一种电子膨胀阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型本实用新型公开了一种电子膨胀阀，包括电机、螺杆、套体、阀头组件和螺杆套组件，电机连接螺杆套组件，套体、填充物以及内部螺纹套三者注塑在一起，无相对运动，阀头组件与螺杆套组件中的内部螺纹套螺纹连接，螺杆套组件沿螺杆轴向活动与连接件和阀体组件构成的阀腔中，填充物沿径向从上到下依次开设有一与螺杆传动配合的螺纹孔、一用于平衡通道设计的平衡空腔和一注塑腔，螺纹孔、平衡空腔和注塑腔连通，螺杆螺接于填充物的螺纹孔。本实用新型的阀内部结构更加简化，降低了整阀的加工成本。
【专利说明】一种电子膨胀阀
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及电子膨胀阀【技术领域】，尤其涉及一种主要应用于中央空调主机的大型电子膨胀阀。
【背景技术】:
[0002]现有技术中，电子膨胀阀是制冷系统的关键节流元件，起调节流量以控制系统过热度的作用。如美国专利号为“US6568656B1”的美国发明专利以及中国专利号为“200580023202.7”、专利名称为“用于制冷系统的流量控制阀”的中国发明专利所示，公开了一种电子膨胀阀，该电子膨胀阀包括电机部件、连接件、阀芯部件、阀体部件，阀芯部件设置于连接部件和阀体部件所形成的空腔，螺杆套与传动螺杆螺纹副配合，又因螺杆套受到设置于电机部件中的限位套的径向限位作用，使阀芯部件在所在空腔中沿轴向上下运动，同时，阀芯部密封垫与连接件内壁间的动密封控制阀体的内泄漏，进而能较精度地调节阀口流量。然而，现有该电子膨胀阀存在有以下缺陷:
[0003](I)、其阀芯部件的内泄漏功能块和径向限位功能块沿阀芯部件轴向分布设置，SP为同时满足这两功能块，阀芯部件所在内腔长度需设置为大于2倍阀芯行程，从而导致整阀高度加长，阀体成本增加。
[0004](2)、其螺杆套为与限位套实现径向限位功能，螺杆套设置较长，螺杆套大于阀芯部件行程，导致阀芯部件尺寸较长，因而当阀芯部件与传动螺杆同轴度较差时，阀口处易出现卡死。
[0005](3)、螺杆套外部设置为异形轴，内部设置较长的工作螺纹，其一方面导致螺杆套在开模时因壁厚不均匀而引起其散热不匀，进而影响内部工作螺纹的质量，极大地增加螺杆套开模难度，使报废率提升，成本增加；另一方面导致阀芯部件工作时摩擦力增加，进而增加电机负载力。
[0006](4)、为实现阀芯部件两端压力平衡，设置由阀头、螺杆套组成的平衡通道，螺杆套设置有横向的平衡孔结构，该横向平衡孔结构进一步增加了开模难度。
[0007](5)、阀体内泄漏由设置在阀芯部件上的阀芯部密封垫和连接件的内壁间的动密封保证,因而要求连接件内壁加工精度较高,进一步加大成本。
[0008](6)、阀体流量调节由阀头与阀口相对位置实现，故不能实现对小流量的精确控制。
[0009](7)、该阀芯部件未设置预紧调节结构，因此在关阀时，阀口处密封垫与阀口发生撞击，且此撞击的作用力较大，多次开关阀后，易引起阀口处密封垫磨损和变形，进而易导致泄漏及密封垫寿命短。
[0010](8)、步进电机的引线端子与设置在插板组件上的插针下端铆压后焊接，电缆线与插针的另一端插装连接并用压紧螺母压紧，插板组件通过压紧套压装于电机上盖并用O型圈端面密封。电子膨胀阀存在有以下缺陷:插板组件插针与步进电机引线端子间工艺为焊接后再锡焊固定，其一方面工艺较多，增加成本；另一方面，因插针与引线焊接点直接暴露在冷媒中，而易引起导致焊接处不良和杂质问题，进而导致电机短路或断路。再者，因插板与插针间间隙较大，导致其加工工艺难度较大且插板组件质量较差，易出现插针处泄漏问题。另外，电机部件还设置有压紧螺母和O型圈等零件，零件相对较多，导致整体成本高。
