电子膨胀阀的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  4

专利名称:电子膨胀阀的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种电子膨胀阀。
背景技术
电子膨胀阀是制冷/制热系统中的重要部件,主要用于对制冷剂流体的流量进行调节。传统的电子膨胀阀一般包括驱动机构(步进电机)、执行机构(螺纹螺杆机构)、节流机构(阀针阀座)以及相关的辅助机构。在这种电子膨胀阀中,步进电机的旋转通过螺纹螺杆机构转化为阀针的轴向运动以打开和关闭阀座。然而,在这种电子膨胀阀中,由于螺纹螺杆机构的反作用力,步进电机的转子将承受轴向方向的作用力,这会影响转子的稳定输出。因此,需要一种能够避免转子承受轴向力的电子膨胀阀。

实用新型内容本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够避免转子承受轴向力的电子膨胀阀。本实用新型的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种运行更加稳定的电子膨胀阀。本实用新型的一个或多个实施方式的又一个目的是提供一种装配更加容易、结构更加简单的电子膨胀阀。为了实现上述目的中的一个或多个,根据本实用新型一个方面,提供了一种电子膨胀阀,包括阀体;固定设置在所述阀体上的支承座;由所述支承座以可转动的方式支撑的主轴;其中,在所述支承座中设置有用于限制所述主轴的轴向位移的轴承组件。优选地,所述主轴包括与所述电子膨胀阀的转子配合的第一段和直径小于所述第一段的第二段,在所述第一段和所述第二段之间形成有台阶部。优选地,所述轴承组件包括固定在所述主轴的第二段上的固定件、设置在所述固定件与所述主轴的台阶部之间的轴承、以及固定在所述支承座上并且抵靠所述轴承的上表面的保持盖。优选地,所述固定件是旋拧在所述主轴的第二段上的螺母。优选地,所述固定件以可转动的方式设置在所述支承座中。优选地,所述保持盖经由螺纹连接固定在所述支承座上。可替代地,所述支承座包括相互独立的左半部和右半部。优选地,所述左半部和所述右半部的下部由所述阀体保持,所述左半部和所述右半部的上部由卡环保持。优选地,所述轴承组件包括固定在所述主轴的第二段上的固定件、设置在所述固定件与所述主轴的台阶部之间的轴承,并且所述左半部和所述右半部中形成有用于保持所述轴承的凹槽。[0016]优选地,所述固定件是设置在所述主轴的第二段上的卡环。优选地,所述电子膨胀阀进一步包括能够在所述支承座中轴向滑动但是不能转动的螺母套筒。优选地,所述支承座具有多边形的内表面,所述螺母套筒具有与所述支承座的多边形的内表面相配的多边形的外表面。优选地,所述螺母套筒的外表面具有平面部,所述支承座的内表面具有与所述螺母套筒的平面部相配的平面部。优选地,所述螺母套筒中具有内螺纹段,所述主轴具有与所述内螺纹段相配的外螺纹段。优选地,所述螺母套筒中以可滑动的方式设置有阀针,所述阀针用于打开或关闭 所述阀体中的阀孔。优选地,所述电子膨胀阀进一步包括用于轴向引导所述阀针的引导件。优选地,所述主轴以可轴向滑动但是不能转动的方式配合在所述转子中。优选地,所述轴承是滑动轴承。根据本实用新型的一种或几种实施方式的电子膨胀阀的优点在于在根据本实用新型一种实施方式的电子膨胀阀中,与阀座固定设置的支承座中设置有用于限制主轴的轴向位移的轴承组件。由于轴承组件的轴向止动作用,电子膨胀阀的转子将不会或几乎不会承受由于螺纹螺杆机构所致的轴向力。因此,转子可以更稳定的转动,从而电子膨胀阀的控制将更加准确和平稳。在根据本实用新型一种实施方式的电子膨胀阀中,在主轴上设置有固定件,并且轴承设置在主轴的台阶部和固定件之间。另一方面,轴承还被支承座和保持盖固定。因此,主轴所承受的轴向力可以可靠地通过该轴承组件传递到电子膨胀阀的固定部件例如支承座和阀体上。另一方面,由于采用上述构造,可以先将轴承抵靠在主轴的台阶部上,然后紧固固定件从而保持轴承。