电子膨胀阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子膨胀阀。
【背景技术】
[0002]电子膨胀阀是制冷/制热系统中的重要部件，主要用于对制冷剂流体的流量进行调节。传统的电子膨胀阀一般包括驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹螺杆机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构。
[0003]然而，传统的电子膨胀阀在断电(例如，意外掉电)之后，由于螺纹螺杆机构失去驱动力，所以电子膨胀阀并不能自动关闭，使得液态的制冷剂流体可以沿着管路流入压缩机中。当系统重新启动时，流入液态制冷剂流体的压缩机在带液工作时很容易损坏。
[0004]因此，为了安全地截断流路，通常在电子膨胀阀的上游或下游串联一个独立的电磁开关阀(通常为常闭阀，其加电时打开，断电时关闭)。这样，当系统断电时，电磁开关阀将自动关闭以截断流路。
[0005]但是，采用如上的构造，一方面由于增加了一个独立的电磁开关阀而增加了系统的总体成本，另一方面为了串联该电磁开关阀，将在管路中增加两个钎焊点(即，电磁开关阀的入口和出口处)，这不但增加了系统的组装成本而且增加了系统泄漏的风险。
[0006]另一种实现电子膨胀阀在断电后自动关闭的方法是为电子膨胀阀提供备用电源，例如在电子膨胀阀的控制板中增加用于存储电能的超级电容或安装备用电池，但这种方法也增加了电子膨胀阀的成本并且需要更复杂的控制器。
[0007]又一种实现电子膨胀阀在断电后自动关闭的方法是设置具有动铁、定铁以及电磁线圈的电磁机构，在电磁线圈通电时，定铁吸合动铁从而将阀针提起，在电磁线圈断电时，定铁与动铁之间的吸合脱开从而使阀针下落而关闭阀座。但是当这种装置应用于大制冷量时，需要将电磁线圈的结构尺寸设计得很大，从而使成本大大增加，并且制冷量特别大时这种电磁结构甚至可能无法实现。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种在断电后能够自动关闭的电子膨胀阀。
[0009]本实用新型的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种使得制冷/制热系统的整体成本更低的电子膨胀阀。
[0010]本实用新型的一个或多个实施方式的又一个目的是提供一种使得制冷/制热系统的安全性更高的电子膨胀阀。
[0011]本实用新型的一个或多个实施方式的再一个目的是提供一种能够适应更大制冷量的电子膨胀阀。
[0012]为了实现上述目的中的一个或多个目的，根据本实用新型一个方面，提供了一种电子膨胀阀，其包括:用于调节流过所述电子膨胀阀的流体流量的阀部件，所述阀部件包括阀体、设置在所述阀体中的阀座、能够打开和关闭所述阀座的阀针、带动所述阀针轴向移动的执行机构以及为所述执行机构提供动力的驱动机构，所述执行机构包括能够沿轴向移动的主轴；以及用于保持所述主轴的电磁保持机构，所述电磁保持机构包括电磁铁和电磁线圈，其中，所述电磁保持机构构造成当所述电磁保持机构加电时使所述电磁线圈加电，从而致动所述电磁铁大致垂直地作用于所述主轴以将所述主轴保持在第一轴向位置，在所述第一轴向位置，所述阀针能够调节所述阀座的开度，当所述电磁保持机构断电时将所述主轴释放到第二轴向位置，在所述第二轴向位置，所述阀针关闭所述阀座。
[0013]在这种构造中，由于主轴以及与主轴相连的螺母套筒和阀针等部件的重力主要由配合部件承受，电磁线圈主要的作用是将配合部件保持在伸出的位置，所以可以采用较小的电磁线圈以进一步降低材料和制造成本。此外，采用这种构造，可以使得电磁保持机构相对于阀部件的布置更加灵活。
[0014]另外，由于电子膨胀阀本身具有在断电时关闭的功能，因此不需要在应用了该电子膨胀阀的系统中额外设置单独的电磁开关阀或其他阀部件，因此减小了系统的整体成本。此外，由于省略了额外的电磁开关阀，因此也减小了系统的管路中用于连接该电磁开关阀的连接点(钎焊点)，从而一方面减小了系统泄漏的风险，另一方面降低了系统的装配工序并且节省了人力成本。
[0015]根据本实用新型实施方式的另一方面，电磁铁包括相对于所述电磁线圈固定的定铁以及能够相对于所述定铁移动的动铁。
