电子膨胀阀及制冷设备的制作方法

1.本发明涉及电子膨胀阀技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀及制冷设备。


背景技术：

2.现有的电子膨胀阀主要包括阀壳体、磁转子组件、螺母和阀针，阀壳体上开设有阀口，磁转子组件与阀针轴向限位，当电子膨胀阀工作时，通过环绕于阀壳体外的通电线圈驱动磁转子组件旋转，从而带动阀针组件上下移动，进而控制阀口的开或关。
3.然而，现有的电子膨胀阀或是通过阀针与螺母螺纹配合上下移动进而控制阀口的开关，或是通过推动独立的针头以打开或关闭阀口，前者由于阀针直接与螺母配合，旋转式上下运动，易对阀口造成损坏，且阀针会受磁转子组件的影响而震颤，产生较大的噪音，后者会由于对阀针的支撑不足，从而导致在冷媒流动以及转子转动时阀针震动，同样产生较大的噪音。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种电子膨胀阀，旨在提高同轴度的同时，降低电子膨胀阀工作时由于阀针震动而导致的噪音。
5.为实现上述目的，本发明提出一种电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括：
6.阀壳体，所述阀壳体具有阀口；
7.螺母，设于所述阀壳体内；
8.磁转子组件，设于所述阀壳体内，所述磁转子组件包括螺杆，所述螺杆沿所述螺母的轴向在第一位置和第二位置之间可往复位移的设于所述螺母内，所述螺杆与所述螺母螺纹连接；以及
9.阀针，所述螺杆具有通孔，所述阀针设于所述通孔以及所述螺母内，所述阀针与所述阀口插接配合，所述阀针与所述螺杆轴向限位；
10.所述磁转子组件转动带动所述螺杆沿所述螺母自所述第一位置向第二位置运动时，推动所述阀针沿所述螺母轴向远离所述阀口运动，以逐渐打开所述阀口，以及所述螺杆自所述第二位置向所述第一位置运动时，推动所述阀针沿所述螺母轴向靠近所述阀口运动，以逐渐关闭所述阀口。
11.可选的，所述电子膨胀阀还包括限位结构，所述螺杆与所述阀针通过所述限位结构轴向限位，所述螺杆沿所述螺母的轴向做往复运动时，通过所述限位结构带动所述阀针沿所述螺母的轴向做往复运动。
12.可选的，所述限位结构包括设于所述阀针上的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和第二限位部沿所述阀针的轴向间隔设置，所述螺杆具有相对的第一端和第二端，所述螺杆在所述阀针上位于所述第一限位部和第二限位部之间；
13.所述螺杆沿所述螺母的轴向自所述第一位置向第二位置运动时，所述螺杆的第一端推顶所述第一限位部，以带动所述阀针沿所述螺母的轴向远离所述阀口运动；所述螺杆
沿所述螺母的轴向自所述第二位置向第一位置运动时，所述螺杆的第二端推顶所述第二限位部，以带动所述阀针沿所述螺母的轴向靠近所述阀口运动。
14.可选的，所述第一限位部为套接于所述阀针上的定位套。
15.可选的，所述第一限位部和第二限位部之间的距离不小于所述螺杆的长度。
16.可选的，所述第一限位部和第二限位部之间的距离大于所述螺杆的长度，所述螺杆的第二端与所述第二限位部之间还设置有弹性件。
17.可选的，所述弹性件为环绕所述阀针设置的弹簧。
18.可选的，所述阀针包括沿所述螺母的轴向依次排列的第一阀针段、第二阀针段和阀针尖端；所述第一阀针段设于所述通孔内；
19.所述第二阀针段设于所述螺母内，所述第二阀针段的直径大于所述第一阀针段的直径，以在所述第一阀针段和第二阀针段的连接处形成定位轴肩，所述定位轴肩为所述第二限位部。
20.可选的，所述第一阀针段与所述通孔间隙配合，和/或，所述第二阀针段与所述螺母间隙配合。
21.可选的，所述磁转子组件还包括磁环和连接板，所述连接板与所述螺杆连接，所述磁环与所述连接板连接，并环设所述螺母设置。
