电子膨胀阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子膨胀阀，更具体地，涉及一种在先导结构方面具有改进之处的电子膨胀阀。
【背景技术】
[0002]电子膨胀阀是例如空调系统和冷冻系统中的重要组成部件。电子膨胀阀主要用于对工作流体(例如制冷剂)的流量进行调节。电子膨胀阀可以采用步进电机进行控制，并且通常由驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹传动机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构构成。
[0003]对于电子膨胀阀，衡量其性能的一个关键指标是阀门密封性能，即阀门关闭时工作流体从高压区至低压区的泄漏量。另一方面，对于采用螺纹传动机构作为执行机构(也称为传动机构)的电子膨胀阀，还需要注意避免螺纹传动机构的螺纹副在例如开阀过程中承受过大冲击力从而降低螺纹副的可靠性。
[0004]这里，应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，而不一定构成现有技术。
【实用新型内容】
[0005]在本部分中提供本实用新型的总概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。
[0006]本实用新型的一个目的是提供一种能够可靠地在主阀机构打开之前使高低压侧之间的压差得以适当地降低的电子膨胀阀。
[0007]本实用新型的另一目的是提供一种能够保证内密封性能的电子膨胀阀。
[0008]本实用新型的另一目的是提供一种能够在开阀过程中减小作用在螺纹副上的冲击力从而提高螺纹副的可靠性并且避免产生过大噪音的电子膨胀阀。
[0009]本实用新型的另一目的是提供一种能够在开阀过程中减小电机需要克服的负荷从而减少成本并且提高动作响应性和稳定性的电子膨胀阀。
[0010]本实用新型的另一目的是提供一种能够在无成本增加的相同尺寸下实现更大的系统制冷量的电子膨胀阀。
[0011]本实用新型的另一目的是提供一种能够减少零部件数量、使整体结构更加简单、使动作更加可靠、并且/或者允许实现更紧凑结构的电子膨胀阀。
[0012]为了实现上述目的中的一个或多个，根据本实用新型，提供一种电子膨胀阀，包括:阀组件，所述阀组件用于对流过所述电子膨胀阀的流体的流量进行调节并且包括主阀机构和先导阀机构，所述主阀机构包括阀孔和适于打开及关闭所述阀孔的阀针，所述先导阀机构包括先导阀孔和适于打开及关闭所述先导阀孔的先导阀元件;执行机构，所述执行机构包括传动构件，所述传动构件能够沿轴向方向运动、并且适于与所述阀针接合从而带动所述阀针沿轴向方向运动；以及驱动机构，所述驱动机构用于为所述执行机构提供动力。所述先导阀孔设置在所述阀针处。
[0013]在上述电子膨胀阀中，所述执行机构实施为螺纹传动机构。
[0014]在上述电子膨胀阀中，还包括布置在所述阀针与所述传动构件之间的压缩弹簧，其中，所述压缩弹簧适于将所述阀针朝向所述阀孔推压。
[0015]在上述电子膨胀阀中，所述先导阀元件设置在所述传动构件处从而能够随着所述传动构件的轴向运动而沿轴向方向运动。
[0016]在上述电子膨胀阀中，所述先导阀元件与所述传动构件一体地形成；或者所述先导阀元件与所述传动构件分体地形成，并且所述先导阀元件相比于所述传动构件由柔性更大的材料制成。
[0017]在上述电子膨胀阀中，打开所述主阀机构所需的所述传动构件的轴向运动行程定义为主阀机构打开行程，而打开所述先导阀机构所需的所述传动构件的轴向运动行程定义为先导阀机构打开行程，以及所述电子膨胀阀构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1:2至1: 5。
[0018]在上述电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得所述先导阀机构打开行程与所述主阀机构打开行程之比为1: 3。
[0019]在上述电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得:所述先导阀孔的孔径与所述阀孔的孔径之比为1:2.2至1:4.2;并且/或者当所述电子膨胀阀处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构流动的流量与流体经由所述主阀机构流动的流量之比为I: 5至1:15。
[0020]在上述电子膨胀阀中，所述电子膨胀阀构造成使得:所述先导阀孔的孔径与所述阀孔的孔径之比为1:3.2;并且/或者当所述电子膨胀阀处于完全打开状态时，流体经由所述先导阀机构流动的流量与流体经由所述主阀机构流动的流量之比为I: 10。
[0021]在上述电子膨胀阀中，所述阀针包括阀针筒部和阀针末端，所述阀针末端从所述阀针筒部的一端延伸并且适于插入所述阀孔中，以及所述先导阀孔设置在所述阀针末端处。