实用新型内容:
[0011]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种电子膨胀阀，其阀内部结构更加简化，降低了整阀的加工成本。
[0012]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0013]一种电子膨胀阀，包括电机、螺杆、套体、阀头组件和螺杆套组件，电机连接螺杆，螺杆套组件中内部螺纹套与阀头组件螺纹连接；
[0014]螺杆套组件由无相对运动的套体、填充物和螺纹套组成，
[0015]或者螺杆套由套体和填充物组成，填充物内部注塑有配合螺纹，套体与填充物间无相对运动；
[0016]或者螺杆套组件由填充物组成，填充物外部呈圆柱状，内部设置有配合螺纹，填充物直接注塑有套体和金属螺纹套结构；
[0017]或者螺杆套组件由无相对运动的填充物和金属螺纹套组成，填充物外部呈圆柱状；螺杆套组件可轴向活动于连接件和阀体组件构成空腔中；
[0018]填充物沿径向从上到下依次开设有一与螺杆传动配合的螺纹孔、一用于平衡通道设计的平衡空腔和一注塑腔，螺纹孔、平衡空腔和注塑腔连通，螺杆螺接于填充物的螺纹孔。
[0019]进一步的技术方案，所述填充物的上端部开设有若干平衡孔，平衡孔的上端穿透填充物的顶面、下端连通平衡空腔，平衡孔、平衡空腔及阀头部件的平衡通道构成电子膨胀阀的平衡通道，电机与阀头组件之间连接有一连接件，套体与连接件的接触面之间设置为O型槽，O型槽内嵌设有O型动密封圈。
[0020]进一步的技术方案，所述填充物下端部的注塑腔固定有一螺纹套，螺纹套开设有螺纹腔，螺纹腔连通填充物的平衡空腔，阀头组件的上端部螺接于螺纹套的螺纹腔。
[0021]进一步的技术方案，所述套体选用金属套或注塑成型的圆筒形状的塑料套，螺纹套选用金属螺纹套或注塑成型的圆柱体形状的塑料螺纹套。进一步的技术方案，所述填充物开设用于径向限位的限位孔，电机的下盖固定有若干用于限制填充物沿径向移动的限位轴，限位轴穿设于填充物的限位孔，套体的两端的壁体分别开设有用于限制填充物相对运动的限位凹槽，填充物的两端分别延伸出与套体的限位凹槽一一对应的限位凸台，限位凸台套设于限位套体的对应的限位凹槽。
[0022]更进一步的技术方案，所述阀头组件包括密封件压件、密封件、阀头连接件、弹性元件和阀头，阀头设置有内腔，密封件压件螺接于与阀头的内腔的上端部，密封件压件的上端部向外侧方向横向延伸出一压接部，密封件压件的压接部与阀头的上端面之间压紧有一密封件，密封件压件的中部开设通孔，阀头连接件的底部边缘向外侧方向横向延伸出凸边，阀头连接件从下往上地穿设于密封件压件的通孔，阀头连接件的凸边抵顶于密封件压件，弹性元件的两端分别抵顶于阀头连接件的底面与阀头的内腔的底面。
[0023]进一步的技术方案，所述密封件的顶部内侧开设有台阶，压接部嵌入在密封件的台阶处；密封件压件、阀头连接件和阀头的内腔均为圆柱体形状，阀头连接件的凸边的外径大于密封件压件的内径、小于阀头的内腔的外径。
[0024]进一步的技术方案，所述电机包括电机上盖和电缆线，电机上盖设置有密封杯座，密封杯座开设密封腔，电机上盖开设第一穿线孔，密封腔连通第一穿线孔，电缆线的一端连接于电机、另一端从第一穿线孔和密封腔穿出，密封腔内螺接有端盖螺母和/或填充密封胶。
[0025]进一步的技术方案，所述端盖螺母中部开设有第二穿线孔，电缆线由第二穿线孔穿出，电缆线与第一穿线孔或第二穿线孔过盈配合。
[0026]进一步的技术方案，所述第一穿线孔或第二穿线孔的孔内壁上开设O型圈槽，O型圈槽内嵌入有O型圈，O型圈与电缆线过盈配合。