22.可选的，所述螺母包括螺母套和连接座，所述螺杆与所述螺母套螺纹连接，所述连接座设于所述螺母套外周，所述连接座与所述阀壳体内壁焊接，所述连接座与所述螺母套一体设置。
23.可选的，所述连接座为金属材质，所述螺母套为塑胶材质，所述连接座和螺母套通过注塑一体设置。
24.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种制冷设备，包括如上所述的电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括：
25.阀壳体，所述阀壳体具有阀口；
26.螺母，设于所述阀壳体内；
27.磁转子组件，设于所述阀壳体内，所述磁转子组件包括螺杆，所述螺杆沿所述螺母的轴向在第一位置和第二位置之间可往复位移的设于所述螺母内，所述螺杆与所述螺母螺纹连接；以及
28.阀针，所述螺杆具有通孔，所述阀针设于所述通孔以及所述螺母内，所述阀针与所述阀口插接配合，所述阀针与所述螺杆轴向限位；
29.所述磁转子组件转动带动所述螺杆沿所述螺母自所述第一位置向第二位置运动时，推动所述阀针沿所述螺母轴向远离所述阀口运动，以逐渐打开所述阀口，以及所述螺杆自所述第二位置向所述第一位置运动时，推动所述阀针沿所述螺母轴向靠近所述阀口运动，以逐渐关闭所述阀口。
30.在本发明的技术方案中，螺杆与阀针轴向限位，磁转子组件转动带动所述螺杆沿所述螺母轴向运动时，阀针不随之转动，通过螺杆去推动阀针开启或关闭阀口，降低噪音的同时还具有不易对阀口造成损坏的效果。且阀杆设于螺母及螺杆的通孔内，螺杆可以带动阀针对应升降运动，但是阀针不会随螺杆转动，如此，可以减少阀针与阀口之间的相互磨损，提高电子膨胀阀的使用寿命。螺母与螺杆对阀针均起到定位导向作用，稳定了阀针，提
高了阀针与阀口的同轴度，进而减小了电子膨胀阀在工作过程中由于冷媒流动导致的阀针震颤，降低了噪音。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本发明电子膨胀阀一实施例的结构示意图；
33.图2为本发明电子膨胀阀一实施例中螺母的结构示意图；
34.图3为本发明电子膨胀阀一实施例中阀针的结构示意图。
35.附图标号说明：
36.标号名称标号名称100阀壳体200螺母300磁转子组件400阀针500定位套600弹簧700导动杆800导轨900滑环110阀口210螺母套220连接座310螺杆320连接板330磁环410第一阀针杆段420第二阀针杆段430阀针尖端401定位轴肩810第一止动部820第二止动部201螺纹段202导向段
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37.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
40.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能
够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
41.本发明提出一种电子膨胀阀，应用于制冷系统。该制冷系统可以为空调器、冷冻机、冰箱、热泵热水器等。
42.参考图1，在本发明一实施例中，电子膨胀阀包括阀壳体100、螺母200、磁转子组件300及阀针400。
43.本实施例中，阀壳体100具有阀口110，螺母200设于所述阀壳体100内，螺母200与阀口110尽量同轴设置，以提高同轴度。螺母200与阀壳体100可通过焊接的方式进行固定连接，焊接的连接强度高，以防止螺母200与阀壳体100产生相对位移。在其他实施例中，螺母200与阀壳体100也可以通过卡接或是过盈连接等方式实现固定连接。