[0022]在上述电子膨胀阀中，所述阀针筒部包括周壁并且限定有阀针腔室，并且在所述阀针筒部的另一端处设置有从所述周壁径向向内延伸的内凸缘部。
[0023]在上述电子膨胀阀中，在所述周壁处设置有适于将流体引入至所述阀针腔室的连通孔。
[0024]在上述电子膨胀阀中，所述驱动机构包括转子，并且所述传动构件为能够与所述转子一体地旋转的心轴。
[0025]在上述电子膨胀阀中，所述心轴包括固定连接端部和接合端部，所述固定连接端部与所述转子固定地连接，并且所述接合端部适于容纳在所述阀针腔室中由此实现所述心轴与所述阀针的传动接合。
[0026]在上述电子膨胀阀中，所述接合端部包括柱部和径向向外延伸的外凸缘部，并且所述先导阀元件设置在所述柱部的末端处。
[0027]在上述电子膨胀阀中，所述接合端部容纳在所述阀针腔室中使得:所述心轴能够相对于所述阀针沿轴向方向运动，同时通过所述外凸缘部与所述内凸缘部的抵接而限制所述心轴相对于所述阀针的轴向运动范围。
[0028]在上述电子膨胀阀中，还包括适于将所述阀针朝向所述阀孔推压的压缩弹簧，其中，所述压缩弹簧布置在所述阀针腔室中，使得所述压缩弹簧围绕所述柱部并且在轴向方向上被夹在所述阀针筒部的一端与所述外凸缘部之间。
[0029]在上述电子膨胀阀中，所述心轴设置有在轴向方向上位于所述固定连接端部与所述接合端部之间的外螺纹段，以及所述执行机构还包括支撑件，所述支撑件设置有适于与所述外螺纹段传动地配合的内螺纹段。
[0030]在上述电子膨胀阀中，所述支撑件包括本体部，所述本体部限定有适于匹配地容纳所述阀针筒部的支撑件空腔，使得所述支撑件能够引导所述阀针的轴向运动，以及所述本体部还限定有孔口，在所述孔口处设置有所述内螺纹段，所述心轴适于穿过所述孔口使得所述内螺纹段与所述外螺纹段螺纹接合而构成螺纹传动副。
[0031]在上述电子膨胀阀中，所述本体部具有非圆形或多面体内周，所述阀针筒部匹配地具有非圆形或多面体外周，由此限制所述阀针绕自身轴线相对于所述支撑件旋转而仅允许所述阀针相对于所述支撑件沿轴向方向运动。
[0032]在上述电子膨胀阀中，所述阀组件包括阀体，在所述阀体处设置有阀座，并且所述阀孔限定在所述阀座处。
[0033]在上述电子膨胀阀中，所述支撑件还包括从所述本体部径向向外突出的定位凸缘部，所述定位凸缘部适于固定地连接至所述阀体的一端。
[0034]在上述电子膨胀阀中，还包括罩体，所述罩体密封地连接至所述阀体的一端，由此所述罩体与所述阀体一起构成限定所述电子膨胀阀的内部密封空间的阀壳。
[0035]在上述电子膨胀阀中，所述转子实施为大致圆筒状磁体，所述圆筒状磁体在大致轴向中间位置处具有隔板并且限定有位于所述隔板的一侧的阀针侧转子空腔，所述阀针侧转子空腔适于容纳所述支撑件的一部分，以及所述固定连接端部固定地连接至所述隔板。
[0036]在上述电子膨胀阀中，所述驱动机构包括转子，所述执行机构还包括设置有外螺纹段并且能够与所述转子一体地旋转的心轴，以及所述传动构件为设置有与所述外螺纹段螺纹接合的内螺纹段的螺母构件。
[0037]根据本实用新型，一方面，当电子膨胀阀处于关闭状态时，阀针处的先导阀孔由心轴处的先导阀元件密封，同时，压缩弹簧将足够的弹簧力施加在阀针上以增大阀针与阀座的抵靠力，由此使主阀机构和先导阀机构均实现可靠的密封而保证电子膨胀阀的内密封性能。另一方面，在电子膨胀阀的开阀过程中，在心轴的提升和压缩弹簧的逐渐放松期间，先导阀孔首先导通而使高压区与低压区连通，使得高低压两侧的压差适当地减小，由此降低在主阀机构刚刚打开时作用在阀针及心轴上的气压力。因此，在电子膨胀阀的开阀过程中，作用在螺纹副上的冲击力得以减小，从而提高螺纹副的可靠性并且避免发生强烈撞击而产生噪音。此外，由于高低压两侧的压差在主阀机构打开之前通过先导阀机构而得以适当地减小，在打开主阀机构时，也避免主阀机构的开口面积突然增大而导致流量急剧变化而发出过大噪音。
[0038]另外，由于高低压两侧的压差在主阀机构打开之前通过先导阀机构而得以适当地减小，在电子膨胀阀的开阀过程中需要克服的负荷(由压差引起的气压力)减小，因此对步进电机的扭矩要求降低(例如可以用更小的步进电机实现对电子膨胀阀的操作)，从而不仅减少成本而且也提高电子膨胀阀的动作响应性和稳定性。
[0039]另外，在例如阀针及阀孔等部件的结构和尺寸相同的条件下，由于存在先导阀孔，因此增大流体通过的总流量，亦即能够在无成本增加的相同尺寸下实现更大的制冷量。
【附图说明】
[0040]通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0041 ]图1是示出根据本实用新型示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖图；
[0042]图2是示出根据本实用新型示例性实施方式的电子膨胀阀的纵剖分解图；
[0043]图3A至图3D是用于说明根据本实用新型示例性实施方式的电子膨胀阀的示例性工作过程的一系列视图；
[0044]图4A和图4B是用于示意性地示出电子膨胀阀的执行机构的螺纹副接触情况