[0027]采用上述结构后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是:本实用新型的阀内部结构更加简化，降低了整阀的加工成本。
【专利附图】
【附图说明】:
[0028]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0029]图1是本实用新型的电子膨胀阀的结构示意图；
[0030]图2是本实用新型的电子膨胀阀的内部结构示意图；
[0031]图3是本实用新型的填充物的组装关系示意图；
[0032]图4是套体、填充物与金属螺纹套组装关系示意图；
[0033]图5是本实用新型的套体的结构示意图；
[0034]图6是本实用新型的套体的第二种结构的结构示意图；
[0035]图7是本实用新型的套体的第三种结构的结构示意图；
[0036]图8是本实用新型的填充物的第二种结构的结构示意图；
[0037]图9是本实用新型的填充物的第三种结构的结构示意图；
[0038]图10是本实用新型的阀头的分解示意图；
[0039]图11是本实用新型的电缆线的密封结构的结构示意图；
[0040]图12是本实用新型的电缆线的第二种密封结构的结构示意图；
[0041]图13是本实用新型的电缆线的第三种密封结构的结构示意图；
[0042]图14是本实用新型的电缆线的第四种密封结构的结构示意图。
[0043]图中:
[0044]1、电机11、连接件12、O型动密封圈13、限位轴14、电机上盖15、电缆线16、密封杯座17、端盖螺母18、密封胶19、O型圈
[0045]2、螺杆
[0046]3、套体31、限位凹槽
[0047]4填充物41、螺纹孔42、平衡空腔43、注塑腔44、平衡孔45、限位孔
[0048]46、限位凸台
[0049]5、螺纹套
[0050]6、阀头组件61、密封件压件611、压接部62、密封件63、阀头连接件
[0051]631、凸边64、弹性元件65、阀头。【具体实施方式】:
[0052]以下所述仅为体现本实用新型原理的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。
[0053]实施例，见图1至图14所示:一种电子膨胀阀，包括电机1、螺杆2、套体3、阀头组件6和螺杆套组件，电机I连接螺杆2，螺杆套组件中内部螺纹套与阀头组件螺纹连接；
[0054]螺杆套组件由无相对运动的套体、填充物4和螺纹套组成，
[0055]或者螺杆套由套体和填充物4组成，填充物4内部注塑有配合螺纹，套体与填充物4间无相对运动；
[0056]或者螺杆套组件由填充物4组成，填充物4外部呈圆柱状，内部设置有配合螺纹，填充物4直接注塑有套体和金属螺纹套结构；
[0057]或者螺杆套组件由无相对运动的填充物4和金属螺纹套组成，填充物4外部呈圆柱状；螺杆套组件可轴向活动于连接件和阀体组件构成空腔中；
[0058]填充物4沿径向从上到下依次开设有一与螺杆2传动配合的螺纹孔41、一用于平衡通道设计的平衡空腔42和一注塑腔43，螺纹孔41、平衡空腔42和注塑腔43连通，螺杆2螺接于填充物4的螺纹孔41。阀芯部件的力矩转换功能块通过设置于电机I部件的螺杆2和填充物4的螺纹孔41实现，新结构的填充物4能解决前期因工艺原因而导致的工作螺纹过长问题，使新的螺杆2套在保证有效工作的同时，减少其产生的摩擦阻力。
[0059]填充物4的上端部开设有若干平衡孔44，图2-4所示，平衡孔44的上端穿透填充物4的顶面、下端连通平衡空腔42，平衡孔44、平衡空腔42及阀头65部件的平衡通道构成电子膨胀阀的平衡通道。阀芯部件的平衡通道功能块通过填充物4内的平衡空腔42、平衡孔44及阀头65部件平衡通道实现，其特点在于，相对于现有技术横向设置的平衡孔44，新结构的平衡孔44加工工艺更容易实现，且能更好的保证加工质量，降低报废率。