[0016]根据本实用新型实施方式的另一方面，在所述动铁的一端设置有第一配合部件，当所述电磁保持机构加电时，所述动铁的所述第一配合部件与所述主轴的第一端通过形状配合的方式卡合从而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构加电时，所述动铁的所述第一配合部件与所述主轴的所述第一端之间的形状配合脱开从而允许所述主轴轴向移动。
[0017]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述主轴的所述第一端设置有环形的凹槽，当所述电磁保持机构加电时，所述第一配合部件伸出以卡合在所述凹槽中从而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件缩回以从所述凹槽退出从而允许所述主轴轴向移动。
[0018]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述主轴的所述第一端设置有环形的凸出部，当所述电磁保持机构加电时，所述第一配合部件伸出以配合在所述凸出部之下，或者设置在所述第一配合部件的端部的凹槽通过与所述凸出部进行形状配合而卡合所述凸出部从而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件缩回，从而使所述第一配合部件从所述凸出部之下退出或者使所述凹槽与所述凸出部之间的形状配合脱开，以允许所述主轴轴向移动。
[0019]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述主轴的所述第一端设置有环形的凹槽，所述第一配合部件设置有内径等于或大于所述主轴的直径的第一通孔，邻近所述第一通孔设置有与所述第一通孔连通的、内径小于所述主轴的直径但等于或大于所述凹槽的内径的第二通孔，所述主轴能够穿过所述第一通孔，当所述电磁保持机构加电时，所述第一配合部件缩回以使所述凹槽处在所述第二通孔中从而使所述第二通孔的周壁卡合在所述凹槽中，由此阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件伸出以使所述凹槽处在所述第一通孔中从而使所述主轴能够穿过所述第一通孔，由此允许所述主轴轴向移动。
[0020]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述主轴的所述第一端设置有环形的凸出部，所述第一配合部件设置有内径等于或大于所述凸出部的直径的通孔，在所述通孔内沿周向方向设置有能够与所述凸出部进行形状配合的环形的凹槽，所述凸出部能够穿过所述通孔，当所述电磁保持机构加电时，所述第一配合部件缩回或伸出以使所述凹槽的一部分与所述凸出部卡合从而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件伸出或缩回以使所述凹槽的所述一部分与所述凸出部的卡合脱开，进而使所述凸出部能够穿过所述通孔从而允许所述主轴轴向移动。
[0021]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述动铁的一端设置有第一配合部件，所述主轴的第一端设置有第二配合部件，所述第二配合部件以相对于主轴罩能够轴向移动但不能转动的方式设置在所述主轴罩上，并且所述主轴以相对于所述第二配合部件能够转动但不能轴向移动的方式设置在所述第二配合部件上，所述第二配合部件在朝向所述动铁的一侧设置有开口，当所述电磁保持机构加电时，所述第一配合部件伸出从而插入所述开口以阻止所述第二配合部件轴向移动并进而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件缩回从而从所述开口中退出以允许所述第二配合部件轴向移动并进而允许所述主轴轴向移动。
[0022]根据本实用新型实施方式的另一方面，所述动铁的一端设置有第一配合部件，所述主轴的第一端设置有第二配合部件，所述第二配合部件以相对于主轴罩能够轴向移动但不能转动的方式设置在所述主轴罩上，并且所述主轴以相对于所述第二配合部件能够转动但不能轴向移动的方式设置在所述第二配合部件上，所述第二配合部件在其外周侧设置有凸出部，当电磁保持机构加电时，所述第一配合部件伸出以配合在所述凸出部之下，或者设置在所述第一配合部件的端部的凹槽通过与所述凸出部进行形状配合而卡合，从而阻止所述第二配合部件轴向移动并进而阻止所述主轴轴向移动，当所述电磁保持机构断电时，所述第一配合部件缩回，从而使