一种电动阀的制作方法

本发明涉及流体控制领域，具体涉及一种电动阀。

背景技术：

随着人们对节能减排的要求越来越高，对空调系统的性能要求也越来越高，热泵型空调系统也成为了当今热门应用。但传统的膨胀阀，不管是电子膨胀阀，还是热力膨胀阀，只能够起到节流的作用。如果需要实现节流和全开全关的功能，往往需要在空调系统中使用多个膨胀阀和多个电磁阀相结合的方案才能实现节流和全开全关的功能。

随着对空调系统性能要求的增加，对空调系统紧凑型要求的增加，也基于成本的考虑，提供一种具有节流和全开全关功能的电动阀是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种电动阀，具有节流、全开、全关功能。

本发明提供一种电动阀，包括阀体、阀芯组件和线圈组件，所述阀芯组件包括活塞、阀座、阀针和转子，在所述活塞和所述阀座之间设置有回复弹簧，所述回复弹簧的一端与所述活塞相抵接，所述回复弹簧的另一端与所述阀座相抵接，所述回复弹簧处于压缩状态，所述阀座设置有第一阀口，所述阀体设置有一端开口的腔，在所述一端开口的腔的底壁设置有第二阀口，所述阀座的至少两部分的外壁与所述一端开口的腔所对应的内壁之间密封配合，所述第一阀口位于所述阀座的、与所述一端开口的腔所对应的内壁密封配合的两部分之间，所述阀体还设置有第一接口、第二接口、第二阀口和旁通通道，所述活塞设置有连通所述第一阀口的上端部和所述第一接口的流体通道，所述第一阀口的一端部保持与所述第一接口相连通，所述第一阀口的另一端部通过所述旁通通道与所述第二接口相连通；

当所述阀针远离所述第一阀口且所述阀针的至少一部分位于所述第一阀口内，所述阀针与所述第一阀口之间形成的节流通道的流通面积小于所述第一阀口的截面积，所述电动阀处于节流状态，此时，所述活塞与所述第二阀口相抵接，所述第二阀口关闭，所述第一接口通过所述第一阀口和所述旁通通道与所述第二接口相连通，所述阀针与所述第一阀口之间形成的节流通道的流通面积随着所述阀针与所述第一阀口之间的距离变化而变化。

所述阀体一端开口的腔包括第一子腔、第二子腔和第三子腔，所述第一子腔、第二子腔和第三子腔依次相连通，并且所述第一子腔的内径大于所述第二子腔的内径，所述第二子腔的内径大于所述第三子腔的内径，所述第一接口与所述第一腔相连通，所述阀体还包括第一腔、第二腔和第三腔，所述第一腔与所述第一接口相连通，所述第三腔与所述第二接口相连通，其中，所述第一腔与所述第三子腔相连通，所述第二腔位于第三子腔的下方，所述第二阀口位于所述第二腔与所述第三子腔之间，所述第二腔位于所述第一腔和第三腔之间，所述第一腔与所述第二腔之间不直接连通，所述第二腔与第三腔之间相连通，所述旁通通道与所述第三子腔相邻设置，所述旁通通道的一端位于所述第二子腔的底壁，所述旁通道的另一端位于所述第三腔的侧。

所述阀座包括第一阀座主体和第二阀座主体，所述第一阀座主体与第二阀座主体相邻设置，所述第一阀座主体的外径大于第二阀座主体的外径，所述阀座还设置有阀座上腔，所述第一阀口设置在所述阀座上腔的底壁所对应部分，所述阀座还设置有第一通道和第二通道，所述第一阀口的一端与所述第一通道相连通，所述第一阀口的另一端与所述第二通道相连通，所述第二通道贯穿所述阀座上腔的底壁于所述阀座外部连通，所述第一通道远离所述第一阀口的一端位于所述第二阀座主体的外壁，所述第一通道连通所述第一阀口的一端部与所述旁通通道。

所述阀座还设置有阀座下腔，所述第二通道连通所述阀座上腔和所述阀座下腔，所述第二通道连通所述阀座上腔和所述阀座下腔，所述阀针的一部分为位于所述阀座上腔，所述回复弹簧的一部分位于所述阀座下腔。