[0060]填充物4下端部的注塑腔43固定有一螺纹套5，图4所示，螺纹套5开设有螺纹腔，螺纹腔连通填充物4的平衡空腔42，阀头组件6的上端部螺接于螺纹套5的螺纹腔。
[0061]于优选实施方式中，套体3选用金属套，金属套及其外壁能够通过车加工制成，力口工精度易于保证，且加工成本低。于另一实施方式中，套体3亦可以选用注塑成型的圆筒形状的塑料套。于优选实施方式中，螺纹套5选用金属螺纹套，于另一实施方式中，螺纹套5亦可以选用注塑成型的圆柱形状的塑料螺纹套。
[0062]填充物4开设用于径向限位的限位孔45，电机I的下盖固定有若干用于限制填充物4沿径向移动的限位轴13，限位轴13穿设于填充物4的限位孔45，套体3的两端的壁体分别开设有用于限制填充物4沿轴向移动的限位凹槽31，填充物4的两端分别延伸出与套体3的限位凹槽31 —一对应的限位凸台46，限位凸台46套设于限位套体3的对应的限位凹槽31。阀芯部件的径向限位功能块通过设置于电机I下盖的限位轴13和填充物4的限位孔45实现，相对于现有技术中异形轴结构，限位孔45和限位轴13加工易于实现，成本明显降低。
[0063]套体3的限位凹槽31的宽度以及位置可以作适当的调整，如图5-7所示的三种结构。
[0064]填充物4的形状可以做适当的调整，如图8所示的另一种结构。或者，填充物4的下端部直接注塑成型出螺纹孔41，从而减少螺纹套5，如图9所示。
[0065]步进电机I与控制器连接，控制器根据传感器的感应结果发出指令，控制步进电机I运转，步进电机I通过减速齿轮组减速增加力矩后，将力矩传递给螺杆2，螺杆2带动填充物4旋转的运动趋势，因填充物4受限位轴13和限位孔45的径向限位作用，使填充物4只能沿轴向上下运动，进而带动阀芯部件沿轴向上下运动。电机I与阀头组件6之间连接有一连接件U，套体3与连接件11的接触面之间设置为O型槽，O型槽内嵌设有O型动密封圈12，套体3与连接件11的接触面之间的O型动密封圈12的动密封作用，能有效的控制阀体的内泄漏，因而实现阀体流量的精确调节。
[0066]阀芯部件的内泄漏、径向限位、力矩转换、平衡通道个功能块可同时在本实用新型的填充物4中实现，尤其是相对现有技术阀芯部件，因内泄漏和径向限位功能块的轴向分开设置而导致的整阀过高问题，本实用新型在不改变其他部件前提下，可有效的降低整阀的阀芯部件的行程，极大的降低了整阀成本。
[0067]阀头组件6包括密封件压件61、密封件62、阀头连接件63、弹性元件64和阀头65，图10所示，阀头65设置有内腔，密封件压件61螺接于与阀头65的内腔的上端部，密封件压件61的上端部向外侧方向横向延伸出一压接部611，密封件压件61的压接部611与阀头65的上端面之间压紧有一密封件62，密封件压件61的中部开设通孔，阀头连接件63的底部边缘向外侧方向横向延伸出凸边631，阀头连接件63从下往上地穿设于密封件压件61的通孔，阀头连接件63的凸边631抵顶于密封件压件61，弹性元件64的两端分别抵顶于阀头连接件63的底面与阀头65的内腔的底面。密封件62的顶部内侧开设有台阶，压接部611嵌入在密封件62的台阶处；密封件压件61、阀头连接件63和阀头65的内腔均为圆柱体形状，阀头连接件63的凸边631的外径大于密封件压件61的内径、小于阀头65的内腔的外径。阀头连接件63可相对与阀头65、密封件压件61及密封件62作轴向相对运动，即其轴向向下受弹性元件64限制，轴向向上受密封件压件61限制，且径向也存在一定范围内的角度调整，进而可实现阀头组件6的预紧调节和导正调节；填充物4与阀头连接件63连接螺纹配合，故填充物4同样可相对与阀头65在一定范围内做轴向运动，此外在填充物4下端面与密封件62上端面间设置有空隙，因而在关阀时，当密封件62下端面与阀口贴合后，填充物4仍可沿阀芯部件轴向下移动至与密封件62上端面贴合，达到完全关阀，进而实现小流量精确控制。