在本实用新型的一种实施方式中,固定件可以是能够旋拧在主轴上的螺母。此后,可以将保持了轴承的主轴设置在支承座上,然后将保持盖例如通过螺纹连接的方式固定在支承座上,从而使得轴承和主轴相对于支承座轴向固定。因此,根据本实用新型实施方式的电子膨胀阀能够容易地组装。在根据本实用新型一种实施方式的电子膨胀阀中,支承座可以包括相互独立的左半部和右半部,并且可以在左半部和右半部中设置保持轴承的凹槽。此外,轴承可以通过卡环相对于主轴的台阶部固定。在该实施方式中,可以将保持了轴承的主轴设置在支承座的其中一个半部中,然后盖上另一个半部。此后,可以将合在一起的支承座例如通过螺纹连接的方式固定在阀体中。还可以在支承座的上端设置卡环以进一步稳固地保持支承座不会彼此分开。采用上述实施方式,可以容易地组装电子膨胀阀。在根据本实用新型一种实施方式的电子膨胀阀中,可以进一步包括能够在支承座中轴向滑动但是不能转动的螺母套筒,并且螺母套筒可以具有内螺纹,主轴的一端可以具有外螺纹。从而通过主轴和螺母套筒之间的螺纹副的作用,主轴的旋转运动转化为螺母套筒轴向运动。因此,螺母套筒可以带动阀针轴向运动以打开和关闭阀孔。采用上述构造,转子和主轴仅承受旋转运动,螺母套筒和阀针仅承受轴向运动。因此,电子膨胀阀的运转温度,控制精度高。在根据本实用新型一种实施方式的电子膨胀阀中,主轴以可轴向滑动但是不能转动的方式配合在转子中。因此,进一步了确保了轴向力不传递到转子。另外,轴承、主轴、固定件、支承座和保持盖的加工不需要太高的精 度,它们之间的配合也不需要太高的精度,从而降低了加工成本和装配成本。

通过以下参照附图的描述,本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解,其中图I是根据本实用新型第一实施方式的电子膨胀阀的剖视图;图2是图I所示电子膨胀阀的分解剖视图,其中省略了定子部件;图3是图I所示电子膨胀阀的支承座的放大图;图4是图I所示电子膨胀阀的螺母套筒的放大图;图5是根据本实用新型第二实施方式的电子膨胀阀的剖视图;图6是图5所示电子膨胀阀的分解剖视图;以及图7是图5所示电子膨胀阀的螺母套筒的放大图。
具体实施方式
下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的,而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。首先将参照图1-4描述根据本实用新型第一实施方式的电子膨胀阀的基本构造。根据本实用新型第一实施方式的电子膨胀阀I可以包括用于对流过电子膨胀阀的流体的流量进行调节的阀部和用于打开或关闭阀部的执行机构。总体上,电子膨胀阀I包括阀体10。阀体10上形成有与入流管18连接的入口 11、与出流管19连接的出口 12以及用于接收支承座20的上部开口 13。在阀体10的底部上形成有阀孔14。阀孔14与出口 12流体连通以调节从出口 12排出的流体的流量。电子膨胀阀I还包括用于打开阀孔14的阀针15。电子膨胀阀I进一步包括驱动阀针15的执行机构(将在下文中具体描述)。为了更好地引导阀针15轴向运动,在阀体10中设置有引导件16。引导件16具有供阀针穿过的通孔16-1和用于在引导件16的上下两侧提供流体连通的平衡孔16-2。本领域技术人员可以理解,根据需要,引导件16是可以省略的。在根据本实用新型第一实施方式的电子膨胀阀I中,执行机构可以包括螺母套筒60。螺母套筒60包括用于滑动接收阀针15的内腔61。阀针15具有增大的头部15-1。在内腔61的出口处固定设置有固定环17以限制阀针15的轴向位移。阀针15可以延伸穿过固定环17以打开和关闭阀孔14。另外,螺母套筒60还具有内螺纹段62以及形成在内螺纹段62和内腔61之间的台阶部63。在台阶部63和阀针15的头部15_1之间设置有压缩弹簧64,以调节阀针15的轴向位移和关闭阀孔14的关闭力,从而避免阀针15或阀孔14损坏。