所述第一阀座主体的外壁与所述第一子腔的内壁之间间隙配合，在所述第一阀座主体的外壁和第一子腔的内壁之间设置有至少一个第一密封件，所述第二阀座主体的一部分位于所述第一子腔，所述第二阀座主体的一部分位于所述第二子腔，所述第二阀座主体的一部分位于所述第三子腔，所述第二阀座主体位于第三子腔部分的外壁与第三子腔的内壁之间间隙配合，在所述第二阀座主体的外壁和第三子腔的内壁之间设置有至少一个第二密封件，所述第一通道在所述第二阀座主体外壁部分的端口位于所述第二子腔，所述第二子腔的内壁与所述第二阀座主体的外壁之间形成有环形流道，所述环形流道连通所述第一通道和所述旁通通道。

在所述第一阀座主体的下端部设置有至少一条环形的齿状凸起，所述齿状凸起与所述第一子腔的底壁相抵接，所述齿状凸起的硬度大于所述第一子腔的底壁的硬度，在所述齿状凸起与第一子腔的底壁相抵接时，所述齿状凸起能够嵌入所述第一子腔的底壁内；

或者在所述第一子腔的底壁设置有至少一条环形的齿状凸起，所述齿状凸起与所述第一阀座主体的下端部相抵接，所述齿状凸起的硬度大于所述第一阀座主体的下端部的硬度，在所述齿状凸起与第一阀座主体的下端部相抵接时，所述齿状凸起能够嵌入所述第一阀座主体的下端部内。

所述活塞包括第一活塞主体和第二活塞主体，所述第一活塞主体的外径大于所述第二活塞主体的外径，所述活塞还设置有活塞上腔和密封块容纳腔，所述活塞上腔和密封块容纳腔位于所述活塞的相对两侧，所述活塞的流体通道包括第一子通道和第二子通道，其中所述第一子通道的一端位于所述活塞上腔相对应的底壁，所述第一子通道的另一端与所述第二子通道相连通，所述第二子通道位于所述第一子通道的下方，所述活塞上腔依次通过所述第一子通道和第二子通道与所述活塞外部连通，所述第二子通道包括至少一个位于所述第二活塞主体外壁的端口。

所述第一活塞主体的外壁与所述第三子腔的内壁之间滑动配合，在所述第一活塞主体的外壁与所述第三子腔的内壁之间设置有第三密封件，所述第二活塞主体的外壁与所述第三子腔的内壁之间具有一定的距离，所述第一腔通过所述第二子通道、第一子通道和第二通道与所述阀座上腔保持连通。

所述第二腔和所述第三腔之间设置有第三阀口，在所述第三腔中还设置有单向阀，所述单向阀包括单向阀阀芯和支架，所述单向阀阀芯可沿着所述支架自由滑动，当所述第二接口侧的流体压力大于所述第三阀口侧的流体压力时，所述单向阀阀芯与所述第三阀口相抵接，所述第三阀口被关闭。

所述电动阀的节流状态包括所述第一节流状态，当所述第一接口为进口时，所述电动阀包括全开状态、全关状态和第一节流状态；

在所述全关状态，所述阀针与所述第一阀口相抵接，所述活塞与所述第二阀口相抵接，所述第一接口与所述第二接口不连通；

在所述全开状态，所述阀针远离第一阀口，所述第一阀口被打开，所述阀针与所述第一阀口之间形成的流通面积大于在节流状态下所述阀针与所述第一阀口之间形成的流通面积，所述活塞远离所述第二阀口，所述第二阀口被打开，所述第一接口通过所述第二阀口与所述第二接口相连通。

所述电动阀的节流状态包括第二节流状态，当所述第二接口为进口时，所述电动阀包括第二节流状态，在所述第二节流状态，所述单向阀阀芯与所述第三阀口相抵接，所述第三阀口关闭，所述阀针与所述第一阀口之间形成的节流通道的流通面积小于等于所述第一阀口的截面积，所述活塞与所述第二阀口相抵接，所述第二阀口关闭，所述第二接口通过所述旁通通道和所述第一阀口与所述第一接口相连通。