[0068]本实用新型关于阀头65的设计，密封垫与阀口撞击力较小，可有效的防止密封垫变形，提高其寿命；一方面能解决阀芯部件因同轴度原因而引起的阀头65处线性偏差过大、易卡死以及寿命短问题，另一方面阀体的两层密封可实现阀体更小流量的精确调节，能实现阀体小流量的精确控制。
[0069]电机I包括电机上盖14和电缆线15,图11所不，电机上盖14设置有密封杯座16,密封杯座16开设密封腔，电机上盖14开设第一穿线孔，密封腔连通第一穿线孔，电缆线15的一端连接于电机1、另一端从第一穿线孔和密封腔穿出，电缆线15与第一穿线孔过盈配合，密封腔内填充密封胶18。使冷媒不能从此处泄漏，采用极少数的零件即可实现电缆线15引线连接及密封，降低了阀体整体成本。于较佳实施方式中，图12所示，第一穿线孔的孔内壁上开设O型圈19槽，O型圈19槽内嵌入有O型圈19，0型圈19与电缆线15过盈配
入
口 ο[0070]于另一实施方式中，图13所示，密封腔内螺接有端盖螺母17，端盖螺母17中部开设有第二穿线孔，电缆线15与第二穿线孔过盈配合，端盖螺母17之上填充密封胶18。于较佳实施方式中，图14所示，第二穿线孔的孔内壁上开设O型圈19槽，O型圈19槽内嵌入有O型圈19，O型圈19与电缆线15过盈配合。
[0071]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种电子膨胀阀，包括电机(I)、螺杆(2)、套体(3)和阀头组件(6)，电机(I)连接螺杆(2)，其特征在于:还包括螺杆套组件，螺杆套组件中内部螺纹套与阀头组件螺纹连接； 螺杆套组件由无相对运动的套体、填充物(4 )和螺纹套组成， 或者螺杆套由套体和填充物(4)组成，填充物(4)内部注塑有配合螺纹，套体与填充物(4)间无相对运动； 或者螺杆套组件由填充物(4)组成，填充物(4)外部呈圆柱状，内部设置有配合螺纹，填充物(4)直接注塑有套体和金属螺纹套结构； 或者螺杆套组件由无相对运动的填充物(4)和金属螺纹套组成，填充物(4)外部呈圆柱状；螺杆套组件可轴向活动于连接件和阀体组件构成空腔中； 填充物(4)沿径向从上到下依次开设有一与螺杆(2)传动配合的螺纹孔(41)、一用于平衡通道设计的平衡空腔(42)和一注塑腔(43)，螺纹孔(41)、平衡空腔(42)和注塑腔(43)连通，螺杆(2)螺接于填充物(4)的螺纹孔(41)。
2.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述填充物(4)的上端部开设有若干平衡孔(44)，平衡孔(44)的上端穿透填充物(4)的顶面、下端连通平衡空腔(42)，平衡孔(44)、平衡空腔(42)及阀头(65)部件的平衡通道构成电子膨胀阀的平衡通道，电机(O与阀头组件(6)之间连接有一连接件(11)，套体(3)与连接件(11)的接触面之间设置为O型槽，O型槽内嵌设有O型动密封圈(12)。
3.根据权利要求2所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述填充物(4)下端部的注塑腔(43)固定有一螺纹套(5)，螺纹套(5)开设有螺纹腔，螺纹腔连通填充物(4)的平衡空腔(42)，阀头组件(6)的上端部螺接于螺纹套(5)的螺纹腔。