此外,可以在螺母套筒60的下端的台阶部66和支承座20的下端之间设置压缩弹簧65以辅助螺母套筒60向下运动。[0046]根据本实用新型实施方式的执行机构还可以包括具有外螺纹段33的主轴30。主轴30还可以包括与电子膨胀阀I的转子50配合的第一段31和直径小于第一段31的第二段32,从而在第一段31和第二段32之间形成有台阶部34。主轴30通过第一段31与转子50配合在一起从而能够随转子50—起旋转。这里,主轴30可以与转子50固定配合在一起,也可以以能够轴向滑动但是不能旋转的方式与转子50配合在一起。主轴30的外螺纹段33可以配合在螺母套筒60的内螺纹段62中。另外,螺母套筒60支撑在支承座20中使得螺母套筒60能够在支承座20内滑动但是不能相对于支承座20转动。支承座20例如通过螺纹连接或其他方式固定设置在阀体10的上部开口 13中。支承座20可以包括供螺母套筒60滑动的第一部分21、用于接收后面将要描述的轴承组件40的至少一部分的凹部和供主轴30穿过的通孔23。特别是,参见图3所示,支承座20的第一部分21具有多边形的内表面。参见图4,螺母套筒60具有与支承座20的多边形的内表面相配的多边形的外表面。采用上述构造,在电子膨胀阀I工作时,转子50将带动主轴30旋转。主轴30的旋转运动通过主轴30和螺母套筒60的螺纹副转化为螺母套筒60的轴向运动,从而能够带动阀针15轴向运动以打开或关闭阀孔14。根据本实用新型的第一实施方式,在支承座20中设置有用于限制主轴30的轴向位移的轴承组件40。特别是,如图I和2所示,轴承组件40可以包括固定在主轴30的第二段32上的固定件41、设置在固定件41与主轴30的台阶部34之间的轴承42、以及固定在支承座上并且抵靠轴承42的上表面的保持盖43。固定件41可以是旋拧在主轴30的第二段32上的螺母。在这种情况下,可以在主轴30的第二段32的一部分上设置外螺纹。当主轴30转动时,固定件41可以随主轴30 —起在例如支承座20的通孔23中转动。另外,保持盖43可以经由螺纹连接或其他合适的方式固定在支承座20上。此时,可以在支承座20的外表面上设置外螺纹。轴承42可以是滑动轴承,优选为陶瓷滑动轴承以提高其耐磨性和摩擦系数的稳定性。轴承42接收在支承座20的凹部22中使得轴承42的下表面抵靠凹部22的底面,而轴承42的上表面抵靠保持盖43的下表面,从而轴承42的轴向位移和径向位移被限制。另一方面,轴承42的下表面可以抵靠固定件41的顶面,而轴承42的上表面可以抵靠主轴30的台阶部34。由于轴承42被支承座20和保持盖43固定,所以主轴30的轴向位移通过台阶部34和固定件41而被限制。换言之,在电子膨胀阀I的运转过程中,由于螺纹螺杆机构的反作用力而作用在主轴30上的轴向力通过主轴30的台阶部34或固定件41传递到轴承42,进而传递到电子膨胀阀的固定部件例如支承座20和阀体10,从而有效地避免了转子50承受轴向力。特别是,在主轴30能够相对于转子50轴向滑动的情况下,轴承42、台阶部34、固定件41、保持盖43和支承座20的制造精度和配合公差都不需要很高,这大大降低了电子膨胀阀的制造和装配成本。例如,当由于误差而在轴承42与台阶部34或者轴承42与固定件41之间存在间隙时,主轴30能够向上或向下移动一定距离以补偿该间隙,但是不会将轴向力传递到转子50。根据本实用新型的电子膨胀阀I还包括安装在阀体10上的固定器71,固定在固定器71上的密封盖70以及设置在密封盖70外部的用于驱动转子50的定子组件72。密封盖70通过固定器71与阀体10密封固定在一起,从而形成一个密闭的空间。通过将定子组件72设置在密封盖70外侧,可以有效地降低由于定子组件与外部电源之间的电连接而造成泄漏的可能性。另一面,可以使得电子膨胀阀的总体布置更加灵活。如上所述,在电子膨胀阀I的运转过程中,定子组件72驱动转子50,转子50带动主轴30旋转,主轴30的旋转运动通过螺纹副转化 为螺母套筒60的轴向运动。从而,螺母套筒60带动阀针15向上或向下运动以打开阀孔14。