44.本实施例中，磁转子组件300设于所述阀壳体100内，磁转子组件300包括螺杆310，所述螺杆310沿所述螺母200的轴向在第一位置和第二位置之间可往复位移的设于所述螺母200内，所述螺杆310与所述螺母200螺纹连接。
45.在本实施例中，螺母200具有内螺纹，螺杆310具有外螺纹，螺杆310通过其外螺纹与螺母200的内螺纹可相互螺纹配合，即：螺杆310转动时通过与螺母200的螺纹配合实现轴向运动。
46.本实施例中，所述螺杆310具有通孔，所述阀针400设于所述通孔以及所述螺母200内，所述阀针400与所述阀口110插接配合，所述阀针400与所述螺杆310轴向限位；
47.所述磁转子组件300转动带动所述螺杆310沿所述螺母200自所述第一位置向第二位置运动时，推动所述阀针400沿所述螺母200轴向远离所述阀口110运动，以逐渐打开所述阀口110，以及所述螺杆310自所述第二位置向所述第一位置运动时，推动所述阀针400沿所述螺母200轴向靠近所述阀口110运动，以逐渐关闭所述阀口110。
48.其中，螺杆310具有通孔，阀针400一部分插设于通孔内，实现一段导向，一部分插设于螺母200内，又实现一段导向，即可以保障阀针400具有较长长度的导向配合，在运行过程中就能够很好的以保障同轴度，同轴较高，阀针400在执行开阀或者关阀过程中的稳定性更高，能够减少阀针400动作过程中受到冷媒冲击时产生的震动噪音。
49.其中，所述阀针400与所述螺杆310轴向限位可以是通过限位结构实现轴向限位，例如，阀针400上设置凸起，螺杆310上设置环形凹槽，凸起可以转动的设于所述环形凹槽内，或者是，螺杆310上设置凸起，阀针400上设置环形凹槽，凸起可以转动的设于所述环形凹槽内，又或者是，在阀针400对应螺杆310的两端设置限位部实现对阀针400的轴向限位。本实施例中，采用阀针400与所述螺杆310轴向限位的目的是，防止螺杆310沿螺母200轴向转动上升或者下降时会带动阀针400转动的问题，即本实施例要实现的是，螺杆310可以带动阀针400对应升降运动，但是阀针400不会随螺杆310转动，如此，可以减少阀针400与阀口110之间的相互磨损，提高阀针400使用寿命，并且还可以提高阀针400与阀口110的同轴度，提高阀针400动作的稳定性，减少阀针400动作过程中受到冷媒冲击时产生的震动噪音。
50.综上，本实施例中，在采用阀针400具有较长长度的导向配合以保障同轴度的同时，设计阀针400不转动，减少磨损，因此，不仅可以提高电子膨胀阀的使用寿命，同时能够降低工作中产生的噪音问题。
51.此外，需要说明的是，螺杆310的驱动是磁转子组件300转动时带动其转动，磁转子
组件300的转动则是由定子组件驱动，即电子膨胀阀还包括环设于阀壳体100外的定子组件，定子组件具有可通电线圈，通电时，产生电磁驱动力驱动磁转子组件300转动。
52.当电子膨胀阀处于关阀状态时，若要控制其打开，则给定子组件通电，定子组件上电后驱动磁转子组件300转动，磁转子组件300转动带动所述螺杆310转动，由于螺杆310与螺母200的螺纹配合关系，使得螺杆310会沿所述螺母200的轴向自所述第一位置向第二位置运动，进而推动所述阀针400沿所述螺母200轴向远离所述阀口110运动，以逐渐打开所述阀口110。
53.当电子膨胀阀处于开阀状态时，若要控制其关闭，则给定子组件通电，定子组件上电后驱动磁转子组件300转动，磁转子组件300转动带动所述螺杆310转动，由于螺杆310与螺母200的螺纹配合关系，会使得螺杆310自所述第二位置向所述第一位置运动，进而推动所述阀针400沿所述螺母200轴向靠近所述阀口110运动，以逐渐关闭所述阀口110。
