CN104534142A - 电动阀及其止动装置 - Google Patents

Abstract

电动阀止动装置，包括内外嵌套且螺旋配合的弹簧导轨和滑环，所述弹簧导轨的顶端设置有上止动部，其特征在于，还包括螺母，所述螺母具有径向伸出的大径段；所述大径段上设置有卡合限位部；所述弹簧导轨套装在所述大径段以上的螺母上，所述弹簧导轨的尾端与所述卡合限位部配合，从而对所述弹簧导轨实现轴向限位和周向限位。本发明不需要在螺母上分别设置轴向限位部和周向限位部，使弹簧导轨相对位置的装配一致性更易保证，提高了止动装置的装配精度，结构更为简单。装配过程中可方便、快速地固定弹簧导轨，有效减少了装配工序。

Description

电动阀及其止动装置

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体涉及一种电动阀及其止动装置。

背景技术

目前，应用于制冷系统的电动阀由电机驱动，以控制管路中介质的流量。现有的电动阀包括外壳、套在外壳外的定子线圈和连接在外壳下部的阀座，以及位于外壳内的磁转子、阀针和阀芯座等；定子和转子构成的电机用于驱动阀针相对于阀芯座的接合或分离。工作过程中，控制转子的正、反方向旋转，通过丝杆和螺母的传动，将转子的旋转运动转化为阀针沿轴向直线位移，从而调节阀口的通流面积，进而调节流入蒸发器的制冷剂流量，保证制冷系统的高效运行。显然，为确保阀针上、下位移在预定范围内进行，应当设置上、下极限位置的止动装置。

日本专利文献JP2009-162366A公开了一种采用上述工作原理的电动阀，并通过相配合的滑环与弹簧导轨控制阀针在预定范围内轴向位移。其中，与阀针配合的螺母装配在导向套筒上部内孔中，导向套筒与阀座配套焊接固定；止动弹簧导轨套装在导向套筒的外部，且其尾部插入导向套筒的定位孔中，并需要对弹簧导轨的尾部进行固定，以便于定位固定弹簧导轨；弹簧导轨与滑环内外嵌套且两者螺旋配合，该滑环可在转子止动部的作用下沿着弹簧导轨旋转并轴向位移，直至滑环与弹簧导轨的上止动部或者下止动部相抵，处于极限工作位置。

在上述方案的弹簧导轨装配过程中，首先，将弹簧导轨插入导向套筒的定位孔后，并对其尾部进行固定以获得完全可靠的定位；其次，在对弹簧导轨尾部进行固定之前，需要控制弹簧导轨的相对位置，以确保其装配精度。显然，该方案必然导致工序成本的增加，进而增加电动阀的制造成本。

有鉴于此，亟待针对现有电动阀的止动装置进行优化设计，以有效解决现有构造所存在的装配工序较多的缺陷。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种装配工艺简单的电动阀止动装置，以有效控制电动阀的工序成本。在此基础上，本发明还提供一种具有上述止动装置的电动阀。

电动阀止动装置，包括内外嵌套且螺旋配合的弹簧导轨和滑环，所述弹簧导轨的顶端设置有上止动部，其特征在于，还包括螺母，所述螺母具有径向伸出的大径段；所述大径段上设置有卡合限位部；

所述弹簧导轨套装在所述大径段以上的螺母上，所述弹簧导轨的尾端与所述卡合限位部配合，从而对所述弹簧导轨实现轴向限位和周向限位。

作为一种优选的方案，所述螺母由塑料材质制成，且所述大径段以下的螺母外周表面嵌装固定有用于与电动阀阀座固定连接的环形金属连接片。

所述弹簧导轨的尾端设置有第一下止动部，当所述滑环移动到下止点时，所述第一下止动部用于对所述滑环进行限位。

或者，在所述螺母的大径段上设置有第二下止动部,当所述滑环移动到下止点时，所述第一下止动部用于对所述滑环进行限位。

所述卡合限位部为设置在所述大径段上的限位孔，所述弹簧导轨具有沿着所述大径段的表面延伸的过渡部以及朝向所述弹簧导轨的轴对称中心延伸的第一卡止部，所述卡止部插入所述限位孔中以实现对所述弹簧导轨的轴向限位和周向限位。

