一种电动阀的制作方法

专利检索2022-05-10  4



1.本发明涉及流体控制技术领域,尤其是涉及一种电动阀。


背景技术:

2.电动阀作为组成制冷系统的重要组件,广泛应用于冷冻机组、冷库、超市冷柜等。电动阀的主要功能在于实现流量的精制调节和开闭动作。
3.目前,国内外的电动阀的主要结构是针阀结构,该结构在系统压力下,阀芯在轴向压力的影响下,在上升过程中,大部分的力矩损耗在螺纹上,因此需要消耗很大的电机的扭矩,降低了该阀的机动性;该阀的结构,使阀芯处于悬臂状态,使得该阀在开和关过程中,易造成阀芯磨损,内泄漏量增大,使制冷系统的流量控制不稳定。
4.至今为止,国内外大多数的电控阀的调节流量的阀口的形状不是对称,基本上是一个在径向,另一个在轴向,使得正向和逆向的流量特性不对等,不利于系统精致调节流量。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了一种电动阀。
6.为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.一种电动阀,包括电机定子、阀体组件、执行组件、轴向限位装置,其特征在于:所述阀体组件包括阀座、隔离套管,所述隔离套管固定在阀座上;
8.所述执行组件包括丝杆、磁转子、轴承阀芯,所述丝杆固定在所述隔离套管内的顶部,所述磁转子的中心设有与所述丝杆相配的内螺纹段,所述磁转子的下方与所述轴承阀芯相连;所述阀座内设有与所述轴承阀芯相配的阀腔;
9.当所述电机定子所产生的旋转磁场,与所述磁转子所产生的磁场相互作用时,且在所述丝杆和所述内螺纹段的传动作用下,带动所述阀腔内的所述轴承阀芯作上下轴向位移运动,实现流量的调节;同时在所述轴向限位装置的作用下,实现对所述轴承阀芯的位置控制。
10.在上述一种电动阀中,所述轴向限位装置包括固定在所述磁转子上的导簧、与导簧相配合的动簧、固定在阀座上的止位杆,所述止位杆与所述动簧相接触;当所述磁转子旋转时,所述导簧固定不动,所述动簧在所述止位杆的限位作用下,以及在所述导簧的螺旋导向作用下,实现电动阀的开闭动作和流量控制。
11.在上述一种电动阀中,所述丝杆包括与所述磁转子的内螺纹段相配的外螺纹段,所述外螺纹段的上方设有柄部,所述柄部与所述隔离套管内顶部中心固定在一起,目的在于防止所述磁转子发生径向偏移,与所述隔离套管相碰。
12.在上述一种电动阀中,所述阀座的上端面设有与止位杆相配的限位盲孔,且所述限位盲孔在阀腔的外围;
13.在上述一种电动阀中,所述阀座的外壁上形成与所述阀腔相通的第一流量阀口和
第二流量阀口,所述第一流量阀口和所述第二流量阀口位置对称且形状相同,使得正向和逆向流量特性对等。
14.在上述一种电动阀中,所述磁转子的内螺纹段的外部形成与导簧的内孔、动簧的内孔相配的旋转轴柱,所述旋转轴柱的下方设有与轴承阀芯相配的固定轴柱,所述固定轴柱的上方且在所述旋转轴柱上设有与导簧的第一固定部相配的第二固定部,所述旋转轴柱的外侧四周形成磁极部,所述磁极部所产生的磁场与所述电机定子通电时所产生的磁场能相互作用。
15.在上述一种电动阀中,所述轴承阀芯包括轴承内套、滚动部、阀芯套,所述轴承内套固定在所述磁转子的固定轴柱上,所述滚动部位于所述轴承内套与所述阀芯套之间;所述阀芯套的外壁与阀腔的内壁相配合,使用该轴承阀芯目的在于使所述轴承内套跟随所述磁转子作同步旋转运动,但所述阀芯套不跟随所述磁转子旋转,只作轴向位移运动。
16.在上述一种电动阀中,所述阀芯套的高度大于第一流量阀口的高度,目的在于当电动阀处于关闭位置时,流体的流量不泄露。
17.与现有技术相比,本发明具有以下有益的效果:
18.首先,通过本发明中所述第一流量阀口和所述第二流量阀口,位置对称且形状相同,实现了双向流量对等。
19.其次,通过本发明中所述轴承阀芯和所述阀座内的阀腔的精密配合,一方面使得所述轴承阀芯在所述轴向限位装置的作用下,使得轴承阀芯始终在所述阀腔内部,不会在流体的作用下,发生颤抖,使得轴承阀芯磨损;另一方面,电动阀在关闭状态下,不会内泄漏。
20.最后,通过本发明中所述阀芯套的外壁与阀腔的内壁相配合,当电动阀处于关闭状态时,当流体中第一流量阀口或者第二流量阀口进入时,在上升过程中,阀芯套在流体对阀芯套的侧向压力作用下,产生向下的线性滑动摩擦力;因此,克服滑动摩擦力,不需要很大的电机扭矩,进一步提高了电动阀的机动性。
附图说明
21.结合附图对本发明做进一步说明:
22.图1为本发明的结构示意图;
23.图2为本发明中轴向限位装置示意图;
24.图3为本发明中阀座的结构示意图;
25.图4为本发明中阀座的剖面示意图;
26.图5为本发明中丝杆的结构示意图;
27.图6为本发明中磁转子的结构示意图;
28.图7为本发明中轴承阀芯的结构示意图;
29.图8为本发明中导簧的结构示意图;
30.图中,1