上述电动阀通过控制阀针与第一阀口之间的关系，从而使电动阀具有节流、大流量全通、以及全关的流体流动控制。

附图说明

图1是本发明一实施例的电动阀的立体结构示意图。

图2是图1所示电动阀在全关时的剖视示意图。

图3是图1所示电动阀的阀体剖视示意图。

图4是图1所示电动阀的阀座剖视示意图。

图5是图1所示电动阀的活塞剖视示意图。

图6是图1所示电动阀在第一节流状态时的剖视示意图。

图7是图1所示电动阀在全开状态时的剖视示意图。

图8是图1所示电动阀在第二节流状态时的剖视示意图。

其中，附图中箭头为流体流动的示意方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式具体说明本发明的技术方案，本说明书所述的方位名词按照附图中方位关系或图中的相应方位关系来阐述的。

如图1所示，电动阀包括阀体1、阀芯组件2和线圈组件3，其中线圈组件3可以是套设于阀芯组件2，线圈组件3可以通过螺钉等与阀体1相固定。在线圈组件3中还可以设置有线路板和接插件，其中线路板和接插件可以集成于一体。

如图2至图5所示，阀芯组件2包括活塞5、阀座4、阀针21和转子22，在活塞5和阀座4之间设置有回复弹簧7，回复弹簧7的一端与活塞5相抵接，回复弹簧7的另一端与阀座4相抵接，回复弹簧7处于压缩状态。其中阀座4与阀体1相固定，转子22可以在线圈组件3驱动下转动，阀针21可以在转子22的带动下进行上下进给动作。

如图4所示，阀座4包括位于上部的第一阀座主体41和位于下部的第二阀座主体42，其中第一阀座主体41与第二阀座主体42相邻设置，第一阀座主体41的外径大于第二阀座主体42的外径，在第一阀座主体41的外壁设置有至少一个用于容置密封件的凹槽，在本实施例中，用于设置密封件的凹槽是两个。阀座4还设置有阀座上腔44和阀座下腔47，阀座上腔44相对远离阀座下腔47的一端开口，阀座下腔47相对远离阀座上腔44的一端开口。阀座4还设置有连通阀座上腔44和阀座下腔47的第二通道45。阀座4还设置有第一阀口43，第一阀口43设置,在阀座4的与阀座上腔44的底部相对应的部分，第一阀口43与第二通道45相邻设置。在第二阀座主体42设置有第一通道46，第一通道46的一端与第一阀口43的相连通，第一通道46的另一端位于第二阀座主体42的外壁，第一阀口43可以通过第一通道46与阀座4外部相连通。

第二阀座主体42的外壁也设置有用于容置密封件的凹槽，第二阀座主体42的外壁的凹槽位于第一通道46的下方。

这里应当指出，在其他实施例中，也可以不设置阀座下腔47，阀座上腔44可以通过第二通道45与阀座4外部相连通。在本实施例中，通过设置阀座下腔47可以回复弹簧7的一端容置于阀座下腔47，能够提高回复弹簧7的稳定性，防止回复弹簧7发生偏移。

如图1所示，转子22可以带动阀针21上下动作，使得阀针21能够远离第一阀口43或者与第一阀口43相抵接，通过阀针21与第一阀口43之间的距离关系，可以控制流体通过第一阀口43的流量。当阀针21与第一阀口43相抵接时，第一阀口43被关闭，流体无法通过第一阀口43；随着阀针21逐渐远离第一阀口43，流体通过第一阀口43的流量逐渐增大，当流体通过第一阀口43的流通面积小于第一通道46和/或第二通道45时，阀针21与第一阀口43之间形成的通道可以作为节流通道，当高压制冷剂通过阀针21与第一阀口43之间形成的通道时，高压制冷剂节流降压后形成低压制冷剂。在本实施例中，第一阀口43的内径小于第一通道46和/或第二通道45的内径。

如图3所示，阀体1设置有一端开口的腔，包括：第一子腔181、第二子腔182和第三子腔183。阀体1设置有第一接口11、第二接口12、第一腔19、第二腔16、第三腔17、第一子腔181、第二子腔182和第三子腔183，其中第一子腔181、第二子腔182和第三子腔183从上至下设置且依次相连通，并且第一子腔181的内径大于第二子腔182的内径，第二子腔183的内径大于第三子腔183的内径。第一子腔181的一端开口，并且在第一子腔181靠近开口部分设置有内螺纹184。