或者，所述环形金属连接片的外沿设置有开口，所述卡合限位部形成于所述开口的下表面，所述弹簧导轨具有沿着所述大径段的表面延伸的过渡部以及用于与所述开口配合的第二卡止部。

所述螺母与所述环形金属连接片一体注塑成型。

在此基础上，本发明还提供一种电动阀，其阀座与外壳形成内部容腔，所述内部容腔内设置有与阀针丝杆组件和转子配合的止动装置，其特征在于，所述止动装置采用上述的止动装置。

本发明提供的电动阀止动装置的弹簧导轨套装在螺母上部，顶端设置有上止动部，弹簧导轨套装在大径段以上的螺母上，弹簧导轨的尾端与所述卡合限位部配合，从而对所述弹簧导轨实现轴向限位和周向限位。不需要在螺母上分别设置轴向限位部和周向限位部，使弹簧导轨相对位置的装配一致性更易保证，提高了止动装置的装配精度，结构更为简单。装配过程中可方便、快速地固定弹簧导轨，有效减少了装配工序。

在本发明的优选方案中的螺母由塑料材质制成，这样，当滑环沿弹簧导轨螺旋配合时，其与塑料螺母外周表面之间相对滑动的摩擦阻力较小，可有效降低电动阀转子转动的阻力。

附图说明

图1：第一实施例电动阀的整体结构示意图；

图2：第二实施例电动阀的整体结构示意图；

图3：第三实施例电动阀的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

第一实施方式：

请参照图1，图1是本发明给出的第一实施例的电动阀整体结构示意图。如图1所示，阀座组件包括阀芯座11与阀座12以及连接管13、14焊接而成，外壳5套装并焊接在阀座12上，从而形成密闭的阀腔。阀腔的内部设置有阀针丝杆组件、螺母组件、转子组件以及止动装置。

阀座12是一个大体呈圆桶形的金属部件，可以采用拉伸制成，在该圆筒的底部开口，并将阀芯座11以及竖接管13焊接于其上，三者之间的焊接可以根据不同情况进行组合，如图1所示的结构是将阀芯座11焊接到阀座12上，然后再将竖接管13连接到阀芯座11上；当然也可以在阀座12的底部开口处设置翻边结构，从而使阀芯座11和竖接管13均与阀座12焊接固定，本领域技术人员基于上述构思还可以作出各种等同的替换手段。

阀芯座11为一个大体呈圆筒形的金属部件，其与阀座12同轴固定，并在其周向设置有流体进出孔，用于冷媒的流通。阀芯座11的底部设置有阀口，并通过阀针21来调节阀口的开度。阀芯座11的上端设置与螺母部件32配合固定的导向段，以保证同轴度的要求。当然阀芯座11也可以设置为分体结构，这些均为等同的技术手段替换。

阀针21的下端与阀孔配合实现电动阀的开启或者关闭，其上端具有轴向设置的内凹容腔，且其上端部与阀针套22焊接成一体，即形成自内凹容腔的外沿具有径向内伸的阀针限位部；丝杆23的下端插装于该阀针套22，且其头部焊接有卡装在内凹容腔之中的挡圈24，即形成径向外伸的丝杆限位部，该挡圈24与阀针套22相抵配合实现丝杆23轴向限位。内凹容腔中设置有弹簧25，以便于丝杆23的复位。当然，弹簧25不局限于图中所示的预压缩后置于内凹容腔之间的螺旋压缩弹簧，实际上只要是预压缩置于所述丝杆内侧的内凹容腔中的复位弹性部件均可。同理，阀针21与阀针套22之间以及丝杆23与挡圈24之间的固定连接关系不局限于焊接，也可以采用其他连接方式，比如，过盈压配等方式。

螺母组件包括塑料螺母32和环形金属连接片31，该金属连接片31嵌装于塑料螺母内，并与阀座12固定。塑料螺母32优选采用工程树脂，与环形金属连接片31一体注塑成形。与螺母32注塑成一体的金属连接片31外圆周上设置有若干开口31a。

止动装置包括内外嵌套且螺旋配合的弹簧导轨33和滑环34，弹簧导轨33由钢丝绕制而成，其主体套装在螺母32上部的外周表面上。这样，滑环34可以沿着弹簧导轨33作螺旋运动，转子组件由磁转子41、转子止动部42和连接两者的连接体构成，磁转子41套装于弹簧导轨33的外侧，转子止动部42轴向伸出与滑环34配合；上述弹簧导轨33、滑环34即构成该电动阀的止动机构。