54.在电子膨胀阀开阀和关阀的过程中，本实施例的电子膨胀阀相比于现有技术不再是阀针400与螺母200螺纹配合转动，一个是可以减少阀针400的磨损，另一个是可以提高阀针400的稳定性，由于阀针400不会随螺杆310转动，不仅可以减少阀针400的磨损，提高阀针400使用寿命，并且还可以提高阀针400与阀口110的同轴度，提高阀针400动作的稳定性，减少阀针400动作过程中受到冷媒冲击时产生的震动噪音。
55.需要说明的是，上述的第一位置和第二位置，可以认为是螺杆310能够沿轴向往复运动的极限位置，也可以不是极限位置，本实施例中，可选择地，螺杆310在第一位置时，阀针400能够将阀口关死，螺杆310在第二位置时，阀针400将阀口110完全打开，螺杆310在第一位置和第二位置之间时，则是将阀口110打开一定开度。
56.上述实施例中，进一步地，所述限位结构包括设于所述阀针400上的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和第二限位部沿所述阀针400的轴向间隔设置，所述螺杆310具有相对的第一端和第二端，所述螺杆310在所述阀针400上位于所述第一限位部和第二限位部之间；
57.所述螺杆310沿所述螺母200的轴向自所述第一位置向第二位置运动时，所述螺杆310的第一端推顶所述第一限位部，以带动所述阀针400沿所述螺母200的轴向远离所述阀口110运动；所述螺杆310沿所述螺母200的轴向自所述第二位置向第一位置运动时，所述螺杆310的第二端推顶所述第二限位部，以带动所述阀针400沿所述螺母200的轴向靠近所述阀口110运动。
58.该实施例中，第一限位部和第二限位部之间的距离不小于螺杆310的长度，即第一限位部和第二限位部之间的距离大于或者等于螺杆310的长度，当第一限位部和第二限位部之间的距离等于螺杆310的长度，螺杆310的两端则直接与第一限位部和第二限位部抵接。当第一限位部和第二限位部之间的距离大于螺杆310的长度，螺杆310的两端则直接与第一限位部和第二限位部之间具有一定的空间，可以避免阀针400相对螺杆310卡死，或者设置其他的部件。
59.可以理解的是，螺杆310沿螺母200的轴向自第一位置向第二位置运动时，螺杆310的第一端推顶第一限位部，以带动阀针400沿螺母200的轴向远离阀口110运动；螺杆310沿螺母200的轴向自第二位置向第一位置运动时，螺杆310的第二端推顶第二限位部，以带动阀针400沿螺母200的轴向靠近阀口110运动，如此。便实现了阀针400与所述螺杆310轴向限
位的配合，使得螺杆310转动时带动阀针400沿直线可做往复运动，而阀针400不会转动。
60.在一实施例中，为了降低阀针400动作时与阀口110相互损伤的程度，在螺杆310的第二端与第二限位部之间还设置有弹性件，由于弹性件的存在，在阀针400抵顶阀口110时对阀口110所施加的力由刚性力转变为弹性力，不易对阀口110造成损坏，可选的，该弹性件可以是弹簧600也可以是其他缓冲材料，此外，弹性件与螺杆310第二端的连接方式可以是抵接也可以是焊接。可以理解的是，当螺杆310推动阀针400朝向阀口110运动时，由于弹性件的缓冲作用，使得螺杆310与阀针400之间不是刚性的推动，因此，可以减少阀针400对阀口110的冲击。
61.在一实施例中，所述第一限位部为套接于所述阀针400上的定位套500。当然在其他实施例中，第一限位部为设于所述阀针400周壁上的凸起。定位套500和凸起都可以实现与螺杆310的限位功能。需要说明的是，定位套500可以是与阀针400固定连接，连接的方式可以是焊接也可以是过盈配合连接或其他固定连接方式，该定位套500的样式不限。
62.在一实施例中，所述第一限位部、第二限位部和弹性件的结合处设置润滑涂层，减少部件表面磨损的同时还可以使螺杆310在转动过程中不会因摩擦力较大而带动阀针400转动。