特别是,螺母套筒60向下或向上运动而向主轴30施加的反作用力(轴向力)可以通过主轴30上的台阶部34或固定件41传递到轴承42,进而传递到支承座20和阀座10。因此,电子膨胀阀I运转的整个过程中,转子50都不会承受任何轴向力。另外,固定件41可以通过例如螺纹连接固定在主轴30上,保持盖43可以通过例如螺纹连接固定在轴承座20上,因此可以容易地装配轴承组件40。下面参照图5-7描述根据本实用新型第二实施方式的电子膨胀阀。在第二实施方式中,采用了与第一实施方式相同的附图标记来指代相同的部件,因此这些相同部件的描述将被省略。第二实施方式相对于第一实施方式的主要区别在于支承座的结构和轴承组件的固定方式,以及螺母套筒的防旋转构造。具体地,在第二实施方式中,支承座120可以包括相互独立的左半部120A和右半部120B。通过将左半部120A和右半部120B合在一起而形成完整的支承座120。支承座120中可以形成容纳螺母套筒60的第一部分121使得螺母套筒60能够在第一部分121中轴向滑动而不能转动。例如,参照图7,螺母套筒60可以具有圆柱形的外表面,但是在该外表面上形成有平面部67。相应地,支承座120的第一部分121可以具有圆柱形的内表面,但是在该内表面上形成有与平面部67相对应或相配的平面部。此外,支承座120的左半部120A和右半部120B中可以形成用于保持轴承42的凹槽122,使得轴承42的轴向运动被凹槽122所限制。根据第二实施方式,轴承42的上表面可以通过抵靠主轴30的台阶部34来固定,而轴承42的下表面可以通过例如卡环的固定件41来固定。作为固定件41的卡环可以固定在主轴30的凹槽35中。此后,可以将固定有轴承42的主轴30以及装配有阀针15等的螺母套筒60—起设置在支承座120的其中一个半部例如左半部120A中,使得轴承42定位在凹槽122中,螺母套筒定位中第一部分121中。然后,可以合上另一个半部例如右半部120B使得支承座120成为一个整体。此后,整个支承座120可以例如通过螺纹连接固定在阀体10中。为了进一步确保支承座120上部不会分开,可以在支承座120的上部设置卡环123。根据本实用新型第二实施方式的电子膨胀阀可以实现与第一实施方式相同的效果。另外,由于支承座采用左右分体式的设计,各部件的装配更加容易。上面描述了本实用新型的两种实施方式,但是可以理解在本实用新型的教示下本领域技术人员可以做出其他改型。例如,第一实施方式的构造可以和第二实施方式的构造相结合,例如用第二实施方式中的作为固定件41的卡环代替第一实施方式中的作为固定件41的螺母。[0066]此外,支承座和螺母套筒之间的允许轴向运动但是不允许转动的构造也不限于上述实施方式,而是可以进行各种改型,例如可以在支承座的内周表面上设置至少一个引导槽,而在螺母套筒的外周表面上设置与引导槽配合的突起。或者,可以在支承座的内周表面上设置突起,而在螺母套筒的外周表面上设置与所述突起配合的引导槽。再例如,支承座可以具有非圆形的内周表面,而螺母套筒可以具有与支承座的非圆形的内周表面匹配的非圆形的外周表面。尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式,但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式
,在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且,所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
权利要求1.一种电子膨胀阀(1),包括 阀体(10); 固定设置在所述阀体(10)上的支承座(20,120); 由所述支承座(20,120)以可转动的方式支撑的主轴(30); 其特征在于在所述支承座(20,120)中设置有用于限制所述主轴(30)的轴向位移的轴承组件(40)。