为了控制滑环34的螺旋运动的上下止点，需要在电动阀上设置相应的上止动结构和下止动结构，即当滑环运动至上止点时，上止动结构会阻止滑环进一步运动，而当滑环运动至下止点时，下止动结构会阻止滑环进一步运动。

在第一实施方式中，弹簧导轨33的顶端设置有止动部33a，这样，当滑环33螺旋上升至极限位置时，会触碰到止动部33a，从而停止进一步的运动。

螺母32通常可以用工程塑料注塑而成，其中部设置有径向伸出的大径段32a，上文所述的弹簧导轨33就是套设在大径段32a以上的螺母外周上。在大径段32a的外周壁上设置有卡合限位部，在第一实施方式中，该卡合限位部为设置在大径段32g上的限位孔32c，限位孔32c将螺母的内外贯通，这种设置的好处是，限位孔32c不但可以对弹簧导轨进行限位，还可以起到使螺母内外腔之间压力平衡的作用。当然也可以另外再单独设置一个平衡孔，也能实现本发明的目的。

由于大径段32a的外径比螺母上部的外径大，这样，弹簧导轨33就具有沿着大径段的表面轴向延伸的过渡部33d，本实施方式中大径段32a形成直角的台阶，相应的过渡部33d就呈直角状，本领域技术人员可以理解，由于螺母32采用工程塑料注塑成形，因此可以设计成各种形状，除了直角过渡之外，还可以设成锥台过渡等等，那么，相应的弹簧导轨33就根据大径段32a的形状作出相应的变更即可。

在弹簧导轨33的尾端，即与过渡部33d相接的部分设置为第一卡止部33c，第一卡止部33c的延伸方向为朝向弹簧导轨33的轴对称中心，如图1所示，第一卡止部33c插入限位孔32c中，这样，就使弹簧导轨的轴向和周位均实现了限位，无需分别再设置复杂的轴向限位机构和周向限位机构。

为了实现对滑环34的下止动，弹簧导轨33的尾端还设置有第一下止动部33b，第一下止动部33b沿着螺母32的轴向延伸，类似于上止动部33a的设置，这样，当滑环34螺旋运动至下极限位置时，就会触碰到第一下止动部33b，从而停止进一步的运动，从而实现对滑环的限位。

本实施方式的止动装置的组装方式为：首先，沿着弹簧导轨33的螺旋方向，使滑环34的轴线与弹簧导轨33的轴线重合，并将滑环34放置在弹簧导轨33的第一圈螺旋体上，然后将两者一起套装在螺母32的上部外圆周上，将弹簧导轨33的尾部的第一下止动部33b向远离轴线的方向拉开，并将弹簧导轨33下移，使第一下止动部33b插入螺母大径段32a上的限位孔32c中，完成上述操作后，弹簧导轨33就被固定到了螺母32上，并且同时实现了周向限位和轴向限位。

按照上述组装方式和顺序完成止动装置的装配后，将丝杆23、滑环34调整到规定的位置，再将带有转子止动部42的转子41按规定的位置装配到丝杆23的顶端，并对转子连接体和丝杆23顶部实施焊接，使转子41和丝杆23连接成一体，最后将外壳5与阀座12装配后焊接固定。

这样，当电动阀工作时，线圈驱动电动阀的转子41转动，转子41的止动部会带动滑环34在弹簧导轨33上转动。当滑环34向上转动到极限位置时，弹簧导轨33的上止动部33a会限制滑环34继续向上转动，从而起到上止动的作用；当滑环34向下转动到顶点时，弹簧导轨33的第一下止动部33b会限制滑环34继续向下转动，从而起到下止动的作用。

本实施方式结构简单，装配过程方便快捷，减少了装配工序，降低了成本。

第二实施方式：

请参照图2，图2是本发明第二实施例电动阀的整体结构示意图。

为了更清楚地描述第二实施方式的技术方案，并与第一实施方式进行对比，在涉及到相同的部件结构时，均采用同一附图标记表示。并对于相同的位置连接关系，不再进行重复说明。

如图2所示，本实施方式与第一实施方式的区别在于对滑环34进行下止动的装置，在第一实施方式中，是采用在弹簧导轨33中设置一个第一下止动部33b来实现，而在本实施方式中，则是通过在螺母32的大径段32a上设置一个凸起的第二下止动部32b，具体地，螺母32在注塑成型时同时成型第二下止动部32b，不需要额外地去增加部件结构，当滑环34移动到下止点时，就会与第二下止动部32b相抵触，从而实现限位。

