度方向延伸的通孔2131，芯轴22的顶端焊接固定于通孔2131中，该种连接方式较为简便，便于实施焊接，焊接的方式有多种，可以是激光焊接、电阻焊以及摩擦焊等，优选采用激光焊接，保证焊接质量的同时，可以降低焊接的热影响。进一步，可以将芯轴22的顶端加工出形成向上台阶面的凸台221，此处所述芯轴22的顶端，即芯轴22与外壳21的顶部213焊接的一端。焊接时，将凸台221插入通孔2131中，凸台221与通孔2131可以采用过盈配合，由于台阶面与顶部213抵触，可以避免芯轴22在外力作用下冲出外壳21 ;此外，凸台221的侧壁以及凸台221形成的台阶面均可以作为焊接位置，如图4所示，增加了芯轴22与外壳21顶部213的焊接面积，可以更为牢靠地连接芯轴22和外壳21的顶部213，并保证外壳21顶部213的密封性能。请参考图5，图5为本发明所提供电动阀第二种具体实施方式
的结构示意图；图6为图5中罩壳的分拆示意图，其中外壳部分半剖；图7为图5中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图。该实施例中的外壳21依然是由薄壁件冲压拉伸形成的一体式壳体，具有外周部211、过渡部212以及顶部213。与第一实施例的不同之处在于，在外壳21的顶部213加工出槽口朝向外壳21内腔的定位槽2132，焊接时，将芯轴22的上端插入定位槽2132中，采用焊接方式连接时，可以通过激光穿透外壳21焊接芯轴22，使芯轴22与外壳21的顶部213 固定连接，由于外壳21的顶部213仅开设定位槽2132，未穿透外壳21，因此，焊接前后的外壳21的顶部213始终为密闭状态，则外壳21与芯轴22焊接后的焊缝密闭性更容易得到保证。与上述实施例类似，也可以将芯轴22的顶端加工成形成向上台阶面的凸台221，将凸台221插入定位槽2132中，同样可以扩大焊接面积，保证焊接质量，同时也可以提高焊缝密闭性。定位槽2132可以通过冲压形成，且形成顶部凸台2133，如图6所示，顶部凸台2133位于定位槽2132的上方，则顶部213在形成定位槽2132后，该位置的厚度还可以保持开设定位槽2132之前的厚度，确保降低焊接热影响，保持顶部213的抗破坏强度。请参考图8，图8为本发明所提供电动阀第三种具体实施方式
中外壳顶部与芯轴焊接后的放大剖面图。该实施方式中，外壳21的顶部213和芯轴22直接进行焊接，外壳21其它部位的结构与第一、第二实施例相同。该结构的外壳21形成后，其顶部213未进行其他加工，较上述实施例来说，外壳21的密闭性能更好，加工工艺更为简单。当然，本实施方式中芯轴22与外壳21焊接时需要依靠专门的工装夹具进行定位，方能完成焊接工序。针对上述各实施例，采用焊接方式固定芯轴22和外壳21的顶部213时，均可以使芯轴22和顶部213处的激光焊缝，与芯轴22的轴线具有一定夹角0。由于外壳21为薄壁件，为避免激光焊接过程中，激光穿透外壳21使外壳21出现熔穿现象，焊接时，可以使激光光束与外壳21和芯轴22的中心轴线形成一定的夹角0，激光焊接完成后形成焊缝的熔池形状比较接近锲形，如图4、图7以及图8所示，激光能量足够大时可以穿透外壳21，穿透外壳21的那部分激光光束的能量会因为夹角0的存在而汇集于芯轴22上，从而可确保芯轴22与外壳21完全熔合且不出现熔穿现象，优选地使夹角的范围满足0° < 0 <20°，在该角度范围中，既可以避免熔穿现象，又能保证大部分激光能量汇聚于芯轴22和顶部213需要焊接的位置，确保焊接质量。以上对本发明所提供的一种电动阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种电动阀，具有罩壳、阀座(3)和转子装置(5)，所述罩壳包括外壳(21)和与所述外壳(21)的顶部(213)焊接固定的芯轴(22)，其特征在于，所述外壳(21)为冲压拉伸形成的一体式外壳，且所述顶部(213)的厚度S I大于所述外壳(21)的外周部(211)的厚度8 2。
2.根据权利要求I所述的电动阀，其特征在于，所述外周部(211)与所述顶部(213)之间具有拉伸形成的过渡部(212);所述过渡部(212)的厚度在朝向所述顶部(213)的方向上，由所述外周部(211)的厚度S 2渐增至所述顶部(213)的厚度8 I。
3.根据权利要求2所述的电动阀，其特征在于，所述过渡部(212)的径向尺寸沿轴向渐缩。
4.根据权利要求I至3任一项所述的电动阀，其特征在于，所述顶部(213)的厚度SI与所述外周部(211)的厚度S 2比值P满足I. 3彡P彡I. 8。
5.根据权利要求I至3任一项所述的电动阀，其特征在于，所述顶部(213)具有沿厚度方向延伸的通孔(2131)，所述芯轴(22)的顶端焊接固定于所述通孔(2131)中。
6.根据权利要求5所述的电动阀，其特征在于，所述芯轴(22)的顶端具有形成向上台阶面的凸台(221)，所述凸台(221)插入所述通孔(2131)中。
7.根据权利要求I至3任一项所述的电动阀，其特征在于，所述顶部(213)具有槽口朝向所述外壳(21)内腔的定位槽(2132)，所述芯轴(22)的顶端焊接固定于所述定位槽(2132)中。
8.根据权利要求7所述的电动阀，其特征在于，所述芯轴(2132)的顶端具有形成向上台阶面的凸台(221)，所述凸台(221)插入所述定位槽(2132)中；且所述定位槽(2132)冲压形成，并形成位于所述顶部(213)的顶部凸台(2133)。
9.根据权利要求I至3任一项所述的电动阀，其特征在于，所述芯轴(22)与所述顶部(213)通过激光焊接固定；且所述芯轴(22)和所述顶部(213)处的激光焊缝，与所述芯轴(22)的轴线具有夹角e。
10.根据权利要求9所述的电动阀，其特征在于，所述夹角的范围为0°< 0 <20°。
全文摘要
本发明公开了一种电动阀，具有罩壳、阀座(3)和转子装置(5)，所述罩壳包括外壳(21)和与所述外壳(21)的顶部(213)焊接固定的芯轴(22)，所述外壳(21)为冲压拉伸形成的一体式外壳，且所述顶部(213)的厚度δ1大于所述外壳(21)的外周部(211)的厚度δ2。由于外壳的顶部的厚度大于外周部的厚度，可以抵消顶部与芯轴因焊接热影响而对材质强度的削弱，从而能够确保电动阀外壳顶部的抗破坏强度与外周部的抗破坏强度相一致，保证外壳整体的抗破坏能力；此外，外壳顶部的厚度得以增加，从而能够提高外壳与芯轴连接部位抗疲劳冲击失效的能力。
文档编号F16K31/04GK102767636SQ20111011410
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者不公告发明人 申请人:浙江三花股份有限公司