电机定子;2

阀座,21

阀腔,22

限位盲孔,23

第一流量阀口,24

第二流量阀口;3

隔离套管;4

丝杆,41

外螺纹段,42

柄部;5

磁转子,51

内螺纹段,52

旋转轴柱,53

固定轴柱,54

第二固定部,55

磁极部;6

轴承阀芯,61

轴承内套,62

滚动部,63

阀芯套;7

导簧,71

第一固定部,72

下止位部,73

螺旋导向槽,74

上止位部;8

动簧;9

止位
杆。
具体实施方式
31.下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
32.结合图1所示,一种电动阀,包括电机定子1、阀体组件、执行组件、轴向限位装置,其特征在于:
33.其中,阀体组件包括阀座2、隔离套管3,隔离套管3固定在阀座2上;
34.其中,执行组件包括丝杆4、磁转子5、轴承阀芯6,丝杆4固定在隔离套管3内的顶部,磁转子5的中心设有与丝杆3相配的内螺纹段51,磁转子5的下方与轴承阀芯6相连;阀座2内设有与轴承阀芯6相配的阀腔21;
35.当电机定子1所产生的旋转磁场,与磁转子5所产生的磁场相互作用时,且在丝杆3和内螺纹段51的传动作用下,带动阀腔21内的轴承阀芯6作上下轴向位移运动,实现流量的调节;同时在轴向限位装置的作用下,实现对轴承阀芯6的位置控制。
36.结合图2

