专利名称：一种阀结构及电子膨胀阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到 一种阀结构及电子膨胀阀，尤其涉及到 一种应用于空 调制冷系统中的阀结构及电子膨胀阀。
背景技术：
伴随空调制冷行业的发展和变频空调产品的广泛应用，对应电子膨胀阀 技术精度要求也越来越高。在实际应用中，通常是由空调系统的电子控制器
控制电子膨胀阀的驱动电机1转子的旋转，带动齿轮减速器4并通过其末端 传递齿轮3上压装连接的传动杆5和传动杆顶部的固定钢球6将动力传递到 阀体的衬套7上；动力由衬套7再次通过阀杆12及波紋管9的传递，带动阀 针IO做轴向移动，改变阀口 ll通道的截面从而达到调节阀口 ll的通流面积 (见图l)。
在上述调节过程中，驱动电机1转子的旋转动力通过齿轮减速器4放大、 传动杆5、螺紋副8结构的传递，并由固定在传动杆5顶部的钢5求6不断在 衬套7中进行转动，特别在关阀过程中，衬套7与钢球6间要同时承受系统 压力和钢球6的推力的双重力作用，导致摩檫阻力大大增加，这造成钢球6 与衬套7间更加容易出现磨损。现有技术中的衬套7的内平面为一球面(见 图2), —般通过在球面内添加润滑油脂或直接在球面镀加耐磨材料来降低磨 损度以延长部件的使用寿命，但由于钢球与衬套的接触为点接触，所以操作 运行中钢球会将衬套内的油脂挤出，而无法实现在接触部位的有效润滑作用； 另外应用镀膜技术成本较高，并存在一定环境污染，不符合节能环保的新技 术要求。 发明内容
针对上述技术缺陷，本实用新型旨在提供一种能在村套内存储油脂，使 钢球在运转过程中得到持续润滑且成本较小的阀结构及使用该结构的电子膨 胀阀。
本实用新型包括如下技术内容 一种阀结构，包括阀体、阀针、 一端与 所述阀针固接而另 一端带有衬套的阀杆、 一端固定在阀体的内壁且另 一端固定在阀杆杆部的波紋管、固接有钢球的传动杆，所迷传动杆通过钢球与所述 阀杆的衬套的承压部抵接，并同波紋管的弹性形变变化作用力一起带动阀针
相对于阀口轴向移动来调节阀口的开度范围，其特征在于所述钢球与村套 岸义压部的4妄触部位为线4矣触。
优选地，所述钢球与衬套承压部的接触线为圆线、弧线或不规则线的任 何一种。
优选地，所述钢球的表面与村套的承压部抵接形成密封腔体。 备选地，所述钢球与村套岸义压部的接触部位为中间断开的线接触。 优选地，所述衬套承压部的剖面为"V"型结构。 优选地，所述衬套承压部的剖面为矩形结构或梯形结构。 优选地，所述衬套承压部的剖面为抛物线型结构。 一种电子膨胀阀，包括带有进口和出口的阀本体，置于所述阀本体上驱 动电机和传动装置、阀体、阀针、 一端与所述阀针固接而另一端带有衬套的 阀杆、 一端固定在阀体的内壁且另一端固定在阀杆杆部的波紋管、固接有钢 球的传动杆，所述传动装置包括齿轮减速器、传递齿轮及螺紋副且依次机械 连接，所述驱动电机通过传动装置与传动杆连接，所述传动杆通过钢球与所 述阀杆的衬套的承压部抵接，并同波紋管的弹性形变变化作用力一起带动阀 针相对于阀口轴向移动来调节阀口的开度范围，其特征在于所述电子膨胀
阀使用上述的阀结构。
相对上述背景技术，本实用新型提供的阀结构及电子膨胀阀具有如下效
果
1、 通过改进衬套的承压部结构，使钢球与衬套承压部线接触，且钢球 的表面与衬套的承压部抵接形成一个腔体，实现有效存储油脂、并对钢球表 面持续润滑。
2、 同时这种线接触方式也能使钢球与衬套间的作用力由原来的单个点 承受转化为接触线上的所有点共同分担，有利于提高衬套的使用寿命。
3、 本装置结构简便、且成本低。
图l为现有技术中电子膨胀阀的结构示意图；图2为图1电子膨胀阀中的衬套的结构示意图3为本实用新型中所述阀结构第一种具体实施方式
的结构示意图4为图3阀结构中的钢球与衬套接触状态的局部剖视图5为本实用新型中所述阀结构第二种具体实施方式
中的钢球与衬套接
触状态下的局部剖^L图6为本实用新型中所述阀结构第三种具体实施方式
中的钢球与衬套接
