一种电子膨胀阀及小流量工况精度调控方法与流程

本发明涉及应用于空调热管理系统中控制冷媒的膨胀阀，具体涉及一种电子膨胀阀及小流量工况精度调控方法。

背景技术：

1、随着r744制冷剂在汽车空调中的应用，现有汽车空调及热管理系统中部件需要满足更高工作压力以及更大的冷媒流量。而电动汽车更加智能的人机交互和系统热管理也对冷媒流体的控制方向和控制精度提出了更高的要求。

2、公告号为cn216789271u的中国实用新型专利公开了一种双向电子膨胀阀，满足了冷媒的双向流动以及高压密封需求。上述专利公开双向电子膨胀阀，其阀体以插装的方式安装于阀岛上，其中阀体包括转子外壳、转子座套以及阀座，其中转子座套与阀芯的法兰之间设置有阀芯导向结构，阀芯与阀座之间设置有密封组件，该密封组件其密封作用的同时，对阀芯的轴向运动起到一定的导向作用。

3、上述专利公开的双向电子膨胀阀，由于阀芯导向结构与密封组件均位于远离阀口的一端，由于阀芯的长度及行程较长，当阀芯运动至阀口处于较小开度的情况下，即冷媒处于小流量工况时，其螺纹副、阀芯导向结构及密封组件均距离阀芯的自由端较远，阀芯呈现一种悬臂状态，在高压流体的作用下，阀芯的自由端会产生轻微的偏斜，使得阀芯与阀口之间的截流面相对中心轴出现不对称的情况，进而导致阀在小流量工况时的控制精度和稳定性较差，冷媒流量出现明显波动，进而产生非必要的抖动和噪音。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种结构改进型的电子膨胀阀及小流量工况精度调控方法，以解决现有电子膨胀阀在小流量工况时控制精度和稳定性较差、冷媒流量会出现明显波动及会产生非必要的抖动和噪音的技术缺陷。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种电子膨胀阀，至少包括：

3、阀岛，所述阀岛设置有阀体安装腔、与所述阀体安装腔底部连通的下流道以及与阀体安装腔侧部连通的侧流道，所述阀体安装腔的底部设置有阀口；

4、阀体，所述阀体安装于所述阀体安装腔内，所述阀体至少包括驱动部件、转子座套以及阀座，所述驱动部件的输出端设置有螺杆；

5、阀芯，所述阀芯与阀座之间设置有密封组件，所述阀芯的外侧靠近下端的位置设置有与所述阀口适配的密封锥面，所述阀芯的内部设置有与所述螺杆适配连接的螺纹连接腔；

6、所述阀芯的内部于密封锥面一侧还设置有与所述螺纹连接腔连通的导向腔，还包括与所述导向腔轴向活动连接的导向结构，至少在密封锥面与阀口适配的小流量工况时，所述导向结构抵接于所述阀岛的下流道内与阀口同轴并相对的位置，所述导向结构与所述导向腔的内壁之间设置有均压通道。

7、一种优选的实施例，所述导向结构自下而上依次包括定位部、连接杆及导向部，所述导向部位于所述导向腔内并与导向腔轴向滑动连接，所述导向腔的端口处设置有用于将所述导向部限制于导向腔内的限位结构，限位结构与连接杆之间设置有间隙，所述导向腔内于导向部远离定位部的一侧设置有弹簧，所述阀岛的下流道内设置有与所述阀口同轴并用于与所述定位部适配的定位槽。

8、一种优选的实施例，所述导向部远离定位部的一侧设置有安装柱，所述弹簧的下端套设于所述安装柱上，所述导向腔靠近螺纹连接腔的一端设置有台阶面，所述弹簧的上端与所述台阶面抵接。

9、一种优选的实施例，所述定位部为锥状或半球状，所述定位槽为与所述定位部适配的锥状或球窝状。

10、一种优选的实施例，所述导向部沿圆周方向设置有至少一个轴向贯穿导向部的均压切面或均压槽

11、一种优选的实施例，所述限位结构为由所述阀芯的端部通过缩口加工形成的缩口部。

12、一种优选的实施例，所述限位结构包括设置于所述导向腔端口处的安装槽和固定安装于所述安装槽内的限位端盖，所述限位端盖的外径大于所述导向腔的内径，所述限位端盖的内径大于所述连接杆的外径。

13、一种优选的实施例，所述导向结构依次包括固定段和导向段，所述固定段与所述阀岛的下流道内与阀口同轴并相对的位置固定连接，所述导向段自所述固定段与阀口同轴并向上延伸至阀口所在位置，所述导向段与所述导向腔适配活动连接，所述导向段的外壁设置有均压面，所述均压面与所述导向腔的内壁之间形成均压通道。

14、本实施例的一种所述电子膨胀阀的小流量工况精度调控方法，至少包括以下步骤：

15、步骤a：所述阀芯的密封锥面远离阀口的状态，即阀口全开状态，所述导向结构的导向部在弹簧的作用下与所述限位结构抵接接触，所述导向结构的定位部与阀岛的定位槽未接触；