第一接口11与第一腔19相连通，第一腔19与第三子腔183相连通。在第一腔19和第三子腔183相连通部位还可以设置有连通部185，连通部185的底壁呈螺旋状结构，通过设置连通部185，可以使流体能够更加顺畅的从第一腔19流向第三子腔183，连通部185能够起到引导流体流动的作用。

第二腔16位于第三子腔183的下方，并且第二腔16位于第一腔19和第三腔17之间，第一腔19与第二腔16之间不直接连通，第二腔16与第三腔17之间相连通。在第二腔16与第三子腔183之间还设置有第二阀口13，第一腔19可以通过第三子腔183和第二阀口13与第二腔16相连通。

第三腔17与第二接口12相连通，第三子腔183可以通过第二阀口16、第三腔17与第二接口12相连通，和/或第三子腔183可以通过第二子腔182、旁通通道15、第三腔17有第二接口12相连通。

在本实施例中，在第二腔16和第三腔17之间还设置有第三阀口14，第二腔16通过第三阀口14与第三腔14相连通。

阀体1还设置有一旁通通道15，旁通通道15的一端与第二子腔182相连通，旁通通道15的另一端与第三腔17相连通，旁通通道15连通第二子腔182和第三腔17。在本实施例中，旁通通道15与第三子腔183相平行，这样在加工旁通通道15时，可以直接穿过第二子腔182的底壁至第三腔17。

如图5所示，活塞5包括第一活塞主体55和第二活塞主体56，其中第一活塞主体55的外径大于第二活塞主体56的外径，活塞5还设置有活塞上腔54和密封块容纳腔51，活塞上腔54和密封块容纳腔51位于活塞5的相对两侧。活塞5还设置有第一子通道52和第二子通道53，其中第一子通道52的一端位于活塞上腔54相对应的底壁，第一子通道52的另一端与第二子通道53相连通。第二子通道53位于第一子通道52的下方，活塞上腔54可以依次通过第一子通道52、第二子通道53与活塞外部连通。

并且，第二子通道53包括至少一个位于第二活塞主体56的外壁的端口，当第二子通道53位于第二活塞主体56外壁的端口的数量大于等于2时，能够使流体能够更加顺畅的通过第二子通道53流向第一子通道52。

如图2所示，阀座4的第一阀座主体41的外壁与阀体1的第一子腔181的内壁之间间隙配合，在第一阀座主体41的外壁和第一子腔181的内壁之间设置有至少一个第一密封件401。第二阀座主体42的外壁与第三子腔183的内壁之间间隙配合，在第二阀座主体42的外壁和第三子腔83的内壁之间设置有至少一个第二密封件402。并且第一通道46在第二阀座主体42外壁部分的端口位于第二子腔182，由于第二子腔182的内径大于第三子腔的内径，所以第二子腔182的内壁与第二阀座主体42的外壁之间形成有环形流道104。环形流道104与第一通道46相连通，同时，环形流道104也与旁通通道15相连通。

阀座4通过一压块6与阀体1相固定，压块6设置有外螺纹，压块6的外螺纹与第一子腔181的内螺纹184螺纹连接固定。

为了提高阀座4与第一子腔181内壁之间的密封性能，在第一阀座主体41的下端部设置有至少一条环形的齿状凸起48，齿状凸起48与第一子腔181的底壁相抵接，并且齿状凸起48的硬度大于第一子腔181的底壁的硬度，在齿状凸起48与第一子腔181的底壁相抵接时，齿状凸起48能够嵌入第一子腔181的底壁内，从而进一步提高密封性能，降低外漏风险。当然，齿状凸起也可以设置在第一子腔的底壁。这里应当指出，通过设置第一密封件401和齿状凸起48可以降低电动阀的外漏风险，通过设置第二密封件402可以降低电动阀的内漏风险。

活塞5的第一活塞主体55的外壁与第三子腔183的内壁之间滑动配合，在第一活塞主体55的外壁与第三子腔183的内壁之间设置有第三密封件，第二活塞主体56的外壁与第三子腔183的内壁之间具有一定的距离，这样，第一腔19可以通过第二子通道53、第一子通道52和第二通道45与阀座上腔44保持连通状态。在密封块容纳腔51内设置有密封块，活塞5可以在回复弹簧7的作用下与第二阀口13相抵接。