触状态下的局部剖^L图7为本实用新型中所述阀结构第四种具体实施方式
中的钢球与衬套接
触状态下的局部剖^L图8为使用第一种具体实施方式
阀结构的电子膨胀阀的结构示意图。 其中1—驱动电机，2 —密封腔体，3—传递齿轮，4—齿轮减速器，5—
传动杆，6—钢球，7/7， /7a/7b/7c/7d—衬套，8—螺紋副，9一波紋管，10
—阀4十，11 —阀口， 12 —阀体，13—阀4干，14一进口， 15_出口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，
以下结合附图和实施 方式对本实用新型所述的阀结构及使用该阀结构的电子膨胀阀作进一步的详 细i兌明。
图3为本实用新型中所述阀结构第一种具体实施方式
的结构示意图，图 4为图3所述阀结构中的钢球与衬套接触状态剖视图。如图3、 4所示， 一种 阀结构，包括阀体12、阀针IO、 一端与所述阀针10固接而另一端带有衬套 7的阀杆13、 一端固定在阀体12的内壁且另一端固定在阀杆13杆部的波紋 管9、固接有钢球6的传动杆5，所述传动杆5通过钢球6与所述阀杆13的 衬套7的承压部抵接，并同波紋管9的弹性形变变化作用力一起带动阀针10 相对于阀口 ll轴向移动来调节阀口 ll的开度范围。衬套7承压部的内壁整 体呈圆锥体，如图4所示，其剖面成"V"型，钢球6在传动装置动力的作用 下通过"V"型开口与衬套7a承压部内壁接触，接触线为球面与圆锥体的切 线，即圆线；且接触线以下的球面与衬套7a的承压部形成密封腔体2。
本实用新型结构的工作过程如下
动力控制传动杆5及传动杆5顶部的钢球6固定旋转并沿轴向位移，钢球6在向下移动中逐渐与衬套7的承压部接触，并将动力传递到与衬套7固 定的阀杆13上，阀杆13在压力的作用下带动一端固定在杆部的波紋管9和 固定在底部的阀针10—体移动。波紋管9的另一端固定在阀体12的内壁上， 其在随阀杆13轴向下移过程中呈拉伸状态，其弹性形变相应发生变化。固定 在阀杆13底部的阀针10在轴向下移时，渐次缩小阀口 11通道的截面到关闭 状态。
反之，动力传递停止时，波紋管9在上述进程中拉伸产生的弹性形变逐 步复原，带动阀杆12及阀针10反向移动，与阀杆12—端固定的衬套7随之 反向移动，推动钢球6及钢球6所固定的传动杆5复位；与阀杆另一端固定 的阀针10在轴向上移时，渐次扩大阀口 11通道的截面到正常开启状态。
在上述工作进程特别在关阀过程中，衬套7与钢球6的接触部位要同时 承受系统压力和钢球6的推力的双重力作用，作用力由原来的单个点承受转 化为接触线上的所有点共同分担；同时密封腔体2存储的油脂能及时润滑钢 球6表面，降低磨损。
图5为本实用新型中所述阀结构第二种具体实施方式
中的钢球与衬套接 触状态剖视图。如图3、 5所示， 一种阀结构，包括阀体12、阀针IO、 一端 与所述阀针10固接而另一端带有衬套7的阀杆13、 一端固定在阀体12的内 壁且另一端固定在阀杆13杆部的波紋管9、固接有钢球6的传动杆5，所述 传动杆5通过钢球6与所述阀杆13的衬套7的承压部抵接，并同波紋管9 的弹性形变变化作用力一起带动阀针IO相对于阀口 11轴向移动来调节阀口 ll的开度范围。衬套7b承压部的内壁呈圆柱槽体结构，槽体上部为开口， 如图6所示，其对应剖面为矩形；圆柱体的底面圓的半径小于钢J求6的球体 半径。钢球6在传动装置动力的作用下，球面与圆柱槽的上底面接触，接触 线为圓柱槽的上底圆径线；且接触线以下的球面与衬套7的承压部形成密封 腔体2。
本装置与上述阀结构工作过程相同，在此不另作赘述。 图6为本实用新型中所述阀结构第三种具体实施方式