16、步骤b：所述阀芯下行至密封锥面的下端或靠近下端的位置与阀口配合后，所述导向结构的定位部与阀岛的定位槽接触配合；

17、步骤c：所述阀芯继续下行至阀口关闭的运动过程中，所述导向结构处于静止状态，所述阀芯的导向腔与导向部相对运动，所述弹簧被逐渐压缩；

18、步骤d：阀芯自阀口关闭状态上行至密封锥面的下端或靠近下端的位置与阀口配合的运动过程中，所述导向结构处于静止状态，所述阀芯的导向腔与导向部相对运动，所述弹簧逐渐释放。

19、步骤e：阀芯继续上行至密封锥面与阀口脱离配合后，导向结构的定位部与阀岛的定位槽脱离配合，导向结构随阀芯一起上行运动。

20、本实施例的另一种所述电子膨胀阀的小流量工况精度调控方法，至少包括以下步骤：

21、步骤a：所述阀芯的密封锥面远离阀口的状态，即阀口全开状态，所述导向结构的导向段与阀芯的导向腔处于脱离状态；

22、步骤b：所述密封锥面的下端或靠近下端的位置与阀口配合的位置，所述导向结构的导向段进入所述阀芯的导向腔；

23、步骤c：所述阀芯在步骤b所在位置与阀口关闭状态的位置之间的运动过程中，所述阀芯的导向腔相对所述导向结构的导向段轴向运动。

24、本实施例的电子膨胀阀及小流量工况精度调控方法，通过设置于阀芯内部的导向腔以及与所述导向腔轴向活动连接的导向结构，在密封锥面与阀口适配的小流量工况时，所述导向结构抵接于所述阀岛的下流道内与阀口同轴并相对的位置，对阀芯起到稳定的定位导向作用，阀芯不会出现偏斜晃动情况，使得流通面与阀口的同轴一致性的稳定性较好，进而保证截流动作的稳定性更好，减少了非必要的抖动和噪音。

技术特征：

1.一种电子膨胀阀，至少包括：

2.按照权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导向结构自下而上依次包括定位部、连接杆及导向部，所述导向部位于所述导向腔内并与导向腔轴向滑动连接，所述导向腔的端口处设置有用于将所述导向部限制于导向腔内的限位结构，限位结构与连接杆之间设置有间隙，所述导向腔内于导向部远离定位部的一侧设置有弹簧，所述阀岛的下流道内设置有与所述阀口同轴并用于与所述定位部适配的定位槽。

3.按照权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导向部远离定位部的一侧设置有安装柱，所述弹簧的下端套设于所述安装柱上，所述导向腔靠近螺纹连接腔的一端设置有台阶面，所述弹簧的上端与所述台阶面抵接。

4.按照权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述定位部为锥状或半球状，所述定位槽为与所述定位部适配的锥状或球窝状。

5.按照权利要求2所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导向部沿圆周方向设置有至少一个轴向贯穿导向部的均压切面或均压槽。

6.按照权利要求2-5任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述限位结构为由所述阀芯的端部通过缩口加工形成的缩口部。

7.按照权利要求2-5任一项所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述限位结构包括设置于所述导向腔端口处的安装槽和固定安装于所述安装槽内的限位端盖，所述限位端盖的外径大于所述导向腔的内径，所述限位端盖的内径大于所述连接杆的外径。

8.按照权利要求1所述的电子膨胀阀，其特征在于，所述导向结构依次包括固定段和导向段，所述固定段与所述阀岛的下流道内与阀口同轴并相对的位置固定连接，所述导向段自所述固定段与阀口同轴并向上延伸至阀口所在位置，所述导向段与所述导向腔适配活动连接，所述导向段的外壁设置有均压面，所述均压面与所述导向腔的内壁之间形成均压通道。

9.一种权利要求2-7任一项所述电子膨胀阀的小流量工况精度调控方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

10.一种权利要求8所述电子膨胀阀的小流量工况精度调控方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及应用于空调热管理系统中控制冷媒的膨胀阀技术领域，具体公开了一种电子膨胀阀及小流量工况精度调控方法。其中，电子膨胀阀包括阀岛、阀体以及阀芯，所述阀芯的内部于密封锥面一侧还设置有与所述螺纹连接腔连通的导向腔，还包括与所述导向腔轴向活动连接的导向结构，至少在密封锥面与阀口适配的小流量工况时，所述导向结构抵接于所述阀岛的下流道内与阀口同轴并相对的位置，对阀芯起到稳定的定位导向作用，阀芯不会出现偏斜晃动情况，使得流通面与阀口的同轴一致性的稳定性较好，进而保证截流动作的稳定性更好，减少了非必要的抖动和噪音，实现了大流量的电子膨胀阀在小流量工况下的精确操控性，拓展了电子膨胀阀的使用量程。

技术研发人员：熊家鹏
受保护的技术使用者：杭州山木汽车热管理科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13