如图1所示，在本实施例中，在第三腔17中还设置有单向阀，单向阀包括单向阀阀芯81和支架82，单向阀阀芯81可以沿着支架82自由滑动。当第二接口12侧的流体压力大于第三阀口14侧的流体压力时，单向阀阀芯81与第三阀口14相抵接，第三阀口14被关闭。当第二接口12侧的流体压力小于于第三阀口14侧的流体压力时，单向阀阀芯81远离第三阀口14，第三阀口14被打开。

这里应当说明，在其他实施例的电动阀中，也可以不设置单向阀。

下面通过附图本实施例的电动阀的工作方式做进一步的说明。

如图1所示，电动阀处于全关状态，此时阀针21与第一阀口43相抵接，活塞5在回复弹簧7的作用下与第二阀口13相抵接，第一接口11既不与阀座上腔44相连通，第一接口11也不与第二腔16相连通，第一接口11与第二接口12不相通。这里应当指出，在活塞5向下运动关闭第二阀口13时，对于第二腔16是处于一个加压的过程，所以在活塞5关闭第二阀口13时，单向阀阀芯81会远离第三阀口14，第三阀口14打开，第二腔16与第三腔17通过第三阀口14相连通。

如图6所示，电动阀处于第一节流状态，此时，阀针21远离第一阀口43一定距离，第一阀口43被打开，但阀针21的至少一部分位于第一阀口43内。在第一节流状态，阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积小于第一阀口43的截面积。在第一节流状态，活塞5在流体的压力差和回复弹簧7的弹力作用下与第二阀口13相抵接，此时第二阀口13处于关闭状态。第一接口11可以依次通过第二子通道53、第一子通道52、第二通道45、第一阀口43、第一通道46、环形流道104、旁通通道15和第三腔17后与第二接口12相连通。当从第一接口11流入电动阀的流体为高压制冷剂时，在通过阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道时被节流降压，此时电动阀具有节流的功能。这里应当指出，阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积小于第二子通道53、第一子通道52和第二通道45中最小的通道的流通面积，通过阀针21可以控制阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积，从而实现流量的控制，从而可以实现不同要求的节流能力。

如图7所示，电动阀处于全开状态，此时阀针21远离第一阀口43，第一阀口43被打开，第一接口11可以依次通过第二子通道53、第一子通道52、第二通道45、第一阀口43、第一通道46、环形流道104、旁通通道15和第三腔17后与第二腔16相连通。由于阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积大于在节流状态下阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积，活塞5在流体的压力差的作用下向上运动压缩回复弹簧7，活塞5远离第二阀口13，第二阀口13被打开。第一接口11可以依次通过第二阀口13、第二腔16、第三阀口14和第三腔17后与第二接口12相连通。由于流体依次通过第二阀口13、第二腔16、第三阀口14和第三腔17的流动阻力要小于依次通过第二子通道53、第一子通道52、第二通道45、第一阀口43、第一通道46、环形流道104、旁通通道15和第三腔17的流动阻力，所以在流体通过第一接口11流入时，在此状态，流体大部分通过第二阀口13、第二腔16、第三阀口14和第三腔17后从第二接口12流出，实现全开的功能。

如图8所示，电动阀处于第二节流状态。由于在第三腔17中还设置有单向阀，当第二接口12作为入口时，当第二接口12流入高压制冷剂时，单向阀阀芯81在高压制冷剂的推动下与第三阀口14相抵接，第三阀口14被关闭。此时，阀针21在转子22的带动下远离第一阀口43一定距离，第一阀口43被打开，阀针21与第一阀口43之间形成的节流通道的流通面积小于等于第一阀口43的流通截面积，活塞5在流体的压力差和回复弹簧7的作用下与第二阀口13相抵接，第二阀口13被关闭。第二接口12可以依次通过第三腔17、旁通通道15、环形流道104、第一通道46、第一阀口43、第二通道45、第一子通道52和第二子通道53后与第一接口11相连通。

这里应当指出，不设置单向阀时，也能够实现第一节流状态、全关状态和全开状态。并且在本实施例中，单向阀时通过第二接口12进行安装，单向阀也可以通过其他方式进行安装，例如下阀体1的底部打孔进行安装，可以根据实际情况进行选择，这一不做限定。

以上所述，仅是本发明的具体实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。