中的钢球与衬套接 触状态剖视图。如图3、 6所示， 一种阀结构，包括阀体12、阀针IO、 一端 与所述阀针10固接而另一端带有衬套7的阀杆13、 一端固定在阀体12的内壁且另一端固定在阀杆13杆部的波紋管9、固接有钢球6的传动杆5，所述 传动杆5通过钢球6与所述阀杆13的村套7的承压部抵接，并同波紋管9 的弹性形变变化作用力一起带动阀针IO相对于阀口 11轴向移动来调节阀口 ll的开度范围。衬套7c承压部的内壁呈上宽下窄的圆台槽体结构，槽体上 部为开口，其对应剖面成梯形，且槽体下底圆面的半径小于钢球6的球体半 径。钢球6在传动装置动力的作用下，球面与村套7的内壁槽面接触，接触 线为钢球6的球体与圆台槽面切线，即圆线；且接触线以下的5求面与衬套7c 的承压部形成密封腔体2。
本装置与上述阀结构工作过程相同，在此不另作赘述。 图7为本实用新型中所述阀结构第四种具体实施方式
中的钢球与衬套接 触状态剖^L图。如图3、 7所示， 一种阀结构，包括阀体12、阀针IO、 一端 与所述阀针10固接而另一端带有衬套7的阀杆13、 一端固定在阀体12的内 壁且另一端固定在阀杆13杆部的波紋管9、固接有钢球6的传动杆5，所述 传动杆5通过钢球6与所述阀杆13的衬套7的承压部抵接，并同波紋管9 的弹性形变变化作用力一起带动阀针10相对于阀口 11轴向移动来调节阀口 ll的开度范围。村套7d与钢球6对应接触。衬套7d承压部的内壁呈抛物线 型曲面槽体结构，槽体上部为开口。钢球6在传动装置动力的作用下，球面 与衬套7d的内壁槽面接触，接触线为钢球6的球体与衬套7d内壁的槽面切 线，即圆线；且接触线以下的球面与衬套7d的承压部形成密封腔体2。当然 钢球的球体与衬套的接触线并不局限于上述所述的圆线，随着衬套的承压部 的形状变化，衬套的承压部为不规则形状时，钢球的球体与衬套的接触线就 是非圆线；另外如果衬套的承压部上加工有各种形状的槽时，钢球的球体与
衬套的接触线就是相应槽部位断开的不连续的线接触，这时钢球的表面与衬 套的承压部抵接形成的腔体就为非密封的，而在衬套的槽的部位就存在非接 触部位从而存在泄压口 ，这样有利于钢球与衬套接触后的压力平衡。 本装置与上述阀结构工作过程相同，在此不另作赘述。 本实用新型还提供了一种利用上述阀结构的电子膨胀阀，图8为使用图 3所述阀结构的电子膨胀阀结构示意图。如图3、 4、 8所示， 一种电子膨胀 阀，包括带有进口 14和出口 15的阀本体，置于所述阀本体上的驱动电机1和传动装置、阀体12、阀针IO、 一端与所述阀针10固4妄而另一端带有衬套 7a的阀杆13、一端固定在阀体12的内壁且另一端固定在阀杆12杆部的波紋 管9、固接有钢球6的传动杆5，所述传动装置包括齿轮减速器4、传递齿轮 3及螺紋副8且依次机械连接，所述螺紋副8与传动杆5的一端螺紋连接， 所述驱动电机1通过改变转子的旋转方向控制传动杆的移动方向，所述传动 杆5通过钢球6与所述阀杆12的衬套7的承压部抵接，并同波紋管的弹性形 变变化作用力一起带动阀针10相对于阀口 ll轴向移动来调节阀口 ll的开度 范围。衬套7承压部的内壁整体呈圆锥体，如图4所示，其剖面成"V"型， 钢球6在传动装置动力的作用下通过"V"型开口与衬套7a承压部内壁接触， 接触线为球面与圆锥体的切线，即圆线；且接触线以下的球面与衬套7a的承 压部形成密封腔体2。 其工作过程如下
如图8所示，关阀状态时，空调系统的电子控制器控制电子膨胀阀的驱 动电机l转子的旋转，所产生的旋转压力通过齿轮减速器4、及其末端传递 齿轮3、螺紋副8压装连接的传动杆5转为轴向下移动力，动力传递到衬套7 及与衬套7固定的阀杆13上，阀杆13在动力的作用下带动一端固定在杆部 的波紋管9和固定在底部的阀针10 —体移动。波紋管9的另 一端固定在阀体 12的内壁上，其在随阀杆13轴向下移过程中呈拉伸状态，其弹性形变相应 发生变化。固定在阀杆13底部的阀针10在轴向下移时，渐次缩小阀口 11 通道的截面到关闭状态。
开阀状态时，电子膨胀阀的驱动电机l转子旋转方向改变，所产生的旋 转压力通过齿轮减速器4、及其末端传递齿轮3、螺紋副8压装连接的传动杆 5转为轴向上移。波紋管9在上述关阀进程中拉伸产生的弹性形变逐步复原， 带动阀杆12及阀针IO反向移动，与阀杆12 —端固定的衬套7随之反向移动， 推动钢球6及钢球6所固定的传动杆5复位；与阀杆另一端固定的阀针10 在轴向上移时，渐次扩大阀口 11通道的截面到正常开启状态。