4.根据权利要求3所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述套体(3)选用金属套或注塑成型的圆筒形状的塑料套，螺纹套(5)选用金属螺纹套(5)或注塑成型的圆柱体形状的塑料螺纹套(5)。
5.根据权利要求4所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述填充物(4)开设用于径向限位的限位孔(45)，电机(I)的下盖固定有若干用于限制填充物(4)沿径向移动的限位轴(13)，限位轴(13)穿设于填充物(4)的限位孔(45)，套体(3)的两端的壁体分别开设有用于限制填充物(4)相对运动的限位凹槽(31)，填充物(4)的两端分别延伸出与套体(3)的限位凹槽(31)—一对应的限位凸台(46)，限位凸台(46)套设于限位套体(3)的对应的限位凹槽(31)。
6.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀， 其特征在于:所述阀头组件(6)包括密封件压件(61)、密封件(62)、阀头连接件(63)、弹性元件(64)和阀头(65)，阀头(65)设置有内腔，密封件压件(61)螺接于与阀头(65)的内腔的上端部，密封件压件(61)的上端部向外侧方向横向延伸出一压接部(611)，密封件压件(61)的压接部(611)与阀头(65)的上端面之间压紧有一密封件(62)，密封件压件(61)的中部开设通孔，阀头连接件(63)的底部边缘向外侧方向横向延伸出凸边(631),阀头连接件(63)从下往上地穿设于密封件压件(61)的通孔，阀头连接件(63)的凸边(631)抵顶于密封件压件(61)，弹性元件(64)的两端分别抵顶于阀头连接件(63)的底面与阀头(65)的内腔的底面。
7.根据权利要求6所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述密封件(62)的顶部内侧开设有台阶，压接部(611)嵌入在密封件(62)的台阶处；密封件压件(61)、阀头连接件(63)和阀头(65)的内腔均为圆柱体形状，阀头连接件(63)的凸边(631)的外径大于密封件压件(61)的内径、小于阀头(65)的内腔的外径。
8.根据权利要求7所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述电机(I)包括电机上盖(14)和电缆线(15),电机上盖(14)设置有密封杯座(16),密封杯座(16)开设密封腔，电机上盖(14)开设第一穿线孔，密封腔连通第一穿线孔，电缆线(15)的一端连接于电机(I)、另一端从第一穿线孔和密封腔穿出，密封腔内螺接有端盖螺母(17)和/或填充密封胶(18)。
9.根据权利要求8所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述端盖螺母(17)中部开设有第二穿线孔，电缆线(15)由第二穿线孔穿出，电缆线(15)与第一穿线孔或第二穿线孔过盈配合。
10.根据权利 要求9所述的一种电子膨胀阀，其特征在于:所述第一穿线孔或第二穿线孔的孔内壁上开设O型圈(19)槽，O型圈(19)槽内嵌入有O型圈(19)，O型圈(19)与电缆线(15)过盈配合。
【文档编号】F16K39/02GK203413221SQ201320437372
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】詹少军, 陈亮, 楼泽铭 申请人:浙江盾安禾田金属有限公司