63.在本发明的一实施例中，如图1所示，所述阀针400包括沿所述螺母200的轴向依次排列的第一阀针400段、第二阀针400段和阀针尖端430；所述第一阀针400段设于所述通孔内；
64.所述第二阀针400段设于所述螺母200内，所述第二阀针400段的直径大于所述第一阀针400段的直径，以在所述第一阀针400段和第二阀针400段的连接处形成定位轴肩401，所述定位轴肩401为所述第二限位部。
65.其中，第一阀针400段设于螺杆310通孔内，与螺杆310间隙配合，第二阀针400段设于螺母200内，与螺母200间隙配合；第二阀针400段的直径大于第一阀针400段的直径，以在第一阀针400段和第二阀针400段的连接处形成定位轴肩401，定位轴肩401为第二限位部。当然，第二限位部也可以是直接与阀针400固定连接的限位件(图未示出)，该限位件样式不限，可呈棍状也可呈板状，以螺杆310的第二端能够顺利抵顶以关闭阀口110为准。
66.在本实施例中，第一阀针400段与螺杆310通孔之间的间隙以及第二阀针400段与螺母200之间的间隙尽可能的小，能够使阀针400与螺母200产生相对移动即可，此时螺杆310通孔与螺母200内壁对阀针400均能起到有效的支撑作用，冷媒流动以及转子转动时不易对阀针400造成影响，同时也提高了阀针400与阀口110的同轴度。
67.本实施例中，第二限位部为阀针400上的定位轴肩401，这种实现方式简单，在这种复杂配合的器件中，容易实现。
68.需要说明的是，当第一限位部采用上述定位套500实现，第二限位部为阀针400上的定位轴肩401实现时，整体容易制造成型和组装，且能够很好的实现螺杆310与阀针400的轴向限位配合。
69.在本发明一实施例中，螺母200包括螺纹段和导向段，螺纹段与螺杆310进行螺纹配合。导向段不存在螺纹，为相对光滑的内壁，阀针400的第二阀针400段设于螺母200的导向部内，与螺母200的导向部间隙配合，增大螺母200内壁与第二阀针400段的接触面积，进一步增加阀针400的稳定度。
70.上述实施例中，进一步地，为了便于结构的实现，上述磁转子组件300还可以包括磁环330和连接板320，连接板320与螺杆310连接，磁环330与连接板320连接并环设所述螺母200设置。当然在其他实施例中，磁转子组件300也可以是其他的形态。
71.其中，磁环330与连接板320、连接板320与螺杆310之间通过焊接的方式进行连接固定，焊接的连接强度高，起到防止磁环330与连接板320或连接板320与螺杆310之间出现固定不牢而导致磁转子组件300晃动的现象。当然在其他实施例中，磁环330与连接板320、连接板320与螺杆310之间也可以通过金属粘接或是过盈连接等其他可靠的方式实现固定连接。
72.此外，在一实施例中，电子膨胀阀还具有导动杆700，导轨800和滑环900，导轨800旋设于螺母200的外表面，滑环900一端固定于导动杆700上，另一端套设于导轨800上，与导轨800进行可活动连接。导轨800具有导向部710和设置于导向部两端的第一止动部810和第二止动部820，第一止动部810和第二止动部820用于限制滑环900的移动，进而限制磁环330、导动杆700以及螺杆310的转动。
73.本发明还提出一种制冷设备，该制冷设备包括电子膨胀阀，该电子膨胀阀的具体结构参照上述实施例，由于本发明所提出的制冷设备使用了上述任意一实施例的电子膨胀阀，因此，本发明所提出的制冷设备的实施例包括上述电子膨胀阀实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。其中，制冷设备可以为空调机、冷冻机、冰箱、热泵热水器等。
74.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。