波紋管9一端固接于阀体12的内壁，另一端固定于阀杆13的杆部；其 作用还包括感知阀体12的进口 14的压力大小，将波紋管9的内腔压力的变 化转换为与阀杆杆部连接端的弹性形变变化。在上述工作进程特别在关阀过程中，衬套7与钢球6的接触部位要同时 承受系统压力和钢球6的推力的双重力作用，作用力由原来的单个点承受转 化为接触线上的所有点共同分担；同时密封腔体2存储的油脂能及时润滑钢 球6表面，降低磨损。
上述各例仅是本实用新型的典型示例，根据本实用的基本构思的启示， 还可以在总体结构上做出更多的变化，尤其是阀杆衬套承压部形状结构的改 变，可以得到所述钢球与衬套承压部接触线为弧线或不MJ'j线等多种技术实 施方式，在此不——列举。
以上对本实用新型所提供的阀结构及电子膨胀阀进行了详细介绍。本文 中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可 以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权
利要求的保护范围内。
权利要求1、一种阀结构，包括阀体、阀针、一端与所述阀针固接而另一端带有衬套的阀杆、一端固定在阀体的内壁且另一端固定在阀杆杆部的波纹管、固接有钢球的传动杆，所述传动杆通过钢球与所述阀杆的衬套的承压部抵接，并同波纹管的弹性形变变化作用力一起带动阀针相对于阀口轴向移动来调节阀口的开度范围，其特征在于所述钢球与衬套承压部的接触部位为线接触。
2、 基于权利要求1所述的一种阀结构，其特征还包括所述钢球与衬套 承压部的接触线为圆线、弧线或不规则线的任何一种。
3、 基于权利要求1所述的一种阀结构，其特征还包括所述钢球的表面 与衬套的承压部抵接形成密封腔体。
4、 基于权利要求1所述的一种阀结构，其特征还包括所述钢球与衬套承压部的接触部位为中间断开的线接触。
5、 基于权利要求l一3所述的任何一种阀结构，其特征还包括所述衬套 承压部的剖面为"V"型结构。
6、 基于权利要求l一3所述的任何一种阀结构，其特征还包括所述衬套 承压部的剖面为矩形结构或梯形结构。
7、 基于权利要求1一3所述的任何一种阀结构，其特征还包括所述衬套 承压部的剖面为抛物线型结构。
8、 一种电子膨胀阀，包括带有进口和出口的阀本体，置于所述阀本体上 驱动电机和传动装置、阀体、阀针、 一端与所述阀针固"l娄而另一端带有衬套的 阀杆、 一端固定在阀体的内壁且另一端固定在阀杆杆部的波紋管、固接有钢球 的传动杆，所述传动装置包括齿轮减速器、传递齿轮及螺紋副且依次机械连接， 所述驱动电机通过传动装置与传动杆连接，所述传动杆通过钢球与所述阀杆的 衬套的承压部抵接，并同波紋管的弹性形变变化作用力一起带动阀针相对于阀 口轴向移动来调节阀口的开度范围，其特征在于所述电子膨胀阀使用上述权 利要求1—7所述的任何一种阀结构。
专利摘要一种阀结构，包括阀体12、阀针10、一端与所述阀针10固接而另一端带有衬套7的阀杆13、一端固定在阀体12的内壁且另一端固定在阀杆杆部的波纹管9、固接有钢球6的传动杆5，所述传动杆5通过钢球6与所述阀杆13的衬套7的承压部抵接，并同波纹管9的弹性形变变化作用力一起带动阀针10相对于阀口11轴向移动来调节阀口11的开度范围，所述钢球6与衬套7承压部的接触部位为线接触，接触线为圆线、弧线或不规则线的任何一种；本实用新型还提供一种电子膨胀阀，所述电子膨胀阀使用上述阀结构。通过这种结构改进，尤其是线接触，使钢球与衬套间的作用力由原来的单个点承受转化为接触线上的所有点共同分担，且钢球表面与衬套承压部形成的腔体，能有效存储油脂使钢球得到持续润滑，提高衬套的使用寿命。
文档编号F25B41/04GK201251329SQ20082013184
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者沈自成, 舒小辉 申请人:浙江三花股份有限公司