图8所示,对本发明中的轴向限位装置作进一步地具体说明,如下所述:
37.轴向限位装置包括固定在磁转子5上的导簧7、与导簧7相配合的动簧8、固定在阀座2上的止位杆9;在磁转子5作旋转运动时,止位杆9在与动簧8相接触;
38.当磁转子5旋转时,由于导簧7固定在磁转子5上,因此跟随磁转子5一起旋转,动簧8在止位杆9的限位作用下,以及在导簧8的螺旋导向作用下,实现电动阀的开闭动作和流量控制。
39.在作进一步详细地阐述电动阀的开闭状态:当动簧8在导簧7的下止位部时,轴向阀芯6的位置在第一流量阀口23和第二流量阀口24的上部,电动阀处于完全打开状态;当动簧8在导簧7的上止位部时,轴向阀芯6的位置在第一流量阀口23和第二流量阀口24的下部,轴向阀芯完全挡住第一流量阀口23和第二流量阀口24,电动阀处于完全关闭状态。
40.在作进一步详细地阐述电动阀的流量调节功能:当动簧8的位置处于在导簧7的下止位部和上止位部之间时,轴承阀芯6的位置随着磁转子5的位置发生变化而变化,且流通面积也在随之变化,就实现了流量调节功能。
41.结合图3和图4所示,对本发明中的阀座2作进一步地具体说明,如下所述:
42.其中,阀座2的上端面设有与止位杆9相配的限位盲孔22,且限位盲孔22在阀腔21的外围;
43.其中,阀座2的外壁上形成与阀腔21相通的第一流量阀口23和第二流量阀口24,第一流量阀口23和第二流量阀口24位置对称且形状相同。
44.通过上述两个流量阀口的对称设置和形状相同,就实现了双向流量对等,且流量特性曲线相同,以便于制冷系统机组控制程序地设计。
45.结合图5所示,对本发明中的执行组件中的丝杆4作进一步地具体说明,如下所述:
46.丝杆4包括与磁转子5的内螺纹段51相配的外螺纹段41,外螺纹段41的上方设有柄部42,柄部42与隔离套管3内顶部中心固定在一起。本发明中,丝杆4与隔离套管3的固定方式优先选择的是;电阻焊。
47.结合图6所示,对本发明中的执行组件中的磁转子5作进一步地具体说明,如下所述:
48.其中,磁转子5的内螺纹段51的外部形成与导簧7的内孔、动簧8的内孔相配的旋转轴柱52,旋转轴柱52的下方设有与轴承阀芯6相配的固定轴柱53,固定轴柱53的上方且在旋转轴柱51上设有与导簧7的第一固定部71相配的第二固定部54,旋转轴柱52的外侧四周形成磁极部55,磁极部55所产生的磁场与电机定子1通电时所产生的磁场能相互作用。
49.结合图7所示,对本发明中的执行组件中的轴承阀芯6作进一步地具体说明,如下所述:
50.轴承阀芯6包括轴承内套61、滚动部62、阀芯套63,
51.其中,轴承内套61固定在磁转子5的固定轴柱53上,滚动部62位于轴承内套61与阀芯套63之间;阀芯套63的外壁与阀腔21的内壁相配合;本发明中,阀芯套63能够在流体压力下,能够弹性变形且能在不受压力影响下,能够恢复原来的形状。
52.其中,滚动部62优选的是滚珠,有利于进一步降低径向摩擦阻力,提高电动阀的机动性;
53.其中,阀芯套63的高度大于第一流量阀口23的高度,一方面目的在于当电动阀处于关闭位置时,流体的流量不泄露,另一方面的目的在于阀芯套63始终在阀腔21内且始终与阀腔21精密配合,使得阀芯套63不易磨损,提高了电动阀的使用寿命,使制冷系统流量控制稳定。
54.根据上述丝杆4的外螺纹段41和磁转子5的内螺纹段51的详细说明,实现了电动阀的传动功能。
55.根据上述地具体阐述,进一步具体地说明本发明中的电动阀是如何提高其机动性能:
56.本发明中阀腔21和轴承阀芯6表面均经过表面光洁处理;
57.通过本发明中轴承阀芯6的外壁与阀腔21的内壁相配合,当电动阀处于关闭状态时,当流体中第一流量阀口23或者第二流量阀口24进入时,在打开过程中,磁转子5带动轴承内套61同步旋转,阀芯套63在滚动部62的作用下,不跟随磁转子5作旋转运动,只作轴向位移运动;阀芯套63在流体对阀芯套63的侧向压力作用下,产生向下的滑动摩擦力;传动过程中,消除了流体压力对螺纹的影响。因此,克服滑动摩擦力,不需要消耗很大的电机扭矩,进一步提高了电动阀的机动性。
58.上述实施例只是为了说明本发明的技术构思和特点,其目的是在于本领域内的技术人员能够了解本发明的内容,并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围。
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