2.如权利要求I所述的电子膨胀阀(1),其中所述主轴(30)包括与所述电子膨胀阀(I)的转子(50)配合的第一段(31)和直径小于所述第一段(31)的第二段(32),在所述第一段(31)和所述第二段(32)之间形成有台阶部(34)。
3.如权利要求2所述的电子膨胀阀(I),其中所述轴承组件(40)包括固定在所述主轴(30)的第二段(32)上的固定件(41)、设置在所述固定件(41)与所述主轴(30)的台阶部(34)之间的轴承(42)、以及固定在所述支承座(20)上并且抵靠所述轴承(42)的上表面的保持盖(43)。
4.如权利要求3所述的电子膨胀阀(I),其中所述固定件(41)是旋拧在所述主轴(30)的第二段(32)上的螺母。
5.如权利要求3所述的电子膨胀阀(1),其中所述固定件(41)以可转动的方式设置在所述支承座(20)中。
6.如权利要求3所述的电子膨胀阀(1),其中所述保持盖(43)经由螺纹连接固定在所述支承座(20)上。
7.如权利要求2所述的电子膨胀阀(I),其中所述支承座(120)包括相互独立的左半部(120A)和右半部(120B)。
8.如权利要求7所述的电子膨胀阀(I),其中所述左半部(120A)和所述右半部(120B)的下部由所述阀体(10)保持,所述左半部(120A)和所述右半部(120B)的上部由卡环(123)保持。
9.如权利要求7所述的电子膨胀阀(I),其中所述轴承组件(40)包括固定在所述主轴(30)的第二段(32)上的固定件(41)、设置在所述固定件(41)与所述主轴(30)的台阶部(34)之间的轴承(42),并且 所述左半部(120A)和所述右半部(120B)中形成有用于保持所述轴承(42)的凹槽(122)。
10.如权利要求9所述的电子膨胀阀(1),其中所述固定件(41)是设置在所述主轴(30)的第二段(32)上的卡环。
11.如权利要求1-10中任一项所述的电子膨胀阀(I),进一步包括能够在所述支承座中轴向滑动但是不能转动的螺母套筒(60)。
12.如权利要求11所述的电子膨胀阀(I),其中所述支承座具有多边形的内表面,所述螺母套筒¢0)具有与所述支承座的多边形的内表面相配的多边形的外表面。
13.如权利要求11所述的电子膨胀阀(I),其中所述螺母套筒¢0)的外表面具有平面部(67),所述支承座的内表面具有与所述螺母套筒的平面部相配的平面部。
14.如权利要求11所述的电子膨胀阀(1),其中所述螺母套筒¢0)中具有内螺纹段(62),所述主轴(30)具有与所述内螺纹段相配的外螺纹段(33)。
15.如权利要求11所述的电子膨胀阀(I),其中所述螺母套筒¢0)中以可滑动的方式设置有阀针(15),所述阀针(15)用于打开或关闭所述阀体(10)中的阀孔(14)。
16.如权利要求15所述的电子膨胀阀(I),进一步包括用于轴向引导所述阀针(15)的引导件(16)。
17.如权利要求2-10中任一项所述的电子膨胀阀(I),其中所述主轴(30)以可轴向滑动但是不能转动的方式配合在所述转子(50)中。
18.如权利要求3或9所述的电子膨胀阀(I),其中所述轴承(42)是滑动轴承。
专利摘要本实用新型涉及一种电子膨胀阀(1),包括阀体(10);固定设置在所述阀体(10)上的支承座(20,120);由所述支承座(20,120)以可转动的方式支撑的主轴(30);在所述支承座(20,120)中设置有用于限制所述主轴(30)的轴向位移的轴承组件(40)。根据本实用新型的电子膨胀阀能够有效限制主轴的轴向运动,从而能够避免转子承受轴向力。
文档编号F16K27/08GK202790582SQ20122006855
公开日2013年3月13日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者沈珂, 刘敬喜, 韩荣耀, 胡飞雪 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)有限公司

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