本实施方式的其他部件结构可直接采用第一实施方式所提供的结构，在此不再一一赘述。

第三实施方式：

请参照图3，图3是本发明第二实施例电动阀的整体结构示意图。

第三实施方式与第二实施方式相比，对于螺母上的卡合限位部设置方式作了改变，从而改变了弹簧导轨33的周向定位以及轴向定位的方式。具体地，本实施方式中不在螺母大径段32a上设置限位孔32c，而是在环形金属连接片31的外沿设置有开口31a，即螺母的卡合限位部形成在开口31a的下表面；而弹簧导轨33同样具有沿着大径段32a的表面延伸的过渡部33d，而其尾端，即与过渡部33d相连的部分则设置为第二卡止部33e，第二卡止部33e穿过开口31a后进行弯折，从而对弹簧导轨33实现轴向限位和周向限位。

本发明同时还提供一种电动阀，其阀座与外壳形成内部容腔，所述内部容腔内设置有与阀针丝杆组件和转子配合的止动装置，以上结构均在第一实施方式中进行了详细描述，而关于止动装置则可以选用第二实施方式或者第三实施方式来实现。

本领域技术人员应当能够理解，在基于本发明的技术启示下，可以针对上述三种实施方式所描述的不同结构进行排列组合，从而得出更多的实施方式，或者在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.电动阀止动装置，包括内外嵌套且螺旋配合的弹簧导轨(33)和滑环(34)，所述弹簧导轨(33)的顶端设置有上止动部(33a)，其特征在于，还包括螺母(32)，所述螺母(32)具有径向伸出的大径段(32a)；所述大径段(32a)上设置有卡合限位部；

所述弹簧导轨(33)套装在所述大径段(32a)以上的螺母上，所述弹簧导轨(33)的尾端与所述卡合限位部配合，从而对所述弹簧导轨(33)实现轴向限位和周向限位。

2.如权利要求1所述的电动阀止动装置，其特征在于，所述螺母(32)由塑料材质制成，且所述大径段(32a)以下的螺母外周表面嵌装固定有用于与电动阀阀座固定连接的环形金属连接片(31)。

3.如权利要求2所述的电动阀止动装置，其特征在于，所述弹簧导轨(33)的尾端设置有第一下止动部(33b)，当所述滑环(34)移动到下止点时，所述第一下止动部(33b)用于对所述滑环(34)进行限位。

4.如权利要求2所述的电动阀止动装置，其特征在于，所述螺母(32)的大径段(32a)上设置有第二下止动部(32b),当所述滑环(34)移动到下止点时，所述第一下止动部(33b)用于对所述滑环(34)进行限位。

5.如权利要求3或4所述的电动阀止动装置，其特征在于，所述卡合限位部为设置在所述大径段(32a)上的限位孔(32c)，所述弹簧导轨(33)具有沿着所述大径段(32a)的表面延伸的过渡部(33d)以及朝向所述弹簧导轨(33)的轴对称中心延伸的第一卡止部(33c)，所述第一卡止部(33c)插入所述限位孔(32c)中以实现对所述弹簧导轨(33)的轴向限位和周向限位。

6.如权利要求3或4所述的电动阀止动装置，其特征在于，所述环形金属连接片(31)的外沿设置有开口(31a)，所述卡合限位部形成于所述开口(31a)的下表面，所述弹簧导轨(33)具有沿着所述大径段的表面延伸的过渡部(33d)以及用于与所述开口(31a)配合的第二卡止部(33e)。

7.根据权利要求2所述的任一电动阀止动装置，其特征在于，所述螺母(32)与所述环形金属连接片(31)一体注塑成型。

8.电动阀，其阀座与外壳形成内部容腔，所述内部容腔内设置有与阀针丝杆组件和转子配合的止动装置，其特征在于，所述止动装置采用如权利要求1至7所述的任一项所述的电动阀止动装置。