一种电动阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及流体控制部件技术领域，特别是涉及一种电动阀。
【背景技术】
[0002]在空调、冰箱、热泵热水器及各类制冷、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，电动阀为流量调节阀中的一种。
[0003]电动阀通常包括阀座，阀座上开设有阀口、第一接口和第二接口，阀口的开启和关闭控制第一接口和第二接口的连通或断开；阀座内设有阀座芯，阀座芯的周壁开设有流量调节槽，第一接口和第二接口之间流通的流体流量大小可通过流量调节槽的开度大小调节。
[0004]阀座芯的芯腔内设有阀芯，阀芯能够沿所述芯腔的轴向移动以开启或关闭阀口，同时调节流量调节槽的开度大小。阀芯与螺母连接，螺母通过螺纹配合连接丝杆，丝杆与电机的转子固定连接。其中，阀芯包括直径较小的本体段和直径较大的导向段，两者连接处形成台阶面朝向螺母的环形台阶面，所述导向段与所述阀座芯小间隙配合。
[0005]工作时，电机直接驱动丝杆转动，与丝杆螺纹配合的螺母将丝杆的转动转化为轴向移动，从而带动阀芯轴向移动开启或关闭阀口。
[0006]当阀芯处于全关状态，需要开启阀口时，电机的扭矩通过丝杆与螺母的传动螺纹转化为轴向的升降力，只要该升降力大于阀芯受到的轴向阻力即可顺利带动阀芯上移以开启阀口。
[0007]因电动阀的阀口直径较大，当阀芯稍微抬离阀口后，阀芯导向段下端的压力迅速降低，由于阀芯导向段与阀座芯小间隙配合，此时存在节流，无法及时平衡，导致阀芯导向段上下形成压差，是造成阀芯轴向阻力的主要原因，为克服阀芯的轴向阻力，抬升阀芯以顺利开启阀口，需要增大电机的尺寸，不利于阀体小型化。
[0008]有鉴于此，如何降低阀芯抬升的轴向阻力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种电动阀，该电动阀阀芯抬升的轴向阻力小，开阀能力高，从而能够减小电机的尺寸，利于阀体小型化。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供一种电动阀，包括阀座、阀座芯和阀芯；所述阀座芯固设于所述阀座的内腔，其周壁开设有流量调节槽；所述阀芯设于所述阀座芯的芯腔，所述阀芯的下端具有直径大于阀芯本体的导向段，所述导向段与所述阀座芯间隙配合；所述导向段与所述阀座芯之间的节流通道面积与所述阀座的阀口流通面积之比为1.5%?
9% ο
[0011]本发明提供的电动阀，其阀芯的导向段与阀座芯之间的节流通道面积与阀座的阀口流通面积之比为1.5%?9%，当阀芯稍微抬离阀口时，有助于加速阀芯导向段上下压力的平衡，从而减小阀芯导向段上下的压差，降低阀芯导向段受到的压差力，减小阀芯的轴向阻力，便于阀芯抬升，可以避免为克服阀芯受到较大的轴向阻力而增加电机尺寸，进而有利于阀体小型化设计。
[0012]优选地，所述导向段的周壁开设有平面部或凹槽部。
[0013]优选地，所述平面部或所述凹槽部均设为多个。
[0014]优选地，多个所述平面部或所述凹槽部沿所述导向段的周壁均匀布置。
[0015]优选地，所述流量调节槽的周向长度沿所述阀座芯的轴向向下渐缩。
[0016]优选地，所述阀座芯的周壁还设有与所述流量调节槽连通的节流槽，所述节流槽位于所述流量调节槽的下端，且其底端与设于所述阀座的阀口位于同一水平。
[0017]优选地，所述节流槽呈矩形。
[0018]优选地,所述阀芯具有轴向通孔。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所提供电动阀第一实施例的剖视图，示出了阀芯处于全开状态的结构；
[0020]图2为本发明所提供电动阀第一实施例的剖视图，示出了阀芯处于全关状态的结构；
[0021]图3为图1中阀座芯的结构示意图；
[0022]图4为图1所示电动阀的上阀座组件的剖视图；
[0023]图5为图1所示电动阀的阀芯组件的轴测示意图；
[0024]图6为图5中阀芯组件的剖视图；
[0025]图7为图6中阀芯组件的俯视图；
[0026]图8为图1所示电动阀阀芯抬离阀口时的压力示意图；
[0027]图9为图8中A-A向视图；
[0028]图10为本发明所提供电动阀第二实施例阀芯抬离阀口时的压力示意图；
[0029]图11为图10中B-B向视图；
[0030]图12为图11中I部位的局部放大图；
[0031]图13示出了阀芯全关状态时阀芯组件的平衡通道结构；
[0032]图14示出了电动阀在不同节流通道面积下的流量曲线对比图。
[0033]图1-13 中:
[0034]电机10，线圈部件11，转子12，外壳20 ;
[0035]阀座30，阀口 30a，上阀座31，小腔31a，大腔31b，轴承311，丝杆312，环形连接片315，下阀座32，阀座芯321，流量调节槽321a，节流槽321b，第一接管322，第二接管323 ；
[0036]螺母41，小径部41a，大径部41b，通气槽41c，螺母盖板411，阀芯42，阀芯本体42a,导向段42b，平面部42b-l。
【具体实施方式】
[0037]本发明的核心是提供一种电动阀，该电动阀阀芯抬升的轴向阻力小，开阀能力高，从而能够减小电机的尺寸，利于阀体小型化。
[0038]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0039]这里需要说明的是，本文中所涉及的上和下等方位词是以图1至图13中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。
[0040]请参考图1-2，图1为本发明所提供电动阀第一实施例的剖视图，示出了阀芯处于全开状态的结构；图2为本发明所提供电动阀第一实施例的剖视图，示出了阀芯处于全关状态的结构。
[0041]该实施例中，电动阀包括阀座30和阀座芯321，该阀座30包括固定连接的上阀座31和下阀座32，两者的内腔连通。电机10的转子12外套于上阀座31的上端，且转子12与上阀座31的轴向位置相对固定；丝杆312穿过上阀座31与转子12固定连接，丝杆312通过螺纹配合连接有螺母41，螺母41连接有阀芯42，阀芯42在螺母41的带动下能够沿阀座30的内腔轴向移动以开启或关闭设于下阀座32上的阀口 30a。
[0042]请一并参考图3,图3为图1中阀座芯的结构不意图。
[0043]阀座芯321设于下阀座32的内腔，其周壁开设有流量调节槽321a ;阀座芯321将下阀座32的内腔分隔为第一腔体和环绕第一腔体的第二腔体，显然，两个腔体可通过流量调节槽321a连通；可以理解，所述第一腔体即为阀座芯321的芯腔；其中，第二腔体与第一接管322连通，第一腔体通过阀口 30a与第二接管323连通。
[0044]其中，流量调节槽321a可以设为多个且沿阀座芯321的周壁均匀布置。具体的方案中，流量调节槽321a可以设为周向长度沿阀座芯321的轴向向下渐缩的结构，该种结构可以使小流量范围的冷媒流量调节更加精准。当然，实际设置时，将流量调节槽321a设置为其他结构，如方形、圆形或椭圆形结构也是可行的，只是相较于前述结构，小流量范围内的调节精确度较低。
[0045]该电动阀能够实现双向流通，图1和图2中的箭头表明了冷媒的流向；其中，实线箭头表明冷媒从第一接管322流入，第二接管323流出，虚线箭头表明冷媒从第二接管323流入，第一接管322流出。
[0046]请一并参考图4,图4为图1所示电动阀的上阀座组件的剖视图。
[0047]上阀座组件包括上阀座31、丝杆312、轴承311和转子12。如图所示，上阀座31包括插入转子12内部的小径段和大径段，丝杆312穿过上阀座31的内腔与转子12固定连接。
[0048]具体的方案中，丝杆312通过环形连接片315与转子12焊接固定；环形连接片315呈环状，中间通孔，可外套于丝杆312，环形连接片312的外侧与转子12焊接固定，保证丝杆312与转子12的连接强度。
[0049]进一步地，环形连接片315的通孔周边沿轴向延伸形成突出部；如此，该突出部套装于丝杆312，可以增加环形连接片315与丝杆312的接触面积，从而增强丝杆312与转子12之间的连接强度，确保丝杆312能够在转子12的带动下转动。
[0050]上阀座31的内腔被环形板分隔为上腔和下腔，该环形板可以与上阀座31设为一体，所述上腔内设置有轴承311，该轴承311的内圈与丝杆312的外周壁贴合，外圈与所述上腔的内壁贴合，如此，丝杆312通过轴承311与上阀座31的轴向位置相对固定，从而转子12与上阀座31的轴向位置相对固定，即上阀座31的上述结构确定了轴承311、丝杆312和转子12三者的相对位置。
[0051]上阀座31还外套有外壳20，且其周壁固设有支撑架，电机10的线圈部件11通过该支撑架外套于外壳20。
[0052]优选的方案中，轴承311、转子12和线圈部件11的轴向中心线重合，如此，能够使电机10的驱动力最大化，从而通过丝杆312与螺母41的传动螺纹转化的轴向升降力最大化，有利于阀芯42的抬升。
[0053]请一并参考图5-7,图5为图1所示电动阀的阀